一種應(yīng)急救援的人員定位系統(tǒng)及方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種應(yīng)急救援的人員定位系統(tǒng)及方法，包括位置呈現(xiàn)子系統(tǒng)、數(shù)據(jù)收發(fā)子系統(tǒng)、臨時定位站子系統(tǒng)和個人定位子系統(tǒng)，所述臨時定位站子系統(tǒng)包括多個臨時定位站；所述個人定位子系統(tǒng)包括多個個人定位模塊，所述數(shù)據(jù)收發(fā)子系統(tǒng)分別與位置呈現(xiàn)子系統(tǒng)、臨時定位站相互連接，所述臨時定位站和個人定位模塊相互連接。本發(fā)明的空曠測距距離達到1公里，測距的精度99%的情況下，達到3厘米以內(nèi)。在室內(nèi)有效穿透三面30厘米厚的承重墻；即使在一種大型的建筑物內(nèi)，仍然能保障數(shù)據(jù)的有效傳輸。在室外的情況下，其空曠傳輸距離達到2公里，在有阻隔時，其傳輸距離達到300米以上，為保證足夠的繞射性能，在無線數(shù)據(jù)傳輸方面，采用工作在433Mhz 下的Mesh 網(wǎng)絡(luò)。
【專利說明】一種應(yīng)急救援的人員定位系統(tǒng)及方法

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明公開了一種應(yīng)急救援的人員定位系統(tǒng)及方法，涉及無線通信、無線測距、慣性導(dǎo)航、傳感器融合等【技術(shù)領(lǐng)域】。

【背景技術(shù)】
[0002]在室內(nèi)無法搜索到衛(wèi)星的信號，所有，很難通過GPS或北斗等衛(wèi)星定位系統(tǒng)實現(xiàn)室內(nèi)的定位，但室內(nèi)這種定位需求又廣泛存在?，F(xiàn)有的主流定位系統(tǒng)中，有多種技術(shù)，但在某些場景使用存在缺陷。下面分別進行說明:
1、局域無線定位系統(tǒng)
局域無線定位系統(tǒng)，無論是室內(nèi)的WiFi/Zigbee/UWB/CSS/BLE等定位系統(tǒng)，還是基于衛(wèi)星的GNSS都需要先有基站，并且確定基站的位置，才能知道被定位目標(biāo)的位置。
[0003]比如，室外的GPS，必須搜到4顆衛(wèi)星，才能實現(xiàn)定位；基于3G和LTE的定位，必須有預(yù)先部署基站，否則無法定位。而室內(nèi)的定位系統(tǒng)更是如此，比如UWB和CSS若要實現(xiàn)三維定位，必須部署4個基站，才能實現(xiàn)定位。
[0004]2、廣域無線定位系統(tǒng)
除了基于局域的無線定位系統(tǒng)之外，還有基于廣域的定位系統(tǒng)，比如基于2G、3G和4G基站的定位系統(tǒng)，其定位精度在特定的時候，可以達到10米以內(nèi)，這種定位系統(tǒng)，必須依賴室外的基站或室內(nèi)分布系統(tǒng)，當(dāng)室外基站無法對室內(nèi)進行覆蓋的時候，和GNSS —樣，無法實現(xiàn)室內(nèi)定位，但在很多應(yīng)急救援的時候，室內(nèi)分布系統(tǒng)同樣失效，比如火災(zāi)的時候。
[0005]3、磁場定位系統(tǒng)
地球是一個巨大的磁體，研宄表明，地球每個位置的磁場是不一樣的，只需要搜集每個位置的地磁場信息，就可以采集磁場信息，建立被定位區(qū)域的磁場的指紋數(shù)據(jù)，在定位的時候，獲取當(dāng)前位置的磁場信息，然后和磁場的指紋數(shù)據(jù)進行比對，確定所在的位置。磁場定位的精度還比較高，可以達到I米左右。
[0006]4、慣性定位系統(tǒng)
慣性定位系統(tǒng)，主要是利用加速度計、陀螺儀或其他運動傳感器，來計算被定位設(shè)備在運動過程中的運動方向、運動加速度、運動角度等，來計算位置。慣性定位系統(tǒng)補足了無線定位系統(tǒng)和地磁等系統(tǒng)的缺陷，這種定位系統(tǒng)不需要預(yù)先部署基站，但會存在累計誤差，并隨時間的推移，誤差會越來越大。
[0007]當(dāng)前存在的主要問題有以下幾點:
1、預(yù)處理
無論是無線定位系統(tǒng)，還是通過地磁場信息來實現(xiàn)定位，都有一個預(yù)處理的工廠，在無線定位系統(tǒng)中，需要提前安裝基站并準(zhǔn)確測量基站的擺放位置，任何基站數(shù)據(jù)的差異，都會導(dǎo)致定位出現(xiàn)偏差。在一些特殊的場景，安裝定位基站也是難于接受的，比如救援人員的所處的救災(zāi)現(xiàn)場。
[0008]另外一個方面通過地磁定位，需要提起收集地磁信息，在某些特定的場景，比較容易獲取這些數(shù)據(jù)，但在突發(fā)事故的情況，已經(jīng)無法去預(yù)先取得地磁場數(shù)據(jù)。同時，由于磁場的信號比較微弱，會受到傳感器的精度、環(huán)境的影響，定位精度出現(xiàn)較大的偏差。
[0009]2、累積誤差
在慣性的定位系統(tǒng)中，可以通過動作對人的行為進行識別。比如，是走路、跑步、上樓等動作，對動作進行分析，糾錯。但在運動過程中，誤差無法通過行為的分析進行糾錯。導(dǎo)致累計誤差越來越嚴(yán)重，到最終是無法接受誤差。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0010]本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題是:針對現(xiàn)有技術(shù)的缺陷，提供一種應(yīng)急救援的人員定位系統(tǒng)及方法，本發(fā)明基于無線測距、九軸傳感器、無線傳輸，有效了提高了數(shù)據(jù)傳輸?shù)乃俾?，避免了現(xiàn)有技術(shù)中建筑物格擋信號的問題；采用臨時定位站與個人定位模塊、個人定位模塊相互定位的雙重測距定位方式，提高了定位信息的準(zhǔn)確度和精確率，有效的提高救援人員之間的通信速率，提高救援的效率；個人定位模塊之間的定位測距、臨時定位站與個人定位模塊之間的定位測距使得救援人員之間的通信不再基于以往的對講機，救援人員之間的位置關(guān)系更加明確，搜尋更加方便。
