基于手机探测定位的自然灾害被困人口数量与方位快速测算方法与流程
本发明属于安全探测与救援领域，具体涉及针对地震、洪涝、泥石流山体滑坡等自然灾害现场被困人员的应急搜救，提出了一种被困人员数量与方位的快速测算方法；该方法通过对无人机携带的一种手机信号探测定位系统进行现场定位与布局规划，快速测算灾害现场被困人口的数量和方位。
背景技术：
在发生重特大自然灾害时，例如地震、洪涝、泥石流山体滑坡等灾害现场，往往造成地面电力、移动通讯局部中断，使得搜救人员很难得到灾害现场的有效信息，很难确定被困群众的具体被困位置，搜救计划的部署则难以根据现场被困人口的数量合理分区、部署救援力量，被困人口数量与方位信息的缺失显然限制了搜救的效率的提高。因此，短时间内快速测算灾害现场被困人口的数量与方位对争取有效生命救援时间及部署应急搜救力量具有重要的现实意义与必要性。
本发明针对四台无人机分别携带的手机信号探测与定位系统，对自然灾害现场进行被困人员快速定位与数量测算。假定一个家庭或者一个人至少配有一部手机，在自然灾害发生后，被困人口的手机在一定时间内仍处于有电状态(激活状态)，那么可以假设每一部手机信号的存在，至少代表一个被困人口。针对重特大自然灾害造成的局部通信中断，可通过便携式手机信号探测伪基站(半径r<＝500m)获取信号的方位、数量等信息，从而对灾害现场被困人口的数量与方位做出测算。
根据手机信号定位原理及信号传输性能保障的需求，一般至少需要四台手机信号探测伪基站对灾害现场进行高精度的区域扫描与定位(其中一台基站为主基站，其它三台为从基站，主基站利用无线wifi与其它三台从基站进行信息交互并负责与后台应用系统通信，将从基站捕获的手机信号传输给后台业务系统，主基站的无线wifi覆盖半径为300m<＝R<＝1000m)；考虑到灾害现场地形的复杂性、交通的限制性、建筑物阻挡等现实因素以及灾后搜救快速性与及时性的要求，使用无人机携载伪基站，通过对无人机航迹的设置与部署来控制对灾害区域的扫描效率。本发明主要根据灾害现场地形形状、大小、走向等不同，研究如何部署携载手机信号探测伪基站的无人机，能在最短的时间内对灾害现场被困人口的数量与方位做出快速高效的测算，并且提出了一种相似地形条件下的通用部署模板，以便推广使用。
技术实现要素：
本发明的目的在于提出一种基于手机探测定位的快速测算自然灾害被困人口数量与方位的快速测算方法，该方法为被困人口的成功解救争取更多的机会，为搜救计划的合理部署提供有价值的参考。
为了实现上述目的，本发明采取了如下技术方案：
本发明提供了一种基于手机探测定位的自然灾害被困人口数量与方位快速测算方法，所述方法包括以下步骤：
(1)携带伪基站的四台无人机飞到灾害现场区域上空的伪基站指定位置，所述伪基站包括信号生命探测定位系统、探测仪，所述伪基站共四个，每台无人机携带一个伪基站，其中，三个伪基站为从基站，一个伪基站为主基站；
(2)三个从基站利用探测仪搜索手机信号；
(3)所述主基站将所述从基站搜索到的手机信号的数量和方位信息返回到后台信息处理与管理系统；
(4)每个手机信号的存在代表一个被困人口，根据得到的手机信号的数量与方位，确定被困人口数量与方位。
在本发明的具体实施方案中，所述伪基站指定位置的确定方法包括如下步骤：
(1)确定三个从基站和一个主基站的相对位置，三个从基站和一个主基站组成一组伪基站；
(2)提取灾害现场区域的矢量边界，求取该矢量边界的最小外切矩形；根据最小外切矩形的方位和尺寸进行一组或多组伪基站的部署。
步骤(1)的具体方法如下：根据主基站、从基站的角色特点、无线wifi的辐射半径、及伪基站的探测半径特点，为了保证从基站能够通过无线wifi将探测到的手机信号信息传送给主基站，同时各个从基站之间无探测盲区，选择半径R＝500m作为每个从基站与主基站的距离，四个伪基站的中心点坐标点为{(x0,y0)，(x1,y1)，(x2,y2)，(x3,y3)}，其中(x0,y0)表示主基站，(x1,y1),(x2,y2),(x3,y3)表示从基站，则一组伪基站的部署满足下式：
