本實用新型涉及導(dǎo)航定位技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種基于GPS/北斗的野外人員定位系統(tǒng)及終端和監(jiān)控系統(tǒng)。

背景技術(shù)：

戶外探險旅游是指以自然環(huán)境為場地的，帶有探險性質(zhì)或體驗探險性質(zhì)的體育活動，主要有滑翔、野外生存、熱氣球、野外活動、跳傘、叢林穿越、登山、攀巖、露營、泅渡等，正日益受到人們的歡迎。但由于戶外探險旅游由于自身的特殊性，伴隨的危險性如影隨形。由于種種原因，我國戶外探險旅游近幾年來發(fā)生了很多令人惋惜的事故。根據(jù)中國登山協(xié)會的統(tǒng)計，2003年戶外探險旅游死亡人數(shù)為4人，2004年為12人，2005年為15 人，2006年26人，2007年為29人，2008年為20人，2009年為24人……安全事故的頻發(fā)是我國戶外探險旅游的一大軟肋。一方面較偏遠的戶外大多沒有手機信號，游客也不熟悉周邊環(huán)境，另一方面GPS信號容易受建筑物、樹木等因素的影響而大幅衰減，因此一旦出現(xiàn)問題，游客無法進行有效的求救，即使和外界建立聯(lián)系，也難以報告準(zhǔn)確的位置有關(guān)部門也無法組織及時有效的救援工作，導(dǎo)致游客的生命安全受到威脅。

目前對戶外探險者的定位主要表現(xiàn)在事故發(fā)生后，通過管理部門以地面式人力搜索和通用航空人眼觀察、航拍等方式進行定位，還沒有較完備的戶外探險者自主實時定位系統(tǒng)。因此，需要提供一種解決方案，該方案能夠在沒有手機信號的情況下，在戶外旅游探險者遇險求救時進行定位，并將定位的探險者的位置信息發(fā)送到營救中心。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

本實用新型所要解決的技術(shù)問題之一是需要提供一種能夠在沒有手機信號的情況下，在戶外旅游探險者遇險求救時進行定位，并將定位的探險者的位置信息發(fā)送到營救中心的解決方案。

為了解決上述技術(shù)問題，本申請的實施例首先提供了一種基于GPS/北斗的定位導(dǎo)航終端，其用于野外人員的定位，該定位導(dǎo)航終端包括殼體和設(shè)置在殼體內(nèi)部的電路基板，所述電路基板上設(shè)置有GPS定位模塊、北斗定位模塊、GPS/北斗數(shù)據(jù)融合器和導(dǎo)航電路，其中，所述GPS定位模塊與所述GPS/北斗數(shù)據(jù)融合器連接，所述北斗定位模塊與所述 GPS/北斗數(shù)據(jù)融合器連接，所述導(dǎo)航電路與所述GPS/北斗數(shù)據(jù)融合器連接。

優(yōu)選地，還包括與所述導(dǎo)航電路連接的信號發(fā)射器。

優(yōu)選地，還包括與所述導(dǎo)航電路連接的觸控屏。

優(yōu)選地，所述定位導(dǎo)航終端為手持式設(shè)備。

優(yōu)選地，所述殼體包括：覆蓋所述觸控屏除顯示部分外的邊框的框體；與所述框體連接的手柄，所述手柄朝向所述觸控屏的背面傾斜延伸。

優(yōu)選地，所述手柄的表面設(shè)置有電源開關(guān)按鈕。

根據(jù)本實用新型的另一方面，還提供了一種基于GPS/北斗的定位導(dǎo)航監(jiān)控系統(tǒng)，該導(dǎo)航監(jiān)控系統(tǒng)包括與如上所述的定位導(dǎo)航終端通信連接的北斗衛(wèi)星一體機設(shè)備、集成有數(shù)據(jù)存儲器、數(shù)據(jù)交換器和數(shù)據(jù)監(jiān)控器的數(shù)據(jù)處理設(shè)備，以及包含顯示器和輸入終端的導(dǎo)航監(jiān)控設(shè)備，其中，所述衛(wèi)星一體機設(shè)備與所述數(shù)據(jù)處理設(shè)備連接，所述數(shù)據(jù)處理設(shè)備與導(dǎo)航監(jiān)控設(shè)備連接。