[0011]本發(fā)明為解決上述技術(shù)問題采用以下技術(shù)方案:
一種應(yīng)急救援的人員定位系統(tǒng)，包括位置呈現(xiàn)子系統(tǒng)、數(shù)據(jù)收發(fā)子系統(tǒng)、臨時定位站子系統(tǒng)和個人定位子系統(tǒng)，所述臨時定位站子系統(tǒng)包括多個臨時定位站；所述個人定位子系統(tǒng)包括多個個人定位模塊，所述數(shù)據(jù)收發(fā)子系統(tǒng)分別與位置呈現(xiàn)子系統(tǒng)、臨時定位站相互連接，所述臨時定位站和個人定位模塊相互連接，其中，
所述位置呈現(xiàn)子系統(tǒng)用以處理是數(shù)據(jù)收發(fā)子系統(tǒng)中的數(shù)據(jù)，然后通過圖形方式呈現(xiàn)出救援人員的具體位置；
所述數(shù)據(jù)收發(fā)子系統(tǒng)用以實現(xiàn)通信功能，數(shù)據(jù)收發(fā)子系統(tǒng)和臨時定位站子系統(tǒng)進行數(shù)據(jù)通訊，接收臨時定位站子系統(tǒng)的數(shù)據(jù)，然后發(fā)送給位置呈現(xiàn)子系統(tǒng)；當(dāng)數(shù)據(jù)收發(fā)子系統(tǒng)接收到控制指令時，再分別發(fā)送至發(fā)送到臨時定位站子系統(tǒng)，臨時定位站子系統(tǒng)再發(fā)給個人定位子系統(tǒng)；
所述臨時定位站子系統(tǒng)用以實現(xiàn)定位功能，由救援人員在救援現(xiàn)場臨時布置；
所述個人定位子系統(tǒng)由救援人員隨身攜帶，用以實現(xiàn)傳感器數(shù)據(jù)采集，位置測距和數(shù)據(jù)傳輸功能，向臨時定位站子系統(tǒng)發(fā)送數(shù)據(jù)。
[0012]作為本發(fā)明的進一步優(yōu)化方案，所述臨時定位站子系統(tǒng)包括臨時定位站CPU以及分別與其相連接的第一數(shù)傳模塊、第二數(shù)傳模塊、第一測距模塊和電子羅盤，其中，
所述第一和第二數(shù)傳模塊作為數(shù)據(jù)的傳輸鏈路用以實現(xiàn)數(shù)據(jù)傳輸；
所述臨時定位站CPU用以實現(xiàn)數(shù)據(jù)處理；
所述第一測距模塊用以完成和個人定位模塊以及其他臨時定位站之間的測距功能； 所述電子羅盤用以判定救援人員的行進方向和臨時定位站子系統(tǒng)之間的方向差異。
[0013]所述臨時定位站子系統(tǒng)包括臨時定位站CPU以及分別與其相連接的第一數(shù)傳模塊、第二數(shù)傳模塊、第一測距模塊和電子羅盤，其中，
所述第一和第二數(shù)傳模塊作為數(shù)據(jù)的傳輸鏈路用以實現(xiàn)數(shù)據(jù)傳輸；
所述臨時定位站CPU用以實現(xiàn)數(shù)據(jù)處理； 所述第一測距模塊用以完成和個人定位模塊以及其他臨時定位站之間的測距功能； 所述電子羅盤用以判定救援人員的行進方向和臨時定位站子系統(tǒng)之間的方向差異。
[0014]作為本發(fā)明的進一步優(yōu)化方案，所述個人定位模塊包括個人定位CPU以及分別與其相連接的第三數(shù)傳模塊、第二測距模塊、數(shù)據(jù)收集模塊、九軸傳感器和氣壓傳感器，其中，
所述第三數(shù)傳模塊作為數(shù)據(jù)的傳輸鏈路用以實現(xiàn)數(shù)據(jù)傳輸；
所述個人定位CPU用以實現(xiàn)傳感器數(shù)據(jù)采集，并進一步實現(xiàn)運算處理和數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)發(fā)功能；所述第二測距模塊用以完成和臨時定位站子系統(tǒng)之間的測距功能；
所述數(shù)據(jù)收集模塊用以收集來自救援人員的隨身數(shù)據(jù)，經(jīng)過個人定位CPU處理后，發(fā)送到位置呈現(xiàn)子系統(tǒng)；
所述九軸傳感器用以收集運動信息，并進行模糊識別；
所述氣壓傳感器用以采集氣壓信息，并進行高度定位。
[0015]作為本發(fā)明的進一步優(yōu)化方案，所述數(shù)據(jù)收集模塊采用2.4G射頻技術(shù)實現(xiàn)。
[0016]作為本發(fā)明的進一步優(yōu)化方案，所述隨身數(shù)據(jù)包括救援人員心率、血氧含量、空氣瓶的氣壓數(shù)據(jù)。
[0017]作為本發(fā)明的進一步優(yōu)化方案，所述模糊識別包括跑步、快走、連續(xù)轉(zhuǎn)身、行進方向綜合識別。
[0018]作為本發(fā)明的進一步優(yōu)化方案，所述九軸傳感器包括三軸加速度傳感器、三軸陀螺儀傳感器和三軸電子羅盤；所述九軸傳感器中還設(shè)置有PNI傳感器數(shù)據(jù)處理芯片。
[0019]作為本發(fā)明的進一步優(yōu)化方案，所述數(shù)傳模塊的傳輸頻率為433MHz，輸出功率為I瓦，采用兩路設(shè)計，形成網(wǎng)狀網(wǎng)傳輸結(jié)構(gòu)。
[0020]一種應(yīng)急救援的人員定位系統(tǒng)的方法:
該方法包括如下步驟:
步驟一:所述位置呈現(xiàn)子系統(tǒng)和數(shù)據(jù)收發(fā)子系統(tǒng)設(shè)置于建筑物外，如建筑物外停放的消防車或救援車上，也可直接設(shè)置在地面上，每位救援人員攜帶一個個人定位子模塊進入建筑物內(nèi)；
步驟二:救援人員在進入建筑物時首先將一個臨時定位站設(shè)置于建筑物入口處；步驟三:救援人員以步驟二中設(shè)置的臨時定位站為原點建立三維坐標(biāo)系，在建筑物的走廊處，每隔五十米設(shè)置一個臨時定位站，且救援人員經(jīng)過的所有轉(zhuǎn)角處都設(shè)置一個臨時定位站;