其中n,n’表示从基站，且n’≠n：n,n’＝1,2,3；m表示部署次数：m＝1,2…N
步骤(2)的具体方法如下：设灾害现场区域的最小外包矩形的长边＝a，短边＝b，单位为米，并且其矢量边界的四个顶点坐标分别为{(x左上,y左上),(x左上,y左上),(x右下,y右下),(x右下,y右下)}；
根据最小外包矩形的长边a的走向以及最小外包矩形的长边和短边的长度限制，采取不用的测算公式，确定伪基站的指定位置。本发明根据测算结果给出了16种伪基站的部署方式。详细信息如下：
走向一：最小外包矩形的长边a为水平方向的灾害现场区域
当其最小外包矩形满足以下条件时：
{(a≤1250)∪(b≤864)}
①主基站(x0,y0)的起始位置"1"(x01,y01)为：其他三台从基站的位置(x11,y11),(x21,y21),(x31,y31)与主基站的位置(x01,y01)的关系满足下式：
其中n,n’表示从基站，且n’≠n：n,n’＝1,2,3；
以上为伪基站组的部署方式(I),无人机按照以上测算的经纬度点飞行到指定位置；
当其最小外包矩形满足以下条件时：
{(1250<a≤1700)∪(b≤864)}
①主基站(x0,y0)的起始位置"1"(x01,y01)为：其他三台从基站的位置(x11,y11),(x21,y21),(x31,y31)与主基站的位置(x01,y01)的关系满足下式：
其中n,n’表示从基站，且n’≠n：n,n’＝1,2,3；
②主基站(x0,y0)的飞行位置"2"(x02,y02)为：其他两台从基站的位置(x12,y12),(x22,y22)满足下式：
；以上为伪基站组的部署方式(II),无人机按照测算的经纬度点飞行到指定位置；
当其最小外包矩形满足以下条件时：
{(a≤1250)∪(864<b≤1250)}
①主基站(x0,y0)的起始位置"1"(x01,y01)为：：其他三台从基站的位置(x11,y11),(x21,y21),(x31,y31)与主基站的位置(x01,y01)的关系满足下式：
其中n,n’表示从基站，且n’≠n：n,n’＝1,2,3；
②主基站(x0,y0)的飞行位置"2"(x02,y02)为：其他两台从基站的位置(x12,y12),(x22,y22)满足下式：
；以上为伪基站组的部署方式(III),无人机按照测算的经纬度点飞行到指定位置；
当其最小外包矩形满足以下条件时：
{(a>1700)∪(b>1500)}
需将最小外包矩形分割成多个长边a＝1700m，短边b＝1500m的小矩形，每个小矩形内：
①主基站(x0,y0)的起始位置”1”(x01,y01)为：其他三台从基站的位置(x11,y11),(x21,y21),(x31,y31)与主基站的位置(x01,y01)的关系满足下式：
其中n,n’表示从基站，且n’≠n：n,n’＝1,2,3；
②主基站(x0,y0)的飞行位置”2”(x02,y02)为：其他三台从基站的位置(x12,y12),(x22,y22),(x32,y32)与主基站的位置(x02,y02)的关系满足下式：
其中n,n’表示从基站，且n’≠n：n,n’＝1,2,3；
③基站(x0,y0)的飞行位置”3”(x03,y03)为：其他三台从基站的位置(x13,y13),(x23,y23),(x33,y33)与主基站的位置(x03,y03)的关系满足下式：
其中n,n’表示从基站，且n’≠n：n,n’＝1,2,3
以上为伪基站组的部署方式(IV),无人机按照测算的经纬度点飞行到指定位置；灾害现场的矢量边界的最小外包矩形满足以下条件：
{(a>1700)∪(b>1500)}
，将最小外包矩形分割成多个长边a＝1700m，短边b＝1500m的小矩形后：
剩余部分的小矩形边长满足条件：{(a≤1250)∪(b≤864)}时，伪基站组按照部署方式(I)进行部署；