優(yōu)選地，所述北斗衛(wèi)星一體機設(shè)備為北斗處理芯片與天線合為一體的設(shè)備。

優(yōu)選地，所述導(dǎo)航監(jiān)控設(shè)備包含顯示器和與之連接的輸入終端，所述輸入終端包括鍵盤和鼠標(biāo)。

根據(jù)本實用新型的另一方面，還提供了一種基于GPS/北斗的野外人員定位系統(tǒng)，該野外人員定位系統(tǒng)包括如上所述的定位導(dǎo)航終端和如上所述的定位導(dǎo)航監(jiān)控系統(tǒng)，所述定位導(dǎo)航終端與所述定位導(dǎo)航監(jiān)控系統(tǒng)通信連接。

與現(xiàn)有技術(shù)相比，上述方案中的一個或多個實施例可以具有如下優(yōu)點或有益效果：

本實用新型的終端適用人群為戶外旅游探險者，該終端基于GPS或北斗設(shè)備進行定位，在沒有手機信號的情況下，如果野外人員遇險求救，能夠?qū)⒃撊藛T的位置信息發(fā)送到導(dǎo)航監(jiān)控系統(tǒng)，通過導(dǎo)航監(jiān)控系統(tǒng)向營地中心或者救援機構(gòu)求救。

本實用新型的其它特征和優(yōu)點將在隨后的說明書中闡述，并且，部分地從說明書中變得顯而易見，或者通過實施本實用新型的技術(shù)方案而了解。本實用新型的目的和其他優(yōu)點可通過在說明書、權(quán)利要求書以及附圖中所特別指出的結(jié)構(gòu)和/或流程來實現(xiàn)和獲得。

附圖說明

附圖用來提供對本申請的技術(shù)方案或現(xiàn)有技術(shù)的進一步理解，并且構(gòu)成說明書的一部分。其中，表達本申請實施例的附圖與本申請的實施例一起用于解釋本申請的技術(shù)方案，但并不構(gòu)成對本申請技術(shù)方案的限制。

圖1是根據(jù)本實用新型實施例的基于GPS/北斗的野外人員定位系統(tǒng)的系統(tǒng)組成示意圖。

圖2是根據(jù)本實用新型實施例的用于野外人員定位的定位導(dǎo)航終端T的電路結(jié)構(gòu)框圖。

圖3是根據(jù)本實用新型實施例的用于野外人員定位的定位導(dǎo)航終端的第一角度顯示的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖4是根據(jù)本實用新型實施例的用于野外人員定位的定位導(dǎo)航終端的第二角度顯示的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖5是根據(jù)本實用新型實施例的用于野外人員定位的定位導(dǎo)航監(jiān)控系統(tǒng)的電路結(jié)構(gòu)示意圖。

具體實施方式

以下將結(jié)合附圖及實施例來詳細說明本實用新型的實施方式，借此對本實用新型如何應(yīng)用技術(shù)手段來解決技術(shù)問題，并達成相應(yīng)技術(shù)效果的實現(xiàn)過程能充分理解并據(jù)以實施。本申請實施例以及實施例中的各個特征，在不相沖突前提下可以相互結(jié)合，所形成的技術(shù)方案均在本實用新型的保護范圍之內(nèi)。

本實用新型適用人群為戶外旅游探險者、野外技術(shù)人員，該終端設(shè)備基于GPS或者北斗設(shè)備進行定位，在沒有手機信號的情況下，如果遇險求救，能夠使用設(shè)備將個人位置信息發(fā)送到營地中心基站，通過基站向營地中心或者救援機構(gòu)求救。

