申请/专利权人：北京航空航天大学

申请日：2022-01-13

公开（公告）日：2024-06-18

公开（公告）号：CN114398590B

主分类号：G06F17/10

分类号：G06F17/10;G01C21/20

优先权：

专利状态码：有效-授权

法律状态：2024.06.18#授权;2022.05.13#实质审查的生效;2022.04.26#公开

摘要：本发明通过网络安全领域的方法，实现了一种基于时空约束的轨迹跟踪方法。包括需要进行运行轨迹的移动对象以及进行运行轨迹跟踪移动对象管理的服务器，所述服务器对当前移动对象的位置跟踪的同时进行轨迹压缩，其中对于位于圆形区域、位于条形区域、位于类矩形区域的移动对象各自采用适应类矩形区域的算法进行跟踪和压缩，得到并在服务器中存储符合要求的压缩轨迹数据。本发明提供的方法设计了一个在能够实现服务器对当前移动对象的位置跟踪的同时，得到符合要求的压缩轨迹，支持圆形、条形、以及类矩形区域的时空约束。并且具有较低的时间复杂度和空间复杂度。

主权项：1.一种基于时空约束的轨迹跟踪方法，其特征在于：包括需要进行运行轨迹的移动对象以及进行运行轨迹跟踪移动对象管理的服务器，所述服务器对当前移动对象的位置跟踪的同时进行轨迹压缩，其中对于位于圆形区域内的所述移动对象采用适应圆形区域的算法进行跟踪和压缩，对位于条形区域的所述移动对象采用适应条形区域的算法进行跟踪和压缩，对于位于类矩形区域的所述移动对象采用适应类矩形区域的算法进行跟踪和压缩，得到并在服务器中存储符合要求的压缩轨迹数据；所述适应圆形区域的算法为基于时空锥区域相交的一趟式轨迹跟踪算法；所述适应条形区域的算法为基于扇形区域相交的一趟式轨迹跟踪算法；所述适应类矩形区域的算法为基于时空锥区域与扇形区域相交的一趟式轨迹跟踪算法；所述基于时空锥区域相交的一趟式轨迹跟踪算法的具体流程为：以接收到的第一个轨迹点P0作为当前轨迹的起点Ps，初始化当前的速度向量，并计算初始时空锥区域，该时空锥区域是以Ps为顶点，Ps+1为时空锥底面圆心，输入阈值∈为半径的斜圆锥，在后续计算中，为了简化计算的时间复杂度，将时空锥投影至Ps所在的时间t平面，成为圆形，并将R*赋值为初始时空锥区域的投影圆；接着，将当前的轨迹起点、以及当前的速度向量传输至移动对象管理服务器端，计算当前轨迹点预期位置用于后续跟踪；循环遍历当前采集到的轨迹点Pi信息，并判断每一个当前线段PsPi是否穿过时空锥区域的投影圆交集R*，若PsPi没有穿过R*，则需要重新计算当前的速度向量，更新当前初始位置，并将当前的初始位置、速度信息传输至移动对象管理服务器端，并将R*清空；否则，判断当前移动对象的实际位置和预期位置是否超出了事先输入的阈值∈，如果当前移动对象的实际位置超出了阈值，则更新当前的速度向量，并将速度向量传输至移动对象管理服务器端；接着，每次循环中，需要重新计算当前的时空锥区域投影圆交集区域R*，定义R为新的时空锥区域投影圆，该时空锥区域是以Ps为顶点，Pi为时空锥底面圆心，输入阈值∈为半径的斜圆锥，新的R*为之前的R*与R的交集；最终，将采集到的最后一个原始轨迹点传输至移动对象管理服务器端；所述基于扇形区域相交的一趟式轨迹跟踪算法的具体流程为：以接收到的第一个轨迹点P0作为轨迹起点Ps，计算S*为初始扇区，该扇形区域以Ps为圆心，扇区的两边Lup与Ldown满足条件Ps+1到Lup与Ldown的垂直距离均为输入的阈值∈，初始化当前的速度向量，并且初始化当前距离起始点最远的点的长度；将当前的轨迹起点、当前的速度向量传输至移动对象管理服务器端，计算当前轨迹点预期位置以用于后续跟踪；循环遍历当前采集到的轨迹点信息：判断每一个当前线段PsPi是否穿过扇形区域交集S*，若没有穿过扇形区域交集，则需要重新计算当前的速度向量，更新当前初始位置，并将当前的初始位置、速度信息传输至移动对象管理服务器端，清空S*；否则，判断当前移动对象的实际位置和预期位置是否超出了预先设置的阈值，如果当前移动对象的实际位置超出了阈值，则更新当前的速度向量，并将速度向量传输至移动对象管理服务器端；接着，每次循环中，需要重新计算当前的扇区交集区域S*，计算方式为S*与新的扇形区域求交集，新的扇形区域是以Ps为圆心，扇区的两边Lup与Ldown满足条件Pi到Lup与Ldown的垂直距离均为输入的阈值∈的扇区，并更新当前距离起始点最远的点的长度lm；最终，将采集到的最后一个原始轨迹点传输至移动对象管理服务器端；所述基于时空锥区域与扇形区域相交的一趟式轨迹跟踪算法的具体流程为：以接收到的第一个轨迹点P0作为轨迹起点Ps，计算初始时空锥区域，该时空锥区域是以Ps为顶点，Ps+1为时空锥底面圆心，输入同步阈值为半径的斜圆锥，在后续计算中，为了简化计算的时间复杂度，将时空锥投影至Ps所在的时间t平面，成为圆形，并将R*赋值为初始时空锥区域的投影圆，计算S*为初始扇区，该扇形区域以Ps为圆心，扇区的两边Lup与Ldown满足条件Ps+1到Lup与Ldown的垂直距离均为输入的垂直阈值，初始化当前的速度向量，并且初始化当前距离起始点最远的点的长度；接着，将当前的轨迹起点、以及当前的速度向量传输至移动对象管理服务器端，计算当前轨迹点预期位置以用于后续跟踪；循环遍历当前采集到的轨迹点信息：算法判断当前线段PsPi是否穿过时空锥区域投影圆交集R*或扇形区域交集S*，若没有穿过上述区域交集，则需要重新计算当前的速度向量，更新当前初始位置，并将当前的初始位置、速度信息传输至移动对象管理服务器端，清空R*以及S*；否则，判断当前移动对象的实际位置和预期位置是否超出了预设的阈值，如果当前移动对象的实际位置超出了阈值，则更新当前的速度向量，并将速度向量传输至移动对象管理服务器端；在每一次循环中，需要重新计算当前的扇区交集区域S*以及时空锥区域交集R*、更新当前距离起始点最远的点的长度lm；最终，将采集到的最后一个原始轨迹点传输至移动对象管理服务器端，结束算法。

全文数据：

权利要求：

百度查询： 北京航空航天大学 一种基于时空约束的轨迹跟踪方法

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