步驟四:建筑物內(nèi)的所有臨時定位站相互之間進行定位測距，構(gòu)成一個位置關(guān)系網(wǎng)，并與數(shù)據(jù)收發(fā)子系統(tǒng)進行通信，數(shù)據(jù)收發(fā)子系統(tǒng)根據(jù)每個臨時定位站的定位信息計算出臨時定位站的坐標(biāo)及臨時定位站的位置關(guān)系，并通過位置呈現(xiàn)子系統(tǒng)以坐標(biāo)圖的形式呈現(xiàn)；步驟五:每個救援人員身上攜帶的個人定位模塊通過與鄰近的臨時定位站進行定位測距，臨時定位站將每個救援人員的位置信息發(fā)送給數(shù)據(jù)收發(fā)子系統(tǒng)，數(shù)據(jù)收發(fā)子系統(tǒng)根據(jù)接收的位置信息定位救援人員的位置，并將位置信息發(fā)送到位置呈現(xiàn)子系統(tǒng)，在坐標(biāo)圖中顯示每個救援人員的坐標(biāo)位置及相互之間的位置關(guān)系；
步驟六:救援人員身上攜帶的個人定位模塊相互之間進行定位測距，并通過與每個救援人員相距最近的臨時定位站向消防車上的數(shù)據(jù)收發(fā)子系統(tǒng)發(fā)送數(shù)據(jù)，數(shù)據(jù)收發(fā)子系統(tǒng)根據(jù)救援人員的個人定位模塊的測距信息重新標(biāo)定救援人員的坐標(biāo)信息，并對步驟五中已經(jīng)標(biāo)定的救援人員的坐標(biāo)位置及位置關(guān)系進行修訂；
步驟七:在救援人員進入的樓層的時候，按下臨時定位站的按鈕，該系統(tǒng)會立即廣播信號并開始和附近的救援人員測距；救援人員的個人定位模塊會記錄下當(dāng)前的氣壓值，在救援人員到達某個樓層的時候，再次啟動這個樓層的第一個臨時定位站，記錄下此時的氣壓值，兩個氣壓值相減，轉(zhuǎn)換為高度差，通過臨時定位站發(fā)送回數(shù)據(jù)收發(fā)子系統(tǒng)；
救援人員通過安全通道的樓梯上樓的過程中，通過陀螺儀，記錄救援人員在整個過程中旋轉(zhuǎn)角度的累計值；用這個角度累計值除以360度，計算出救援人員所有的轉(zhuǎn)身次數(shù)。
[0021]作為本發(fā)明的進一步優(yōu)化方案，還包括如下步驟，當(dāng)位置呈現(xiàn)子系統(tǒng)中的某位救援人員的坐標(biāo)長時間的不再進行更新變化，消防車中的人員向剩余的救援人員發(fā)送語音信息，對前述的救援人員進行救助。
[0022]本發(fā)明采用以上技術(shù)方案與現(xiàn)有技術(shù)相比，具有以下技術(shù)效果:本發(fā)明采用了無線測距技術(shù)，采用Decawave的DW1000芯片，實現(xiàn)無線測距，通過優(yōu)化設(shè)計，其空曠測距距離達到I公里，測距的精度99%的情況下，可以達到3厘米以內(nèi)。在室內(nèi)的情況下，可以有效穿透三面30厘米厚的承重墻。測距精度也能有很好地保證。
[0023]無線傳輸部分，為了保證數(shù)據(jù)的可靠傳輸，采用自組網(wǎng)的433Mhz技術(shù)，提升其有效的工作距離，即使在一種大型的建筑物內(nèi)，仍然能保障數(shù)據(jù)的有效傳輸。在這里，為了保障其傳輸距離，433MHz的輸出功率達到I瓦，在室外的情況下，其空曠傳輸距離達到2公里，在有阻隔的情況下，其傳輸距離也可以達到300米以上，由于室內(nèi)有墻體的阻隔，為了保證足夠的繞射性能，在無線數(shù)據(jù)傳輸方面，采用了 433Mhz的工作頻率。
[0024]在這個系統(tǒng)中，采用了九軸傳感器，即三軸加速度傳感器，三軸陀螺儀傳感器，三軸電子羅盤。九軸傳感器，主要是對動作進行初步識別，再配合氣壓傳感器、UWB測距等功能模塊，完成整個定位的系統(tǒng)。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0025]圖1是本發(fā)明的系統(tǒng)組成示意圖；
圖2是本發(fā)明中，臨時定位站的結(jié)構(gòu)示意圖；
圖3是本發(fā)明中，個人定位模塊的結(jié)構(gòu)示意圖；
圖4是個人定位模塊與臨時定位站之間進行測距的示意圖；
圖5是個人定位模塊相互之間的測距示意圖；
圖6是臨時定位站子系統(tǒng)中，各個臨時定位站之間的層次關(guān)系示意圖；
圖7是臨時定位站子系統(tǒng)中，各個臨時定位站之間的連接關(guān)系示意圖；
圖8是本發(fā)明中由人員運動方向計算人員位置的示意圖。

【具體實施方式】
[0026]下面詳細(xì)描述本發(fā)明的實施方式，所述實施方式的示例在附圖中示出，其中自始至終相同或類似的標(biāo)號表示相同或類似的元件或具有相同或類似功能的元件。下面通過參考附圖描述的實施方式是示例性的，僅用于解釋本發(fā)明，而不能解釋為對本發(fā)明的限制。
[0027]下面結(jié)合附圖對本發(fā)明的技術(shù)方案做進一步的詳細(xì)說明:
本發(fā)明圖如圖1所示，本發(fā)明公開一種應(yīng)急救援的人員定位系統(tǒng)及方法，所述系統(tǒng)由四個大的組件組成:
(I)位置呈現(xiàn)子系統(tǒng)1，主要處理是數(shù)據(jù)收發(fā)子系統(tǒng)2的數(shù)據(jù)，然后通過圖形方式呈現(xiàn)救援人員的具體位置。
[0028](2)數(shù)據(jù)收發(fā)子系統(tǒng)2，主要是用于通信，數(shù)據(jù)收發(fā)子系統(tǒng)2可以和臨時定位站子系統(tǒng)3、個人定位子系統(tǒng)4進行數(shù)據(jù)通訊。接收3和4的數(shù)據(jù)，然后發(fā)送給位置呈現(xiàn)1，或系統(tǒng)有指令，發(fā)送到3或4。數(shù)據(jù)收發(fā)2支持雙向通信。