圖1是根據(jù)本實用新型實施例的基于GPS/北斗的野外人員定位系統(tǒng)的系統(tǒng)組成示意圖。如圖1所示，該定位系統(tǒng)主要包括：野外探險者攜帶的基于GPS/北斗的定位導(dǎo)航終端T和定位導(dǎo)航監(jiān)控系統(tǒng)。

圖2是根據(jù)本實用新型實施例的用于野外人員定位的定位導(dǎo)航終端T的電路結(jié)構(gòu)框圖。下面參考圖2來說明該定位導(dǎo)航終端T。如圖2所示，該定位導(dǎo)航終端T包括殼體 10和設(shè)置在殼體10內(nèi)部的電路基板(未圖示)，該電路基板上設(shè)置有GPS定位模塊21、北斗定位模塊22、GPS/北斗數(shù)據(jù)融合器23和導(dǎo)航電路24，其中，GPS定位模塊21與 GPS/北斗數(shù)據(jù)融合器23連接，北斗定位模塊22與GPS/北斗數(shù)據(jù)融合器23連接，導(dǎo)航電路24與GPS/北斗數(shù)據(jù)融合器23連接。

具體來說，如圖2所示，GPS/北斗數(shù)據(jù)融合器23包括導(dǎo)航電路接口A、北斗定位模塊接口B和GPS定位模塊接口C，GPS/北斗數(shù)據(jù)融合器23通過這些接口分別與導(dǎo)航電路24、北斗定位模塊22和GPS定位模塊21連接。

下面說明在定位導(dǎo)航終端T工作的過程中各個設(shè)備具體的處理流程。

GPS定位模塊21通過GPS定位獲取終端T的定位數(shù)據(jù)、星歷、偽距等信息。北斗定位模塊22通過北斗定位獲取終端T的定位數(shù)據(jù)、星歷、偽距等信息。GPS/北斗數(shù)據(jù)融合器23將GPS定位模塊21和北斗定位模塊22獲取的觀測數(shù)據(jù)進行格式、坐標(biāo)、偽距等一系列的數(shù)據(jù)融合得到終端較準(zhǔn)確的位置信息，具體地，GPS/北斗數(shù)據(jù)融合器23分析 GPS定位數(shù)據(jù)是否有效：若有效，則使用GPS定位數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換得到位置信息；若無效，則使用北斗定位數(shù)據(jù)來得到位置信息；在GPS定位數(shù)據(jù)和北斗定位數(shù)據(jù)均無效時，GPS/北斗數(shù)據(jù)融合器23結(jié)合GPS定位模塊21和北斗定位模塊22獲取的星歷信息、偽距，利用 GPS/北斗雙模定位方法來獲得目標(biāo)的位置信息。導(dǎo)航電路24根據(jù)位置信息進行定位導(dǎo)航。導(dǎo)航電路24可以采用現(xiàn)有STM32F103型號的芯片，具體定位導(dǎo)航的方式與現(xiàn)有技術(shù)無較大差別。GPS定位模塊21可以選用ublox NEO-6M-001型號的芯片，在室外衛(wèi)星信號較好的情況下，可以控制在2米以內(nèi)，定位精度較高。北斗定位模塊22的芯片型號選擇可以根據(jù)需要任意確定。

另外，本終端T還包括與導(dǎo)航電路24連接的信號發(fā)射器25，該信號發(fā)射器25與營地監(jiān)控系統(tǒng)的北斗衛(wèi)星一體機(后面描述)進行短報文通信，在導(dǎo)航電路24的控制下可以將位置信息和/或報警信息發(fā)送到監(jiān)控系統(tǒng)的北斗衛(wèi)星一體機。需要說明的是，該信號發(fā)射器25除了可以單獨設(shè)置以外，為了節(jié)省電路構(gòu)架空間，還可以與北斗定位模塊22 一體結(jié)合。

