Приветствую!
Задача чем-то очень похожа на ту, что решает обычный автомобильный навигатор, но я не очень хорошо знаю, как он работает.
У меня есть серия измерений географических координат автомобиля с таймстемпами. И надо по ним построить истинный маршрут. Измерения могут быть сильно неточными, никаких показаний акселерометров и других датчиков нет. Как обычно строится истинный маршрут? Сразу напрашивается фильтр Калмана, но сходу не смог найти подходящий именно для автомобиля. Есть фильтры для смешивания разных данных, аля автопилот. Но мне кажется, что моя задача ближе к автомобильному навигатору. Но там тоже много вопросов:
1. Используют ли навигаторы ИНС? Ведь в телефоны встроены акселерометры, гироскопы и другие датчики, показаний которых у меня нет.
2. Использует ли навигатор данные карты для уточнения маршрута? Очевидно да, ведь автомобиль не ездит по крышам домов, а насильно переносится на ближайшую дорогу. А если машина ездит по полю или гоняет по площадке?
Кажется, что мне нужен всё таки какой-то Калман, в который можно передавать наверное не географиические координаты, а координаты в метрической системе (метры и секунды), это будут 3D координаты в пространстве (высота тоже), но в какой-то евклидовой системе координат. При этом модель должна учитывать физическую модель автомобиля (масса, инерция, радиусы поворота). Как-то с полпинка не могу понять, что начинать читать по этой теме. То есть не в целом про фильтра Калмана (если это именно он будет), а конкретно про автомобили (саомлёты, корабли — но тут тоже явно будет больше данных).
P.S. Пока нашёл опенсурсный навигатор и начал копаться в его исходниках.
N>Кажется, что мне нужен всё таки какой-то Калман, в который можно передавать наверное не географиические координаты, а координаты в метрической системе (метры и секунды), это будут 3D координаты в пространстве (высота тоже), но в какой-то евклидовой системе координат. При этом модель должна учитывать физическую модель автомобиля (масса, инерция, радиусы поворота). Как-то с полпинка не могу понять, что начинать читать по этой теме. То есть не в целом про фильтра Калмана (если это именно он будет), а конкретно про автомобили (саомлёты, корабли — но тут тоже явно будет больше данных).
Калман, Калман, родимый — он позволяет внутрь физическую модель заложить. Но придется писать самому его с пониманием многого в физике и физических моделях.
И напомню, что Калман работает только с гауссовым шумом.
Здравствуйте, Nuzhny, Вы писали:
N>Приветствую! N>Задача чем-то очень похожа на ту, что решает обычный автомобильный навигатор, но я не очень хорошо знаю, как он работает.
Я на низком уровне по работе возился с навигаторами (железом и прикладным самописным в конторе софтом не автомобильного направления, но алгоритм, думаю, одинаков), они 20-30 раз в секунду запрашивают у железяки координаты и вычисляют арифметическое среднее и 1-2 раза в секунду выдавая результат. Вычисления несложные, сложнее парсить пакеты от спутника. Тот софт, про который говорю, более высокого уровня, кушает уже подготовленные данные после аппаратной части.
M>Я на низком уровне по работе возился с навигаторами (железом и прикладным самописным в конторе софтом не автомобильного направления, но алгоритм, думаю, одинаков), они 20-30 раз в секунду запрашивают у железяки координаты и вычисляют арифметическое среднее и 1-2 раза в секунду выдавая результат. Вычисления несложные, сложнее парсить пакеты от спутника. Тот софт, про который говорю, более высокого уровня, кушает уже подготовленные данные после аппаратной части.
Жестко. Но если удовлетворяет заказчиков, то почему и нет.
За секунду авто 30 м проезжает.
Здравствуйте, Vzhyk2, Вы писали:
V>Жестко. Но если удовлетворяет заказчиков, то почему и нет. V>За секунду авто 30 м проезжает.
Это была тестовая софтина для разрабатываемого навигационного железа. Чаще в окне и логе координаты показывать не было смысла. Там тема была проверить работает ли и правильные координаты выдаёт. Ну и чем реже выдаёшь, тем точнее усреднение.
Здравствуйте, Vzhyk2, Вы писали:
V>Калман, Калман, родимый — он позволяет внутрь физическую модель заложить. Но придется писать самому его с пониманием многого в физике и физических моделях.
Не хочется писать самому физическую модель и набивать все шишки. казалось бы, задача популярная в современных реалиях и уже решена в более сложных формулировках.
N>Не хочется писать самому физическую модель и набивать все шишки. казалось бы, задача популярная в современных реалиях и уже решена в более сложных формулировках.
В инете есть много упрощенных решений. Ты же описал ее почти полностью и придется или по статьям тебе рыскать, где ее уже решили или самому разобраться и написать.
Собственно, когда ты написал систему уравнений для Калмана, там всё просто и механически дальше. Самое сложное ее правильно написать для задачи — это серьезная работа (связанная с физикой).