剩余部分的小矩形边长不满足条件：{(a≤1250)∪(b≤864)}时，剩余部分同样也算做一个长边a＝1700m，短边b＝1500m的小矩形处理，伪基站组按照部署方式(IV)进行部署。
走向二：最小外包矩形的长边a为竖直方向的灾害现场区域
当其最小外包矩形满足以下条件时：
{(a≤1250)∪(b≤864)}
①主基站(x0,y0)的起始位置"1"(x01,y01)为：其他三台从基站的位置(x11,y11),(x21,y21),(x31,y31)与主基站的位置(x01,y01)的关系满足下式：
其中n,n’表示从基站，且n’≠n：n,n’＝1,2,3
以上为伪基站组的部署方式(V),无人机按照测算的经纬度点飞行到指定位置；当其最小外包矩形满足以下条件时：
{(1250<a≤1700)∪(b≤864)}
①主基站(x0,y0)的起始位置"1"(x01,y01)为：其他三台从基站的位置(x11,y11),(x21,y21),(x31,y31)与主基站的位置(x01,y01)的关系满足下式：
其中n,n’表示从基站，且n’≠n：n,n’＝1,2,3
②主基站(x0,y0)的飞行位置"2"(x02,y02)为：其他两台从基站的位置(x12,y12),(x22,y22)满足
，以上为伪基站组的部署方式(VI),无人机按照测算的经纬度点飞行到指定位置；
当其最小外包矩形满足以下条件时：
{(1250≤a≤1700)∪(864<b≤1250)}
①主基站(x0,y0)的起始位置"1"(x01,y01)为：：其他三台从基站的位置(x11,y11),(x21,y21),(x31,y31)与主基站的位置(x01,y01)的关系满足下式：
其中n,n’表示从基站，且n’≠n：n,n’＝1,2,3
③主基站(x0,y0)的飞行位置"2"(x02,y02)为：其他三台从基站的位置(x12,y12),(x22,y22),(x32,y32)与主基站的位置(x02,y02)的关系满足下式：
其中n,n’表示从基站，且n’≠n：n,n’＝1,2,3
以上为伪基站组的部署方式(VII),无人机按照测算的经纬度点飞行到指定位置；当其最小外包矩形满足以下条件时：
{(a>1700)∪(b>1500)}
，需将最小外包矩形分割成多个长边a＝1700m,短边b＝1500m的小矩形,每个小矩形内：
①主基站(x0,y0)的起始位置"1"(x01,y01)为：其他三台从基站的位置(x11,y11),(x21,y21),(x31,y31)与主基站的位置(x01,y01)的关系满足下式：
其中n,n’表示从基站，且n’≠n：n,n’＝1,2,3
②主基站(x0,y0)的飞行位置"2"(x02,y02)为：其他三台从基站的位置(x12,y12),(x22,y22),(x32,y32)与主基站的位置(x02,y02)的关系满足下式：
其中n,n’表示从基站，且n’≠n：n,n’＝1,2,3
③主基站(x0,y0)的位置"3"(x03,y03)为：其他三台从基站的位置(x13,y13),(x23,y23),(x33,y33)与主基站的位置(x03,y03)的关系满足下式：
其中n,n’表示从基站，且n’≠n：n,n’＝1,2,3
，以上为伪基站组的部署方式(VIII)，无人机按照测算的经纬度点飞行到指定位置；
灾害现场的矢量边界的最小外包矩形满足以下条件时：
{(a>1700)∪(b>1500)}
将最小外包矩形分割成多个长边a＝1700m，短边b＝1500m的小矩形后：
剩余部分的小矩形边长满足条件：{(a≤1250)∪(b≤864)}时，伪基站组按照部署方式(V)进行部署；
剩余部分的小矩形边长不满足条件：{(a≤1250)∪(b≤864)}时，剩余部分同样也算做一个长边a＝1700m，短边b＝1500m的小矩形处理，伪基站组按照部署方式(VIII)进行部署。