[0029](3)臨時定位站子系統(tǒng)3，是該定位系統(tǒng)的核心單元之一，是救援人員根據(jù)特定的規(guī)則臨時布放，也是定位的基準(zhǔn)。該子系統(tǒng)主要框圖如圖2所示:
臨時定位站CPU 3.1，是該子系統(tǒng)的核心單元，所有的數(shù)據(jù)處理都由它完成；
第一測距模塊3.2，是完成和救援人員的測距模塊之間的測距功能；
電子羅盤3.3，電子羅盤，主要是用來做方向判定，即救援人員的行進方向和臨時定位站之間的方向差異；
第一數(shù)傳模塊3.4，第二數(shù)傳模塊3.5，都是用來做數(shù)據(jù)傳輸，在應(yīng)用結(jié)構(gòu)簡單的時候，直接完成數(shù)據(jù)到數(shù)據(jù)收發(fā)子系統(tǒng)2的數(shù)據(jù)傳輸，復(fù)雜的情況下，啟用網(wǎng)狀網(wǎng)(Mesh)的功能，確保數(shù)據(jù)的傳輸鏈路可用。
[0030](4)個人定位子系統(tǒng)4，是指救援人員身上的系統(tǒng)。傳感器數(shù)據(jù)采集，位置測距，數(shù)據(jù)傳輸?shù)裙δ?。結(jié)構(gòu)說明如圖3所示，下面分別進行描述:
個人定位CPU 4.1，是此子系統(tǒng)的核心單元，主要是數(shù)據(jù)收集，傳感器數(shù)據(jù)采集，運算和數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)發(fā)等功能；
第二測距模塊4.2，該系統(tǒng)的測距核心單元，與臨時定位站2和其他的個人定位子系統(tǒng)進行測距；
數(shù)據(jù)收集模塊4.3，該模塊為數(shù)據(jù)收集模塊，可以采用2.4G射頻，收集來自救援人員的隨身的其他數(shù)據(jù)，比如生命體征的心率，血氧含量，氧氣瓶的氣壓等數(shù)據(jù)，并經(jīng)過4.1處理之后，最終發(fā)送到位置呈現(xiàn)子系統(tǒng)I上。
[0031]九軸傳感器4.4，該傳感器主要是收集各種運動信息，然后進行模糊識別，主要有跑步、快走，連續(xù)轉(zhuǎn)身，行進方向等綜合識別，然后再融合氣壓傳感器和測距傳感器，進行綜合位置運算，以確定出準(zhǔn)確位置。
[0032]第三數(shù)傳模塊4.6和4.7，都是用來做數(shù)據(jù)傳輸，在應(yīng)用結(jié)構(gòu)簡單的時候，直接完成數(shù)據(jù)到臨時定位站子系統(tǒng)3的數(shù)據(jù)傳輸。
[0033]本發(fā)明所述系統(tǒng)實現(xiàn)，主要分為下面幾步:
1、環(huán)境建立
在這個系統(tǒng)中，首先需要建立位置呈現(xiàn)子系統(tǒng)I和數(shù)據(jù)收發(fā)子系統(tǒng)2。在這兩個子系統(tǒng)完成之后，才能開始數(shù)據(jù)接收功能。
[0034]位置呈現(xiàn)子系統(tǒng)I是基于Windows平臺，為使用簡單方便的圖形界面。
[0035]2、基準(zhǔn)位置確定
在救援人員的救援的過程中，首先要確定基準(zhǔn)位置，基準(zhǔn)位置主要是按規(guī)則進行即可。若在一般平房或二層小樓中實時救援，可以以進門的位置為基準(zhǔn)位置；在樓宇的情況下，基準(zhǔn)位置為每層樓樓梯口的正對的墻面位置，當(dāng)樓宇比較復(fù)雜的情況下，在每個轉(zhuǎn)角處需要設(shè)立第二個基準(zhǔn)位置。
[0036]救援人員需要在每個基準(zhǔn)位置布放臨時定位站，在這個系統(tǒng)中，以第一個基準(zhǔn)位置為系統(tǒng)的零點，然后再建立三維坐標(biāo)體系。
[0037]3、定位數(shù)據(jù)
在這個定位系統(tǒng)中，定位數(shù)據(jù)是通過每個個人定位模塊發(fā)出，其中包含的數(shù)據(jù)主要有:
個人坐標(biāo)位置(基于第一個基準(zhǔn)位置的三維坐標(biāo))；
個人和他人之間的距離數(shù)據(jù)；
個人的生理指標(biāo)(比如心率、體溫、血氧等)；
佩戴設(shè)備的技術(shù)指標(biāo)(比如氧氣瓶的氣壓、環(huán)境參數(shù)等)
位置呈現(xiàn)子系統(tǒng)I在收到這些數(shù)據(jù)之后，處理這些數(shù)據(jù)，并根據(jù)處理的結(jié)果，實施呈現(xiàn)，也可以在事后顯示軌跡等信息。
[0038]4、位置呈現(xiàn)
位置呈現(xiàn)是根據(jù)個人定位子系統(tǒng)4收到的數(shù)據(jù)，處理后進行呈現(xiàn)，這里主要有幾個方面:
O原點選擇
在這個系統(tǒng)中，第一個放置的臨時定位站3為系統(tǒng)的原點，后面所有的臨時定位站3必須依次射頻可以測距，保證它們之間可以測距。
[0039]2)三維呈現(xiàn)
系統(tǒng)按三維進行呈現(xiàn)，實時顯示救援人員在系統(tǒng)中的位置。救援人員之間的位置關(guān)系。
[0040]3)自動生長
在這個系統(tǒng)中，系統(tǒng)開始沒有導(dǎo)入建筑的三維地圖，因為導(dǎo)入每個建筑的三維圖像一方面是難度非常大，另外一方面是數(shù)據(jù)收集的難度大。在這個系統(tǒng)中，根據(jù)位置關(guān)系，完全實現(xiàn)自動生長的方式進行位置呈現(xiàn)。
[0041]4)軌跡回放
在救援完成之后，可以根據(jù)需要，呈現(xiàn)出任何一個救援人員的軌跡，并進行分析，提出后續(xù)的優(yōu)化措施。這樣，一方面可以提升以后的救援效率，另一方面，為以后的救援方案提出優(yōu)化的方向。
[0042]5)呈現(xiàn)事物
在這個呈現(xiàn)子系統(tǒng)中，需要呈現(xiàn)的數(shù)據(jù)主要有每個臨時定位站的位置、每個救援人員的位置，救援人員的相關(guān)參數(shù)等。