而且，如圖2所示，終端T還包括與導(dǎo)航電路24連接的觸控屏26，通過該觸控屏 26可以輸入用戶信息和顯示終端位置信息。

在一個例子中，該定位導(dǎo)航終端T優(yōu)選為手持式設(shè)備。圖3和圖4表示以不同角度顯示的定位導(dǎo)航終端的結(jié)構(gòu)示意圖，如圖3和4所示，其中的殼體10包括：覆蓋觸控屏 26除顯示部分外的邊框的框體11，以及與框體11連接的手柄12，且該手柄12朝向觸控屏26的背面傾斜延伸(參見圖4)，這樣的設(shè)置考慮了人體結(jié)構(gòu)，方便用戶在野外行走或作業(yè)時能夠更好地使用終端T，且能夠較好地看到觸控屏26上顯示的內(nèi)容。而且，考慮到設(shè)備的耐用性，優(yōu)選將手柄12和框體11一體形成。另外，在手柄12的表面設(shè)置有電源開關(guān)按鈕121，方便用戶開關(guān)機器。當(dāng)然在框體11的表面設(shè)置電源開關(guān)按鈕121也是可行的。

圖5是根據(jù)本實用新型實施例的用于野外人員定位的定位導(dǎo)航監(jiān)控系統(tǒng)50的電路結(jié)構(gòu)示意圖，該定位導(dǎo)航監(jiān)控系統(tǒng)50具有人員實時定位、數(shù)據(jù)通信、路徑查詢與緊急報警等功能。如圖5所示，該導(dǎo)航監(jiān)控系統(tǒng)50主要包括與定位導(dǎo)航終端T通信的北斗衛(wèi)星一體機設(shè)備51、集成有數(shù)據(jù)存儲器521、數(shù)據(jù)交換器522和數(shù)據(jù)監(jiān)控器523的數(shù)據(jù)處理設(shè)備 52，以及導(dǎo)航監(jiān)控設(shè)備53，其中，衛(wèi)星一體機設(shè)備51與數(shù)據(jù)處理設(shè)備52連接，數(shù)據(jù)處理設(shè)備52與導(dǎo)航監(jiān)控設(shè)備53連接。

北斗衛(wèi)星一體機設(shè)備51是將北斗處理芯片與天線合為一體的設(shè)備，可獲取終端T的信號發(fā)射器25發(fā)送來的短報文信息(包括位置信息和報警信息)，在存在多個終端時，北斗衛(wèi)星一體機設(shè)備51向各個終端發(fā)送位置共享信息。

數(shù)據(jù)處理設(shè)備52作為整個系統(tǒng)的核心部件。其中，數(shù)據(jù)存儲器521存儲電子地圖信息、終端身份信息及使用狀態(tài)、終端攜帶者的身份信息和實時傳輸?shù)奈恢眯畔?、報警位置信息。?shù)據(jù)交換器522接收北斗衛(wèi)星一體機設(shè)備51收到的位置信息和/或報警信息，將信息存儲在數(shù)據(jù)存儲器521中，并轉(zhuǎn)發(fā)該信息到導(dǎo)航監(jiān)控設(shè)備53；數(shù)據(jù)交換器522還接收導(dǎo)航監(jiān)控設(shè)備53發(fā)送的報警位置共享請求，并轉(zhuǎn)發(fā)至北斗衛(wèi)星一體機設(shè)備51，從而通過北斗衛(wèi)星一體機設(shè)備51向各個手持終端T發(fā)送短報文信息共享報警位置信息；數(shù)據(jù)交換器522還接收導(dǎo)航監(jiān)控設(shè)備53錄入終端T的使用狀態(tài)信息及終端T攜帶者身份信息(戶外旅游探險者或野外技術(shù)人員在出行前申領(lǐng)手持終端設(shè)備T，并登記終端T型號、使用狀態(tài)及攜帶者身份信息且寫入數(shù)據(jù)存儲器521中，在安全返回后，將該終端T歸還后更改數(shù)據(jù)存儲器521的該設(shè)備的使用狀態(tài)，從而使終端T可以重復(fù)利用)并存儲在數(shù)據(jù)存儲器521中。數(shù)據(jù)監(jiān)控器521實時監(jiān)測數(shù)據(jù)處理設(shè)備52各結(jié)構(gòu)的參數(shù)，保證整個設(shè)備的正常運行。