走向三：最小外包矩形的长边a为东北-西南方向的灾害现场区域
当其最小外包矩形满足以下条件时：
{(a≤1250)∪(b≤864)}
①主基站(x0,y0)的起始位置"1"(x01,y01)为：其他三台从基站的位置(x11,y11),(x21,y21),(x31,y31)与主基站的位置(x01,y01)的关系满足下式：
其中n,n’表示从基站，且n’≠n：n,n’＝1,2,3
以上为伪基站组的部署方式(IX)，无人机按照测算的经纬度点飞行到指定位置；当其最小外包矩形满足以下条件时：
{(1250<a≤1700)∪(b≤864)}
主基站(x0,y0)的起始位置”1”(x01,y01)为：其他三台从基站的位置(x11,y11),(x21,y21),(x31,y31)与主基站的位置(x01,y01)的关系满足下式：
其中n,n’表示从基站，且n’≠n：n,n’＝1,2,3
②主基站(x0,y0)的飞行位置"2"(x02,y02)为：其他两台从基站的位置(x12,y12),(x22,y22)满足
，以上为伪基站组的部署方式(X)，无人机按照测算的经纬度点飞行到指定位置；
当其最小外包矩形满以下条件时：
{(1250≤a≤1700)∪(864<b≤1250)}
①主基站(x0,y0)的起始位置"1"(x01,y01)为：其他三台从基站的位置(x11,y11),(x21,y21),(x31,y31)与主基站的位置(x01,y01)的关系满足下式：
其中n,n’表示从基站，且n’≠n：n,n’＝1,2,3
②主基站(x0,y0)的飞行位置"2"(x02,y02)为：其他三台从基站的位置(x12,y12),(x22,y22),(x32,y32)与主基站的位置(x02,y02)的关系满足下式：
其中n,n’表示从基站，且n’≠n：n,n’＝1,2,3
以上为伪基站组的部署方式(XI)，无人机按照测算的经纬度点飞行到指定位置；当其最小外包矩形满足以下条件时：
{(a>1700)∪(b>1500)}
①主基站(x0,y0)的起始位置"1"(x01,y01)为：其他三台从基站的位置(x11,y11),(x21,y21),(x31,y31)与主基站的位置(x01,y01)的关系满足下式：
其中n,n’表示从基站，且n’≠n：n,n’＝1,2,3
②主基站(x0,y0)的飞行位置"2"(x02,y02)为：其他三台从基站的位置(x12,y12),(x22,y22),(x32,y32)与主基站的位置(x02,y02)的关系满足下式：
其中n,n’表示从基站，且n’≠n：n,n’＝1,2,3
③主基站(x0,y0)的飞行位置"3"(x03,y03)为：其他三台从基站的位置(x13,y13),(x23,y23),(x33,y33)与主基站的位置(x03,y03)的关系满足下式：
其中n,n’表示从基站，且n’≠n：n,n’＝1,2,3
以上为伪基站组的部署方式(XII)，无人机按照测算的经纬度点飞行到指定位置；
灾害现场的矢量边界的最小外包矩形满足以下条件：
{(a>1700)∪(b>1500)}时，将最小外包矩形分割成多个长边a＝1700m,短边b＝1500m的小矩形后：
剩余部分的小矩形边长满足条件(IX)，伪基站组按照部署方式(IX)进行部署；
剩余部分的小矩形边长不满足条件(IX)，剩余部分同样也算做一个长边a＝1700m，短边b＝1500m的小矩形处理，伪基站组按照部署方式(XII)进行部署。
走向四：最小外包矩形的长边a为西北-东南方向的灾害现场区域
当其最小外包矩形满足以下条件时：
{(a≤1250)∪(b≤864)}
①主基站(x0,y0)的起始位置”1”(x01,y01)为：其他三台从基站的位置(x11,y11),(x21,y21),(x31,y31)与主基站的位置(x01,y01)的关系满足下式：
其中n,n’表示从基站，且n’≠n：n,n’＝1,2,3；
以上为伪基站组的部署方式(XIII)，无人机按照测算的经纬度点飞行到指定位置；
