我正在获得纬度和经度的回调，我怎样才能最好地计算“当前速度”和其他派生值？

Question

（我认为这个问题与平台无关，但我碰巧编写了一个Nexus One）。

关于“当前速度”：我每秒都会收到一次回调，告诉我目前的纬度和经度是多少。我可以计算当前位置和之前位置之间的距离，这样我就可以跟踪累积距离和累积时间。有了这个，我可以说一下整个行程的平均速度。

但我如何计算当前的速度？我怀疑我需要使用最新的N个样本，对吧？我是否正确地思考这个问题？对于N来说，有什么好的经验法则？多少个样本，或者多少秒钟？

关于“停止时间”：如果我只是站着不动，我仍然可以得到略微不同的纬度和经度，对吧？因此，决定我不是真正感动的意思是说“以前的X地方都在彼此的Y米之内”，对吗？我是否正确地思考这个问题？ X和Y有什么好的经验法则？

即使是“距离”：我是否会低估它，因为我真的在偷工减料？是否有算法或经验法则，用于确定我何时“转向”并且我应该添加一点点软糖？

编辑：我道歉：我对浪费人们的时间和善意感到不好，但遗憾的是，设备 IS 给了我速度。我认为这不是因为在模拟器中它不是，而是在真实的设备上。谢谢大家。我还需要编写一些经验法则代码，但速度是最大的挑战。

编辑：我收回道歉。在我最初的问题中，我写道距离也是一个派生值。如果我只使用原始GPS数据，由于不准确，我将夸大距离。我可能会走一条直线，但原始GPS纬度/长度会摇摆，所以如果我通过测量点之间的距离来计算总距离，我会夸大它。以下是与此问题相关的一些链接。

Smooth GPS data
http://www.cs.unc.edu/~welch/kalman/Levy1997/index.html
How to intelligently degrade or smooth GIS data (simplifying polygons)?
How to 'smooth' data and calculate line gradient?

Answer 1

记住一个短暂的位置历史，可以追溯几秒钟。 5秒应该会给你一个相当准确的结果，可以很快更新......

// delay is the time difference between the 2 samples you have
delay = 5;   // 5 second delay

// figure out how far along x and y we have moved since last time
dx = newx - oldx;
dy = newy - oldy;

// distance travelled
distance = sqrt(dx*dx + dy*dy);

// find the speed. if the positions were measured in metres and the time in seconds
// this will be the average speed in metres per second, over the last 5 seconds
speed = distance / delay;

您可以在样本之间等待的时间越长（例如，如果您保留最后30个位置样本并使用30秒延迟），您的答案就会越稳定（即噪声越小），但速度越慢它将对速度的任何变化作出反应。

为什么你需要添加这个延迟的东西？好吧，手机中的GPS装置可能不是很准确。如果你站着不动，它每秒返回的位置可能会晃动一下。这种摆动的噪音会使你看起来像是在房间周围随意冲刺，可能会让你报告一个中等高速，即使你根本没有移动。当你静止不动时，我列出的解决方案并没有真正帮助，因为30秒前的结果与1秒前的位置一样错误。你真正需要做的是将位置平均一段时间，然后将其与较早时间的平均位置进行比较。例如...

取10个位置样本并取平均值。这是位置1.
再取10个样本并取平均值。这是位置2.
使用上面代码中的这两个位置来获得速度。

同样，您可以采取的样本越多，您的位置就越准确和稳定，但这会使您的速度测量反应性降低。

Answer 2

你的方法并不是真的错，但天真。这些任务有一个巨大的数学基础 - 不出所料，称为过滤器。你可以比'平均最后N个值'好得多。

首先，卡尔曼滤波器易于实现和调整，通常足以完成实际任务。

此外，不要尝试平滑或平均GPS信号 - GPS接收器本身也是如此。相反，根据车辆（或人）的预期加速度进行过滤。

最后，如果你能得到那些信息，可以从频移计算出瞬时速度。

Answer 3

关于“偷工减料”，你总是可以近似曲线（使用样条曲线或真正的过度杀伤 - 回归），否则我认为你走在正确的轨道上。

关于有多少样品和静止不动，而不是取常数N，我会看一下样品的偏差。

Answer 4

关于当前速度：大多数gps设备会自行向您发送此信息

Answer 5

当前速度是位置（现在）和位置（前一个）之间的差值，因此要获得当前速度，您只需要比较当前位置和最后位置。

但是：由于这很容易受到时间/位置跟踪中的小误差的影响，因此不可靠，因此您必须在最后一个位置进行平均。多少取决于用例，时间越长，“当前”速度越小，但速度越精确。