Я вот в калмановских фильтрах более ни менее разбираюсь, но расписать твою задачу займет у меня недели две времени и логично, что без приличной оплаты я и браться не буду. А потом еще проверить, что правильно написал и отладить.
Здравствуйте, Nuzhny, Вы писали:
N>У меня есть серия измерений географических координат автомобиля с таймстемпами. И надо по ним построить истинный маршрут. N>2. Использует ли навигатор данные карты для уточнения маршрута? Очевидно да, ведь автомобиль не ездит по крышам домов, а насильно переносится на ближайшую дорогу. А если машина ездит по полю или гоняет по площадке?
N>P.S. Пока нашёл опенсурсный навигатор и начал копаться в его исходниках.
Для навигатора ближайший аналог — map matching по координатам (можно в каком-нибудь открытом движке роутинга посмотреть, например, valhalla, graphhoper, osrm). Но для поля или площадки оно не сработает, только для месте где к графу дорог притянуться можно.
V>>За секунду авто 30 м проезжает. П>Обычные навигаторы раз в секунду шпарят. Для авиации — 10 раз в секунду.
Шел бы ты в Политику. Тут слишком сложный для тебя вопрос задан.
Здравствуйте, Vzhyk2, Вы писали:
V>>>За секунду авто 30 м проезжает. П>>Обычные навигаторы раз в секунду шпарят. Для авиации — 10 раз в секунду. V>Шел бы ты в Политику. Тут слишком сложный для тебя вопрос задан.
Не получится использовать RTK или A-GPS, чтобы сразу иметь координаты подходящей точности? Или измерения проведены и это принципиально пост-процессинг?
Здравствуйте, Alekzander, Вы писали:
A>Не получится использовать RTK или A-GPS, чтобы сразу иметь координаты подходящей точности? Или измерения проведены и это принципиально пост-процессинг?
Эти измерения производятся камерой, установленной сверху и наблюдающей автомобили
N>Эти измерения производятся камерой, установленной сверху и наблюдающей автомобили
Кстати я невнимательно тебе прочитал выше. Много текста, старенький уже.
Ты же делаешь просто треккер по видео.
В этом случае проще LSTM сетку натянуть на выход распознающей сетки, затем простейшего Калмана для сглаживания прилепить (простейших море в инете и сразу в питоне уже реализованных и под любое железо).
Идеальнее будет, если добавишь еще распознавание зданий, дорог с известными координатами (координаты у гугла есть) и по ним будешь корректировать выход сетки (ну чтобы в здание не въехать).
Здравствуйте, Nuzhny, Вы писали:
A>>Не получится использовать RTK или A-GPS, чтобы сразу иметь координаты подходящей точности? Или измерения проведены и это принципиально пост-процессинг?
N>Эти измерения производятся камерой, установленной сверху и наблюдающей автомобили
N>2. Использует ли навигатор данные карты для уточнения маршрута? Очевидно да, ведь автомобиль не ездит по крышам домов, а насильно переносится на ближайшую дорогу. А если машина ездит по полю или гоняет по площадке?
Карты естественно используются, но и сами дороги на картах уточняются используя статистику с навигаторов.
Здравствуйте, Nuzhny, Вы писали: N>1. Используют ли навигаторы ИНС? Ведь в телефоны встроены акселерометры, гироскопы и другие датчики, показаний которых у меня нет.
Насчет навигаторов на скажу, но скорее всего нет либо опционально еще и дополняя информацией сотовых операторов если в телефоне.
Почему? Потому ,что информацию о скорости, высоте над уровнем моря, направлении, точном местоположении,точном времени выдает большинство модулей GPS/GLONASS,но сами модули вычисляет все это на разности измерений по времени.
Здравствуйте, Nuzhny, Вы писали:
N>1. Используют ли навигаторы ИНС? Ведь в телефоны встроены акселерометры, гироскопы и другие датчики, показаний которых у меня нет.
Да, но из-за точности ИНС его можно использовать очень недолго без наличия GPS. То есть в длинном тунеле,
надежнее с помощью карты "притягивать" машину назад на трассу, чем интегрировать ускорения и прочие данные от ИНС телефона.
N>Кажется, что мне нужен всё таки какой-то Калман, в который можно передавать наверное не географиические координаты, а координаты в метрической системе (метры и секунды), это будут 3D координаты в пространстве (высота тоже), но в какой-то евклидовой системе координат.
Как среди координат затесались секунды?
В GPS/GLONASS используются две системы координат: широта, долгота, высота на эллипсоидом (или геоидом),
и обычная ортонормированная система, с началом координат в центре земли, с осью Z проходящей через северный полюс,
и XY лежащих в плоскости экватора. И есть даже ГОСТ с формулами перевода из одной в другую.
Но использование ортонормированной системы координат, особо никак не поможет с тем фактом, что машина едет
по приплюснутой сфере. Можно конечно использовать какую-нибудь "местную" проекцию, то есть приблизить
трехмерную часть эллипсоида двухмерной плоскостью, если поездка не наполстраны, то погрешность по идее будет не очень большая.