導(dǎo)航監(jiān)控設(shè)備53配置有通用的顯示器和與之連接的輸入終端，輸入終端例如可以是鍵盤、鼠標(biāo)等外接終端設(shè)備，通過B/S系統(tǒng)架構(gòu)設(shè)計，與數(shù)據(jù)處理設(shè)備52進行通信，導(dǎo)航監(jiān)控設(shè)備53可顯示電子地圖、攜帶手持終端設(shè)備T個體的行動軌跡、實時位置信息、報警信息，顯示每個攜帶手持終端T個體的身份信息。導(dǎo)航監(jiān)控設(shè)備53還可通過顯示器及輸入終端外設(shè)錄入終端T信息及終端T攜帶者的身份信息。導(dǎo)航監(jiān)控設(shè)備53可以通過模式切換將以上顯示信息同時在地圖上顯示，也可以只顯示其中的一項或幾項。此外，在有位置發(fā)送報警信息時，可通過導(dǎo)航監(jiān)控設(shè)備53向數(shù)據(jù)處理設(shè)備52發(fā)送報警位置共享請求。

根據(jù)本實施例，野外探險者或者野外技術(shù)人員配備定位導(dǎo)航終端T后，可查看自己的當(dāng)前位置，進行定位和導(dǎo)航，并且可以接收來自監(jiān)控系統(tǒng)的信息。一旦發(fā)生緊急情況，野外人員可通過定位導(dǎo)航終端T向定位導(dǎo)航監(jiān)控系統(tǒng)50發(fā)出報警信息。

營地監(jiān)控人員通過定位終端T返回定位導(dǎo)航監(jiān)控系統(tǒng)50的信息，可以了解人員的位置信息和行走路線等，一旦發(fā)生緊急情況，營地監(jiān)控人員可以根據(jù)各野外工作人員所在位置，進行規(guī)劃搶救，安排人員最快趕赴現(xiàn)場，確保了野外人員的生命安危。當(dāng)同時存在多個野外探險人員或者技術(shù)人員時，定位導(dǎo)航監(jiān)控系統(tǒng)可以將人員的位置共享發(fā)送給其他終端設(shè)備，在終端上可以顯示出其他人員的定位信息。一旦發(fā)生危險，受困者的求救信息及位置信息可以經(jīng)定位導(dǎo)航監(jiān)控系統(tǒng)發(fā)送給其他終端設(shè)備，達到快速互救的目的。

綜上所述，本實用新型實施例通過將GPS和北斗定位導(dǎo)航系統(tǒng)結(jié)合在一起使用，不僅可以充分發(fā)揮GPS定位導(dǎo)航的優(yōu)勢，增加定位精度，而且發(fā)揮北斗的用戶終端和定位導(dǎo)航監(jiān)控系統(tǒng)的通信功能，有助于實現(xiàn)野外人員的定位導(dǎo)航、通訊指揮等功能，同時為各種突發(fā)事件提供安全、可靠、便捷的通訊保障服務(wù)。

雖然本實用新型所揭露的實施方式如上，但所述的內(nèi)容只是為了便于理解本實用新型而采用的實施方式，并非用以限定本實用新型。任何本實用新型所屬技術(shù)領(lǐng)域內(nèi)的技術(shù)人員，在不脫離本實用新型所揭露的精神和范圍的前提下，可以在實施的形式上及細節(jié)上作任何的修改與變化，但本實用新型的專利保護范圍，仍須以所附的權(quán)利要求書所界定的范圍為準(zhǔn)。