一種現(xiàn)場人員三維定位導航系統(tǒng)的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及一種現(xiàn)場人員三維定位導航系統(tǒng)，是一種消防員火警現(xiàn)場定位系統(tǒng)。一種現(xiàn)場人員三維定位導航系統(tǒng)，包括以下部分：人員位置定位識別標簽用于識別消防人員身份定位其位置并發(fā)送相關(guān)信息到服務(wù)器，位置數(shù)據(jù)傳輸模塊用于發(fā)送和接收上述信息，人員定位三維展示平臺用于根據(jù)接收的信息展示出人員位置以及行走軌跡。本發(fā)明的現(xiàn)場人員三維定位系統(tǒng)是基于慣性技術(shù)的低成本、高性能的為步行人員提供的盲區(qū)推估導航微型裝置。它以無線方式實時輸出人員的行走距離與方向信息，可以在無GPS的情況下連續(xù)確定人員的位置，位置誤差與時間無關(guān)，主要取決于所經(jīng)過的距離。該設(shè)備體積小，可以通過無線數(shù)據(jù)傳輸，方便集成到現(xiàn)有的產(chǎn)品設(shè)備中。
【專利說明】一種現(xiàn)場人員三維定位導航系統(tǒng)
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種現(xiàn)場人員三維定位導航系統(tǒng)，是一種消防員火警現(xiàn)場定位系統(tǒng)。【背景技術(shù)】
[0002]實現(xiàn)三維定位的方法有很多種，常見的第一種方法是基于光學的方法，即通過雙或單個攝象頭獲取三維定位信息。這種方法的缺點是:速度慢、可定位的范圍小、對光線和光路敏感、圖象處理的算法不是很有效等。第二種方法是基于磁性的方法，即被測物發(fā)出磁場，同時一個磁性傳感器根據(jù)磁場的強度與磁場的偏角可以確定被測物的位置。這種方弦的優(yōu)點不是象光學與聲學方法一樣，依贛于直線的觀察(即被測物與傳感器之間沒有被任何物體遮擋)。其缺點是任何在檢測區(qū)中的磁性物體都將干擾磁場的分布，造成不正確的測量。第三種方法是基于聲學的方法，即使用高頻聲音通過三角形法測量被測物的三維位置。這種方法的缺點是和光學方法一樣依賴于直線的觀察；周圍物體的反射波可能對測量造成影響；并且在同一時刻，只能有一個聲源。其優(yōu)點是成本低、抗電磁干擾能力強、對光線不敏感、無電磁輻射等。而慣性導航僅依靠慣性裝置本身就能在載體內(nèi)部獨立地完成導航任務(wù)，不需要與外界發(fā)生任何信號聯(lián)系，具有高度的自主性。這在戰(zhàn)略和戰(zhàn)術(shù)應(yīng)用上具有重要的意義。但慣性導航的定位誤差會隨時間逐步增加，必須不斷地進行誤差修正，才能保證達到要求的精度。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]本發(fā)明提供一種現(xiàn)場人員三維定位導航系統(tǒng)，目的為:基于慣性導航技術(shù)對實施執(zhí)行任務(wù)的隊員進行準確追蹤定位，便于指揮中心了解任務(wù)現(xiàn)場，有效做出相應(yīng)的部署方案，彌補當前GPS定位的缺陷。
[0004]本發(fā)明采用的技術(shù)方案是:
一種現(xiàn)場人員三維定位導航系統(tǒng)，其特征在于，包括以下部分:
人員位置定位識別標簽用于識別消防人員身份定位其位置并發(fā)送相關(guān)信息到服務(wù)器， 位置數(shù)據(jù)傳輸模塊用于發(fā)送和接收上述信息，
人員定位三維展示平臺用于根據(jù)接收的信息展示出人員位置以及行走軌跡。