[0043]本發(fā)明所公開的系統(tǒng)的先進性具體體現(xiàn)在以下幾個方面:
1、簡單
在該系統(tǒng)中，位置的確定，不是采用基于TDOA的定位系統(tǒng)，而是依賴于按固定規(guī)則放置的臨時定位錨點，擺放的時候，只需要按規(guī)則擺放即可，然后按啟動按鈕就布放完成。在以往的定位系統(tǒng)中，還需要另外部署4個以上基站，并且，量出基站的位置關(guān)系，然后將位置信息發(fā)送到后臺服務(wù)器，要消耗大量的時間，也增加了一遍救援人員的工作量。并且，TDOA的定位系統(tǒng)在定位中，也只能局限在基站的區(qū)域內(nèi)有較好的精度。
[0044]2、精確度高
相對于其他定位系統(tǒng)，這個系統(tǒng)精度更好，工作距離更遠(yuǎn)。在慣性系統(tǒng)中，由于樓層的影響，其方向判斷的會出現(xiàn)較大偏差，無法借助其他系統(tǒng)進行有效修正。而在這個系統(tǒng)中，則利用測距和九軸傳感器的數(shù)據(jù)相互修正，得到比較準(zhǔn)確的結(jié)果。其全局定位精度在2米以內(nèi)，并且不隨時間的推移而變差。
[0045]3、相對位置計算準(zhǔn)確
在這個系統(tǒng)中，救援人員身上的個人定位子系統(tǒng)4隨時可以和臨時定位站3進行測距之外，如圖4所示；同時，定位子系統(tǒng)之間也可以完成相互之間的測距，如圖5所示。
[0046]4、測距定位及融合
在這類應(yīng)急的定位系統(tǒng)中，第一次引入了無線測距技術(shù)，并通過測距的技術(shù)作為定位的主要依據(jù)。極大地改善了由于慣性定位導(dǎo)致的累計誤差。提升了定位精度。
[0047]傳感器數(shù)據(jù)的融合方面，在這個系統(tǒng)中，融合主要體現(xiàn)在下面幾個方面。
[0048]I)氣壓傳感和陀螺儀的融合
由于氣壓傳感器隨溫度的漂移非常大，即使精度較高的氣壓傳感器，其測量結(jié)果可能會有I米的誤差，而結(jié)合陀螺儀，可以準(zhǔn)確判斷出來樓層的變化；
2)距離和方向的融合
通過三軸電子羅盤，在樓宇中，其誤差可能有十多度，電子羅盤結(jié)合陀螺儀和距離，可以準(zhǔn)確判斷出救援人員的行走方向，并消除其誤差；
3)數(shù)據(jù)過濾
在九軸傳感器出來的原始數(shù)據(jù)，會有較多的偏差，在這個系統(tǒng)中，融合了 PNI的傳感器數(shù)據(jù)處理模塊，該處理模塊中，在硬件實現(xiàn)了兩個卡爾曼濾波算法，極大地優(yōu)化了原始數(shù)據(jù)中存在的數(shù)據(jù)不穩(wěn)定性，提高了數(shù)據(jù)的穩(wěn)定和精度。
[0049]5、智能學(xué)習(xí)
在這個系統(tǒng)中，采用了智能學(xué)習(xí)的過程，通過距離的檢測和救援人員的動作分析，可以獲取到救援人員的行動的數(shù)據(jù)，在跑動的時候步頻，步距等信息，在沒有距離更遠(yuǎn)信號無法達到的時候，可以依據(jù)此數(shù)據(jù)做慣性導(dǎo)航，能得到更為準(zhǔn)確的數(shù)據(jù)。
[0050]6、數(shù)據(jù)傳輸技術(shù)
由于救援現(xiàn)場的不確定性，導(dǎo)致數(shù)據(jù)無法傳輸，即使無限制地加大數(shù)據(jù)傳輸射頻的是輸出功率，但依然很難保證到數(shù)據(jù)傳輸?shù)目煽啃?。在這個系統(tǒng)中，在兩個方面做出了優(yōu)化:I) 433MHz，I瓦的輸出功率
433MHz，相對于其他比如2.4G等頻道，有非常好的繞射性能，同時增加其輸出功率，保證多數(shù)場景下可以使用。但在更為復(fù)雜的環(huán)境中，需要支持Mesh。
[0051]2)網(wǎng)狀網(wǎng) Mesh
在這個系統(tǒng)中，為了保證其傳輸?shù)目煽啃?，所有的?shù)傳模塊，均采用兩路設(shè)計。分別工作在不同信道，實現(xiàn)收、發(fā)的功能，實現(xiàn)自組網(wǎng)。帶來的好處是即使是復(fù)雜的建筑物，仍然可以通過Mesh的多跳，傳回到位置呈現(xiàn)子系統(tǒng)I。另外，雙射頻，能保證到足夠的帶寬，確保在多跳之后，性能下降到還可以接受。
[0052]7、位置圖自生長
在位置呈現(xiàn)I中，呈現(xiàn)的方式采用自生長的方式，不需要提前為任何一個建筑物進行建模，避免帶來大量的工作。在系統(tǒng)每次使用的時候，通過行為控制，設(shè)置坐標(biāo)原點。設(shè)置完成之后，根據(jù)救援人員的行動方向，來建立坐標(biāo)軸，根據(jù)救援人員的位置和行為，若識別是上樓中，則顯示為樓梯，若識別在樓層中運動，則顯示為走道，當(dāng)發(fā)生拐彎的時候，做房間判斷或走道拐彎判定，然后，根據(jù)每個人的位置，呈現(xiàn)動態(tài)位置關(guān)系。
[0053]下面列舉一個本發(fā)明的具體實施，介紹下述四個方面的實施。
[0054]一、基準(zhǔn)原點
對于基準(zhǔn)原點的確認(rèn)，主要分為下面兩個步驟，一個是臨時定位站的布放規(guī)則，另外一個是基準(zhǔn)原點確認(rèn)的過程。下面分別說明。
[0055]需要說明的是，這些定位站都是臨時定位站，只是在應(yīng)急救援中所扮演的角色差異，其功能完全一致。
[0056]( I)、臨時定位站I布放規(guī)則起始定位站
起始定位站即位置呈現(xiàn)子系統(tǒng)和數(shù)據(jù)收發(fā)子系統(tǒng)，這個設(shè)備放在救援車或消防車上，或在救援車輛無法達到的時候，選擇在建筑物外的一個點架設(shè)(貼在墻上或直接丟在地上)，然后開啟電源即可。
[0057]進入點站
在救援人員進入建筑物的時候，在建筑物的靠近樓梯的一側(cè)貼放臨時定位站，若樓有多個進入點的時候，在每個進入點都貼臨時定位站。用來標(biāo)識不同的進入點。
