一種現場人員三維定位導航系統的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及一種現場人員三維定位導航系統，是一種消防員火警現場定位系統。一種現場人員三維定位導航系統，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)送相關信息到服務器，位置數據傳輸模塊用于發(fā)送和接收上述信息，人員定位三維展示平臺用于根據接收的信息展示出人員位置以及行走軌跡。本發(fā)明的現場人員三維定位系統是基于慣性技術的低成本、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，主要取決于所經過的距離。該設備體積小，可以通過無線數據傳輸，方便集成到現有的產品設備中。
【專利說明】一種現場人員三維定位導航系統
【技術領域】
[0001]本發(fā)明涉及一種現場人員三維定位導航系統，是一種消防員火警現場定位系統?！颈尘凹夹g】
[0002]實現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部獨立地完成導航任務，不需要與外界發(fā)生任何信號聯系，具有高度的自主性。這在戰(zhàn)略和戰(zhàn)術應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)明內容】
[0003]本發(fā)明提供一種現場人員三維定位導航系統，目的為:基于慣性導航技術對實施執(zhí)行任務的隊員進行準確追蹤定位，便于指揮中心了解任務現場，有效做出相應的部署方案，彌補當前GPS定位的缺陷。
[0004]本發(fā)明采用的技術方案是:
一種現場人員三維定位導航系統，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)送相關信息到服務器， 位置數據傳輸模塊用于發(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，位置相關參數通過無線數傳模塊發(fā)送到服務器端。
[0006]所述位置數據傳輸模塊包括: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器端，用于接收發(fā)送模塊傳送過來的位置信息數據。
[0007]所述發(fā)送模塊采用WIFI或ZIGBEE或GPRS通訊方式把數據發(fā)送到服務器端的接收模塊。
[0008]所述服務器端根據接收到的識別標簽位置相關信息參數，計算出識別卡所在的位置并在三維展示平臺軟件系統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)明的現場人員三維定位系統是基于慣性技術的低成本、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設施或網絡，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，主要取決于所經過的距離。該設備體積小，可以通過無線數據傳輸，方便集成到現有的產品設備中。同時以三維仿真模型為基礎，將任務的各類部件分類顯示，同時根據能準確記錄各類事件的事發(fā)地點和情況，結合需求部門的實際需求集成原有的信息系統，將各類信息圖形化，直觀化，為領導的決策和執(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結構示意圖。
【具體實施方式】
[0011]下面結合附圖及實施例對本發(fā)明做進一步描述。
[0012]實施例1:
一種現場人員三維定位導航系統，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)送相關信息到服務器，位置數據傳輸模塊用于發(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，位置相關參數通過無線數傳模塊發(fā)送到服務器端。所述位置數據傳輸模塊包括: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器端，用于接收發(fā)送模塊傳送過來的位置信息數據。所述發(fā)送模塊采用WIFI或ZIGBEE或GPRS通訊方式把數據發(fā)送到服務器端的接收模塊。所述服務器端根據接收到的識別標簽位置相關信息參數，計算出識別卡所在的位置并在三維展示平臺軟件系統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網絡和數據中心的GPRS網關連接，消防車也通過GPRS網絡和數據中心的GPRS網關連接，GPRS網關通過防火墻和交換機連接，交換機還通過防火墻和互聯網與上級消防部門連接，所述交換機和指揮調度中心的計算機連接，所述交換機包括數據服務器、應用服務器和WEB服務器。
[0014]操作過程:
1、可通過谷歌地球，CAD(計算機輔助設計)，或是其他數字畫圖軟件程序等，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構，點擊結構的各角落，并選擇其層數即可； 4、與嵌入式地圖相合作，很快就會形成一個線框模型，一側是指定的；另三側則是自動出現；
5、身上配有定位裝置的隊員會在可視化界面中自動出現，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。
【權利要求】
1.一種現場人員三維定位導航系統，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)送相關信息到服務器， 位置數據傳輸模塊用于發(fā)送和接收上述信息， 人員定位三維展示平臺用于根據接收的信息展示出人員位置以及行走軌跡。
2.根據權利要求1所述的一種現場人員三維定位導航系統，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，位置相關參數通過無線數傳模塊發(fā)送到服務器端。
3.根據權利要求1所述的一種現場人員三維定位導航系統，其特征在于:所述位置數據傳輸模塊包括: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器端，用于接收發(fā)送模塊傳送過來的位置信息數據。
4.根據權利要求3所述的一種現場人員三維定位導航系統，其特征在于:所述發(fā)送模塊采用WIFI或ZIGBEE或GPRS通訊方式把數據發(fā)送到服務器端的接收模塊。
5.根據權利要求2至4任意一項所述的一種現場人員三維定位導航系統，其特征在于:所述服務器端根據接收到的識別標簽位置相關信息參數，計算出識別卡所在的位置并在三維展示平臺軟件系統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)先權日:2013年12月5日
【發(fā)明者】張波 申請人:金陵科技學院