[0005]所述人員位置定位識別標簽包括慣性導航模組以及無線數(shù)傳模塊，慣性導航模組用于實時監(jiān)測當前識別標簽移動位移距離、方向角所在高度以及傾角各種姿態(tài)參數(shù)，位置相關(guān)參數(shù)通過無線數(shù)傳模塊發(fā)送到服務(wù)器端。
[0006]所述位置數(shù)據(jù)傳輸模塊包括:發(fā)送模塊以及接受模塊，發(fā)送模塊安裝在定位識別標簽中，接收模塊安裝在服務(wù)器端，用于接收發(fā)送模塊傳送過來的位置信息數(shù)據(jù)。
[0007]所述發(fā)送模塊采用WIFI或ZIGBEE或GPRS通訊方式把數(shù)據(jù)發(fā)送到服務(wù)器端的接收模塊。
[0008]所述服務(wù)器端根據(jù)接收到的識別標簽位置相關(guān)信息參數(shù)，計算出識別卡所在的位置并在三維展示平臺軟件系統(tǒng)中展示人員所在位置以及行走軌跡。[0009]本發(fā)明有益效果:
本發(fā)明的現(xiàn)場人員三維定位系統(tǒng)是基于慣性技術(shù)的低成本、高性能的為步行人員提供的盲區(qū)推估導航微型裝置，能提供用戶相對于某一初始點的步行行走位置信息。它無需任何額外的基礎(chǔ)設(shè)施或網(wǎng)絡(luò)，以無線方式實時輸出人員的行走距離與方向信息，可以在無GPS的情況下連續(xù)確定人員的位置，位置誤差與時間無關(guān)，主要取決于所經(jīng)過的距離。該設(shè)備體積小，可以通過無線數(shù)據(jù)傳輸，方便集成到現(xiàn)有的產(chǎn)品設(shè)備中。同時以三維仿真模型為基礎(chǔ)，將任務(wù)的各類部件分類顯示，同時根據(jù)能準確記錄各類事件的事發(fā)地點和情況，結(jié)合需求部門的實際需求集成原有的信息系統(tǒng)，將各類信息圖形化，直觀化，為領(lǐng)導的決策和執(zhí)行者的日常工作提供強有力的支持。其中水平進度〈2%移動距離，垂直精度〈1.4米，羅盤精度〈I度。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0010]圖1是本發(fā)明實施例2結(jié)構(gòu)示意圖。
【具體實施方式】
[0011]下面結(jié)合附圖及實施例對本發(fā)明做進一步描述。
[0012]實施例1:
一種現(xiàn)場人員三維定位導航系統(tǒng)，包括以下部分:人員位置定位識別標簽用于識別消防人員身份定位其位置并發(fā)送相關(guān)信息到服務(wù)器，位置數(shù)據(jù)傳輸模塊用于發(fā)送和接收上述信息，人員定位三維展示平臺用于根據(jù)接收的信息展示出人員位置以及行走軌跡。所述人員位置定位識別標簽包括慣性導航模組以及無線數(shù)傳模塊，慣性導航模組用于實時監(jiān)測當前識別標簽移動位移距離、方向角所在高度以及傾角各種姿態(tài)參數(shù)，位置相關(guān)參數(shù)通過無線數(shù)傳模塊發(fā)送到服務(wù)器端。所述位置數(shù)據(jù)傳輸模塊包括:發(fā)送模塊以及接受模塊，發(fā)送模塊安裝在定位識別標簽中，接收模塊安裝在服務(wù)器端，用于接收發(fā)送模塊傳送過來的位置信息數(shù)據(jù)。所述發(fā)送模塊采用WIFI或ZIGBEE或GPRS通訊方式把數(shù)據(jù)發(fā)送到服務(wù)器端的接收模塊。所述服務(wù)器端根據(jù)接收到的識別標簽位置相關(guān)信息參數(shù)，計算出識別卡所在的位置并在三維展示平臺軟件系統(tǒng)中展示人員所在位置以及行走軌跡。
[0013]實施例2:
如圖1所示，消防人員通過GPS衛(wèi)星定位位置信息，并通過GSM/GPRS網(wǎng)絡(luò)和數(shù)據(jù)中心的GPRS網(wǎng)關(guān)連接，消防車也通過GPRS網(wǎng)絡(luò)和數(shù)據(jù)中心的GPRS網(wǎng)關(guān)連接，GPRS網(wǎng)關(guān)通過防火墻和交換機連接，交換機還通過防火墻和互聯(lián)網(wǎng)與上級消防部門連接，所述交換機和指揮調(diào)度中心的計算機連接，所述交換機包括數(shù)據(jù)服務(wù)器、應(yīng)用服務(wù)器和WEB服務(wù)器。
[0014]操作過程:
1、可通過谷歌地球，CAD(計算機輔助設(shè)計)，或是其他數(shù)字畫圖軟件程序等，快速形成地理參考三維模型；
2、通過谷歌地球找到事故發(fā)生地方后，可通過點擊鼠標點擊來快速形成可視化三維線框圖；
3、三維線框建筑物的形成使用谷歌地球很簡單，只需操作者找到其結(jié)構(gòu)，點擊結(jié)構(gòu)的各角落，并選擇其層數(shù)即可； 4、與嵌入式地圖相合作，很快就會形成一個線框模型，一側(cè)是指定的；另三側(cè)則是自動出現(xiàn)；
5、身上配有定位裝置的隊員會在可視化界面中自動出現(xiàn)，通過拖放鼠標可添加虛擬車輛、裝甲、障礙物以及其他資源，以此來強化對事態(tài)的感知；
6、地面以下層級會以紅色來描繪，底層會被照亮；
7、執(zhí)行任務(wù)的隊員們事先用不同的顏色或圖標或光環(huán)進行標記，以便進行確認和分配任務(wù)。
【權(quán)利要求】
1.一種現(xiàn)場人員三維定位導航系統(tǒng)，其特征在于，包括以下部分: 人員位置定位識別標簽用于識別消防人員身份定位其位置并發(fā)送相關(guān)信息到服務(wù)器， 位置數(shù)據(jù)傳輸模塊用于發(fā)送和接收上述信息， 人員定位三維展示平臺用于根據(jù)接收的信息展示出人員位置以及行走軌跡。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種現(xiàn)場人員三維定位導航系統(tǒng)，其特征在于:所述人員位置定位識別標簽包括慣性導航模組以及無線數(shù)傳模塊，慣性導航模組用于實時監(jiān)測當前識別標簽移動位移距離、方向角所在高度以及傾角各種姿態(tài)參數(shù)，位置相關(guān)參數(shù)通過無線數(shù)傳模塊發(fā)送到服務(wù)器端。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種現(xiàn)場人員三維定位導航系統(tǒng)，其特征在于:所述位置數(shù)據(jù)傳輸模塊包括:發(fā)送模塊以及接受模塊，發(fā)送模塊安裝在定位識別標簽中，接收模塊安裝在服務(wù)器端，用于接收發(fā)送模塊傳送過來的位置信息數(shù)據(jù)。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的一種現(xiàn)場人員三維定位導航系統(tǒng)，其特征在于:所述發(fā)送模塊采用WIFI或ZIGBEE或GPRS通訊方式把數(shù)據(jù)發(fā)送到服務(wù)器端的接收模塊。
5.根據(jù)權(quán)利要求2至4任意一項所述的一種現(xiàn)場人員三維定位導航系統(tǒng)，其特征在于:所述服務(wù)器端根據(jù)接收到的識別標簽位置相關(guān)信息參數(shù)，計算出識別卡所在的位置并在三維展示平臺軟件系統(tǒng)中展示人員所在位置以及行走軌跡。
【文檔編號】G01C21/16GK103616025SQ201310645169
【公開日】2014年3月5日 申請日期:2013年12月5日 優(yōu)先權(quán)日:2013年12月5日
【發(fā)明者】張波 申請人:金陵科技學院