[0058]樓層起始定位站
在救援人員到達救援的樓層的時候，需要在樓層的樓梯口對應(yīng)位置安裝一個臨時定位站3，用于這個樓層的定位，樓層走廊每隔五十米設(shè)置一個臨時定位站。一方面是對人員的定位，另外一個方面是對樓層轉(zhuǎn)角的其他臨時站定位。
[0059]樓層轉(zhuǎn)角站
樓層轉(zhuǎn)角站，主要考慮到樓層在轉(zhuǎn)角之后，信號無法覆蓋。各個站點布置的層次關(guān)系如圖6所示。各個臨時定位站之間的連接關(guān)系過程如圖7，具體過程如下:
I)進入點站位置確定過程
進入點站的定位，主要是依賴兩個方面，一個是和起始站之間測距，完成距離確認(rèn)，另外通過電子羅盤，確認(rèn)其方位，由于進入點基本上在一樓，其電子羅盤的精度比較高，可以通過準(zhǔn)確獲取到進入點定位站的具體位置。位置呈現(xiàn)子系統(tǒng)能通過以上兩個信息在地圖上進行呈現(xiàn)。
[0060]2)樓層起始定位站位置確定過程
樓層起始定位站，主要是依賴于氣壓和九軸傳感器確定位置，進行樓層判斷，將該臨時定位站貼在墻上的時候，該定位站開始工作，并將所在的樓層數(shù)據(jù)傳送到位置呈現(xiàn)子系統(tǒng)。
[0061]3)轉(zhuǎn)角定位站位置確認(rèn)過程
轉(zhuǎn)角定位站，即樓層轉(zhuǎn)角的臨時定位站和樓層起始定位站之間通過測距和救援人員的運動慣性計算獲得。轉(zhuǎn)角定位站和轉(zhuǎn)角定位站之間的定位也是采用相同的方式。
[0062](2)基準(zhǔn)原點
在這個系統(tǒng)實時的時候，必須先確認(rèn)系統(tǒng)的起始點，也就是坐標(biāo)的原點。在這個系統(tǒng)中，有兩個基準(zhǔn)點:起始定位站和樓層起始定位站，起始定位站是整個系統(tǒng)的坐標(biāo)原點，樓層起始定位站，是這層樓的坐標(biāo)原點，這兩個坐標(biāo)原點可以進行關(guān)聯(lián)。
[0063]二、樓層計算樓層計算，主要是兩個方面進行融合。
[0064]氣壓傳感器獲取基礎(chǔ)數(shù)據(jù)，由于氣壓傳感器相對受環(huán)境的影響因素比較大，特別是溫度等參數(shù)，在另外一個方面，氣壓傳感器之間的由于生產(chǎn)等原因，兩個氣壓傳感器之間的差值也比較大。為了減少這種誤差，其在短時間內(nèi)誤差還是相對較小，精確度也比較高。所以，在這個系統(tǒng)中，我們采用進入點告知的方式。
[0065]在救援人員進入的樓層的時候，按下臨時定位站的按鈕，該系統(tǒng)會立即廣播信號并開始和附近的救援人員測距。此時，救援人員的個人定位模塊會記錄下當(dāng)前的氣壓值。在救援人員到達某個樓層的時候，再次啟動這個樓層的第一個臨時定位站，記錄下此時的氣壓值，兩個氣壓值相減，可以轉(zhuǎn)換為高度差。
[0066]救援人員通過安全通道的樓梯上樓的過程中，通過陀螺儀，可以記錄下上一個過程中，救援人員在整個過程中旋轉(zhuǎn)角度的累計值。用這個角度累計值除以360度，可以計算出救援人員所有的轉(zhuǎn)身次數(shù)。
[0067]在得到高度差值和轉(zhuǎn)身次數(shù)之后，可以計算出相對準(zhǔn)確的樓層值。但在實際中，還需要結(jié)合經(jīng)驗值綜合處理，因為有的樓層需要轉(zhuǎn)720度。
[0068]三、位置計算
在本系統(tǒng)中，位置的計算主要是依賴兩個方面，測距和方向。
[0069]測距，在這個系統(tǒng)中，是由UWB完成，采用了 UWB的雙向測距算法，此方法簡單可靠，測距精度達到10厘米，其穿透能力強，為了避免減少阻擋，保證可靠的測距性能，在這個系統(tǒng)中，測距單元安裝在頭盔上，避免人體的阻隔。
[0070]在這個系統(tǒng)中，采用了全開放式測距，任何一個個人定位子系統(tǒng)4都可以發(fā)起測距，任何一個個人定位模塊都可以被認(rèn)為被測距。主要的處理方法是在個人定位模塊中，測距單元工作都工作在接收模式，當(dāng)它需要和其他人測距的時候，就切換到發(fā)送模式，發(fā)起測距。測距完成后，參與測距的雙方都會知道測距結(jié)果。
[0071]測距有兩種，個人定位模塊4和臨時定位站的測距，計算出救援人員和臨時定位站之間的相對距離；個人定位模塊和個人定位模塊之間的測距，計算出個人定位模塊之間的距離。
[0072]在這個系統(tǒng)中，測距的策略由位置呈現(xiàn)子系統(tǒng)I做出決策，在這個系統(tǒng)運行的時候，系統(tǒng)明確知道在這層參與的救援人員的ID，通過數(shù)據(jù)收發(fā)子系統(tǒng)2將測距的策略下發(fā)。
主要有:
1、與誰測距(其他個人定位子系統(tǒng)的ID);
2、測距的時間間隔；
測距的幾個通過個人定位子系統(tǒng)4的數(shù)據(jù)傳輸單元回傳到位置呈現(xiàn)子系統(tǒng)I。
[0073]方向，在這個系統(tǒng)中，方向位置的判斷是依賴于方向的差異。在樓層中，判斷相對簡單主要涉及到以下幾個方面:
1、相對于臨時定位站的方向
在救援人員完成完成樓層臨時定位站的建設(shè)之后，救援人員相對于臨時定位站的運動方向。這主要借助個人定位模塊中的數(shù)字羅盤來完成判定。
[0074]2、人的運動方向
在人的運動過程中，需要不斷地對行走方向進行識別，并根據(jù)方向的變更，計算其位置。在這個系統(tǒng)中，救援人員在運動的時候，為了保證其定位精度，提高了采樣頻率，采樣頻率一般為5Hz。如圖8所示在不同的位置，根據(jù)測距結(jié)果d1、角度，計算相對位置Xi和Yi。
[0075]四、數(shù)據(jù)傳輸
射頻選擇:一般情況下，頻率越低，波長越長，射頻的繞射性能就越好。在國家法律允許的情況下，這個系統(tǒng)中，射頻的工作頻段為433MHz。在該頻率下，至少有兩個獨立的大于200Kbps的信道。以確保數(shù)據(jù)的可靠傳輸。
[0076]為了保證數(shù)據(jù)的可靠傳輸，射頻芯片必須支持CSMA機制，避免數(shù)據(jù)在發(fā)送的過程中相互干擾，保證數(shù)據(jù)的可靠性。
[0077]芯片支持AES加密，保證數(shù)據(jù)傳輸?shù)目煽啃浴?br> [0078]網(wǎng)絡(luò)架構(gòu):在這個系統(tǒng)中，所有的有數(shù)據(jù)傳輸單元均有兩路，一路用于收數(shù)據(jù)，一路用于發(fā)數(shù)據(jù)，工作在不同頻段，避免相互干擾，實現(xiàn)頻分應(yīng)用。
[0079]五、位置呈現(xiàn)
(1)實時位置呈現(xiàn)
在這個系統(tǒng)中，位置實時呈現(xiàn)，呈現(xiàn)相互之間的位置關(guān)系。主要有幾個方面:
1、臨時站的位置及相對位置；
2、救援人員的相對于臨時站的位置；
3、救援人員的交叉相對距離；
4、救援人員周邊的環(huán)境信息；
5、救援人員生命體征信息；
(2)軌跡呈現(xiàn)
在這個系統(tǒng)中，出了數(shù)據(jù)的實時呈現(xiàn)之外，還可以更加對歷史的數(shù)據(jù)進行處理和分析，主要有下面的幾個功能。
[0080]1、救援人員的個人軌跡回放；
2、多人的軌跡回放，從此分析出救援策略是否存在問題；
3、環(huán)境數(shù)據(jù)回放，是否存在不當(dāng)?shù)木仍胧?br> 4、救援設(shè)備的使用分析，設(shè)備的使用是否符合預(yù)期，是否存在改善的必要性。
[0081](3)自生長
在進行救援的時候，有非常大的不確定性，樓層的位置情況，樓層的結(jié)構(gòu)圖，若對所有樓宇都進行數(shù)字建模，這種工作量比較大，也比較不現(xiàn)實。在這個系統(tǒng)中，采用自生長的方式，救援人員達到哪里，就顯示哪里的位置關(guān)系。
[0082]自生長主要包括下面的兩個方面:
1、樓層自生長，是根據(jù)傳感器獲取的數(shù)據(jù)，顯示樓梯的數(shù)據(jù)模型；
2、樓層走道拐角自生長，根據(jù)各個臨時定位站可以判斷；
除了自生長只，還有就是融合，比如，救援人員從多個點進入的時候，整個位置呈現(xiàn)系統(tǒng)需要對所有的進入點的救援人員位置和樓宇進行有效融合，主要體現(xiàn)在:
1)、融合所有的人和位置關(guān)系到同一個場景中，比如不同樓層；
2 )、多點進入之后，救援人員最終達到同一個樓層，要實現(xiàn)自動融合。
[0083]3)、上下樓層數(shù)據(jù)傳輸設(shè)備在鏈路上進行融合，保證數(shù)據(jù)鏈路的可靠。
[0084]上面結(jié)合附圖對本發(fā)明的實施方式作了詳細(xì)說明，但是本發(fā)明并不限于上述實施方式，在本領(lǐng)域普通技術(shù)人員所具備的知識范圍內(nèi)，還可以在不脫離本發(fā)明宗旨的前提下做出各種變化。以上所述，僅是本發(fā)明的較佳實施例而已，并非對本發(fā)明作任何形式上的限制，雖然本發(fā)明已以較佳實施例揭露如上，然而并非用以限定本發(fā)明，任何熟悉本專業(yè)的技術(shù)人員，在不脫離本發(fā)明技術(shù)方案范圍內(nèi)，當(dāng)可利用上述揭示的技術(shù)內(nèi)容做出些許更動或修飾為等同變化的等效實施例，但凡是未脫離本發(fā)明技術(shù)方案內(nèi)容，依據(jù)本發(fā)明的技術(shù)實質(zhì)，在本發(fā)明的精神和原則之內(nèi)，對以上實施例所作的任何簡單的修改、等同替換與改進等，均仍屬于本發(fā)明技術(shù)方案的保護范圍之內(nèi)。
【權(quán)利要求】
1.一種應(yīng)急救援的人員定位系統(tǒng)，其特征在于:包括位置呈現(xiàn)子系統(tǒng)、數(shù)據(jù)收發(fā)子系統(tǒng)、臨時定位站子系統(tǒng)和個人定位子系統(tǒng)，所述臨時定位站子系統(tǒng)包括多個臨時定位站；所述個人定位子系統(tǒng)包括多個個人定位模塊，所述數(shù)據(jù)收發(fā)子系統(tǒng)分別與位置呈現(xiàn)子系統(tǒng)、臨時定位站相互連接，所述臨時定位站和個人定位模塊相互連接，其中， 所述位置呈現(xiàn)子系統(tǒng)用以處理是數(shù)據(jù)收發(fā)子系統(tǒng)中的數(shù)據(jù)，然后通過圖形方式呈現(xiàn)出救援人員的具體位置； 所述數(shù)據(jù)收發(fā)子系統(tǒng)用以實現(xiàn)通信功能，數(shù)據(jù)收發(fā)子系統(tǒng)和臨時定位站子系統(tǒng)進行數(shù)據(jù)通訊，接收臨時定位站子系統(tǒng)的數(shù)據(jù)，然后發(fā)送給位置呈現(xiàn)子系統(tǒng)；當(dāng)數(shù)據(jù)收發(fā)子系統(tǒng)接收到控制指令時，再分別發(fā)送至發(fā)送到臨時定位站子系統(tǒng)，臨時定位站子系統(tǒng)再發(fā)給個人定位子系統(tǒng)； 所述臨時定位站子系統(tǒng)用以實現(xiàn)定位功能，由救援人員在救援現(xiàn)場臨時布置； 所述個人定位子系統(tǒng)由救援人員隨身攜帶，用以實現(xiàn)傳感器數(shù)據(jù)采集，位置測距和數(shù)據(jù)傳輸功能，向臨時定位站子系統(tǒng)發(fā)送數(shù)據(jù)。
2.如權(quán)利要求1所述的一種應(yīng)急救援的人員定位系統(tǒng)，其特征在于:所述臨時定位站子系統(tǒng)包括臨時定位站CPU以及分別與其相連接的第一數(shù)傳模塊、第二數(shù)傳模塊、第一測距模塊和電子羅盤，其中， 所述第一和第二數(shù)傳模塊作為數(shù)據(jù)的傳輸鏈路用以實現(xiàn)數(shù)據(jù)傳輸； 所述臨時定位站CPU用以實現(xiàn)數(shù)據(jù)處理； 所述第一測距模塊用以完成和個人定位模塊以及其他臨時定位站之間的測距功能； 所述電子羅盤用以判定救援人員的行進方向和臨時定位站子系統(tǒng)之間的方向差異。
3.如權(quán)利要求1或2所述的一種應(yīng)急救援的人員定位系統(tǒng)，其特征在于:所述個人定位模塊包括個人定位CPU以及分別與其相連接的第三數(shù)傳模塊、第二測距模塊、數(shù)據(jù)收集模塊、九軸傳感器和氣壓傳感器，其中， 所述第三數(shù)傳模塊作為數(shù)據(jù)的傳輸鏈路用以實現(xiàn)數(shù)據(jù)傳輸； 所述個人定位CPU用以實現(xiàn)傳感器數(shù)據(jù)采集，并進一步實現(xiàn)運算處理和數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)發(fā)功能；所述第二測距模塊用以完成和臨時定位站子系統(tǒng)之間的測距功能； 所述數(shù)據(jù)收集模塊用以收集來自救援人員的隨身數(shù)據(jù)，經(jīng)過個人定位CPU處理后，發(fā)送到位置呈現(xiàn)子系統(tǒng)； 所述九軸傳感器用以收集運動信息，并進行模糊識別； 所述氣壓傳感器用以采集氣壓信息，并進行高度定位。
4.如權(quán)利要求3所述的一種應(yīng)急救援的人員定位系統(tǒng)，其特征在于:所述數(shù)據(jù)收集模塊采用2.4G射頻技術(shù)實現(xiàn)。
5.如權(quán)利要求3所述的一種應(yīng)急救援的人員定位系統(tǒng)，其特征在于:所述隨身數(shù)據(jù)包括救援人員心率、血氧含量、空氣瓶的氣壓數(shù)據(jù)。
6.如權(quán)利要求3所述的一種應(yīng)急救援的人員定位系統(tǒng)，其特征在于:所述模糊識別包括跑步、快走、連續(xù)轉(zhuǎn)身、行進方向綜合識別。
7.如權(quán)利要求1所述的一種應(yīng)急救援的人員定位系統(tǒng)，其特征在于:所述九軸傳感器包括三軸加速度傳感器、三軸陀螺儀傳感器和三軸電子羅盤；所述九軸傳感器中還設(shè)置有PNI傳感器數(shù)據(jù)處理芯片。
8.如權(quán)利要求3所述的一種應(yīng)急救援的人員定位系統(tǒng)，其特征在于:所述數(shù)傳模塊的傳輸頻率為433MHz，輸出功率為I瓦，采用兩路設(shè)計，形成網(wǎng)狀網(wǎng)傳輸結(jié)構(gòu)。
9.如權(quán)利要求1-8所述的一種應(yīng)急救援的人員定位系統(tǒng)的方法，其特征在于:該方法包括如下步驟: 步驟一:所述位置呈現(xiàn)子系統(tǒng)和數(shù)據(jù)收發(fā)子系統(tǒng)設(shè)置于建筑物外，每位救援人員攜帶一個個人定位子模塊進入建筑物內(nèi)； 步驟二:救援人員在進入建筑物時首先將一個臨時定位站設(shè)置于建筑物入口處；步驟三:救援人員以步驟二中設(shè)置的臨時定位站為原點建立三維坐標(biāo)系，在建筑物的走廊處，每隔五十米設(shè)置一個臨時定位站，且救援人員經(jīng)過的所有轉(zhuǎn)角處都設(shè)置一個臨時定位站; 步驟四:建筑物內(nèi)的所有臨時定位站相互之間進行定位測距，構(gòu)成一個位置網(wǎng)，并與數(shù)據(jù)收發(fā)子系統(tǒng)進行通信，數(shù)據(jù)收發(fā)子系統(tǒng)根據(jù)每個臨時定位站的定位信息計算出臨時定位站的坐標(biāo)及臨時定位站的位置關(guān)系，并通過位置呈現(xiàn)子系統(tǒng)以坐標(biāo)圖的形式呈現(xiàn)； 步驟五:每個救援人員身上攜帶的個人定位模塊通過與鄰近的臨時定位站進行定位測距，臨時定位站將每個救援人員的位置信息發(fā)送給數(shù)據(jù)收發(fā)子系統(tǒng)，數(shù)據(jù)收發(fā)子系統(tǒng)根據(jù)接收的位置信息定位救援人員的位置，并將位置信息發(fā)送到位置呈現(xiàn)子系統(tǒng)，在坐標(biāo)圖中顯示每個救援人員的坐標(biāo)位置及相互之間的位置關(guān)系； 步驟六:救援人員身上攜帶的個人定位模塊相互之間進行定位測距，并通過與每個救援人員相距最近的臨時定位站向數(shù)據(jù)收發(fā)子系統(tǒng)發(fā)送測距數(shù)據(jù)，，數(shù)據(jù)呈現(xiàn)子系統(tǒng)對步驟五中已經(jīng)標(biāo)定的救援人員的坐標(biāo)位置及位置關(guān)系進行修訂； 步驟七:在救援人員進入的樓層的時候，按下臨時定位站的按鈕，該系統(tǒng)會立即廣播信號并開始和附近的救援人員測距；救援人員的個人定位模塊會記錄下當(dāng)前的氣壓值，在救援人員到達某個樓層的時候，再次啟動這個樓層的第一個臨時定位站，記錄下此時的氣壓值，兩個氣壓值相減，轉(zhuǎn)換為高度差，通過臨時定位站發(fā)送回數(shù)據(jù)收發(fā)子系統(tǒng)； 救援人員通過安全通道的樓梯上樓的過程中，記錄救援人員在整個過程中旋轉(zhuǎn)角度的累計值；用這個角度累計值除以360度，計算出救援人員所有的轉(zhuǎn)身次數(shù)。
10.如權(quán)利要求9所述的一種應(yīng)急救援的人員定位系統(tǒng)的方法，其特征在于:還包括如下步驟，當(dāng)位置呈現(xiàn)子系統(tǒng)中的某位救援人員的坐標(biāo)長時間的不再進行更新變化，指揮人員根據(jù)位置呈現(xiàn)子系統(tǒng)中的距離關(guān)系，選擇其他救援人員予以協(xié)助。
【文檔編號】G01C21/16GK104457750SQ201410651139
【公開日】2015年3月25日 申請日期:2014年11月17日 優(yōu)先權(quán)日:2014年11月17日
【發(fā)明者】王湘, 肖成海, 張慶林 申請人:南京沃旭通訊科技有限公司