当其最小外包矩形满足以下条件时：
{(1250<a≤1700)∪(b≤864)}
①主基站(x0,y0)的起始位置"1"(x01,y01)为：其他三台从基站的位置(x11,y11),(x21,y21),(x31,y31)与主基站的位置(x01,y01)的关系满足下式：
其中n,n’表示从基站，且n’≠n：n,n’＝1,2,3；
②主基站(x0,y0)的飞行位置"2"(x02,y02)为：其他两台从基站的位置(x12,y12),(x22,y22)满足
，以上是伪基站组的部署方式(XIV)，无人机按照测算的经纬度点飞行到指定位置；
当其最小外包矩形满足以下条件时：
{(1250≤a≤1700)∪(864<b≤1250)}
①主基站(x0,y0)的起始位置"1"(x01,y01)为：其他三台从基站的位置(x11,y11),(x21,y21),(x31,y31)与主基站的位置(x01,y01)的关系满足下式：
其中n,n’表示从基站，且n’≠n：n,n’＝1,2,3；
②主基站(x0,y0)的飞行位置”2”(x02,y02)为：其他三台从基站的位置(x12,y12),(x22,y22),(x32,y32)与主基站的位置(x02,y02)的关系满足下式：
其中n,n’表示从基站，且n’≠n：n,n’＝1,2,3；
以上为伪基站组的部署方式(XV)，无人机按照测算的经纬度点飞行到指定位置；当其最小外包矩形满足以下条件时：
{(a>1700)∪(b>1500)}
需将最小外包矩形分割成n个长边a＝1700m，短边b＝1500m的小矩形,每个这样的边长为1700×1500的小矩形内：
①主基站(x0,y0)的起始位置"1"(x01,y01)为：其他三台从基站的位置(x11,y11),(x21,y21),(x31,y31)与主基站的位置(x01,y01)的关系满足下式：
其中n,n’表示从基站，且n’≠n：n,n’＝1,2,3；
②主基站(x0,y0)的飞行位置"2"(x02,y02)为：其他三台从基站的位置(x12,y12),(x22,y22),(x32,y32)与主基站的位置(x02,y02)的关系满足下式：
其中n,n’表示从基站，且n’≠n：n,n’＝1,2,3；
②主基站(x0,y0)的飞行位置”3”(x03,y03)为：其他三台从基站的位置(x13,y13),(x23,y23),(x33,y33)与主基站的位置(x03,y03)的关系满足下式：
其中n,n’表示从基站，且n’≠n：n,n’＝1,2,3；
以上为伪基站组的部署方式(XVI)，无人机按照测算的经纬度点飞行到指定位置；
灾害现场的矢量边界的最小外包矩形满足以下条件：
{(a>1700)∪(b>1500)}时，
将最小外包矩形分割成多个长边a＝1700m，短边b＝1500m的小矩形后：
剩余部分的小矩形边长满足条件：{(a≤1250)∪(b≤864)}时，伪基站组按照部署方式(XIII)进行部署；
剩余部分的小矩形边长不满足条件：{(a≤1250)∪(b≤864)}时，剩余部分同样也算做一个长边a＝1700m，短边b＝1500m的小矩形处理，伪基站组按照部署方式(XVI)进行部署。
进一步，步骤(4)的具体方法为：步骤(4)的具体方法为：后台信息处理与管理系统对伪基站搜索到的手机信息方位与数量信息进行剔除校对，剔除重复覆盖区域的手机信息方位与数量信息，即对于同一路手机信号，经纬度相同的手机方位信息和数量信息分别只保留一个，同时剔除灾害区域内的手机信号方位与数量信息，被困人口数量的计算公式为：
灾害区域内被困人口数量＝伪基站探测的手机信号数-同一路信号中经纬度相同的手机信号数+1-灾害区域范围外的手机信号数。
进一步，步骤(4)的具体方法为：
设伪基站探测到的一串手机信号的经纬度信息表示为
M{(x′1,y′1),(x′2,y′2)…(x′n,y′n)},同一路手机信号中经纬度相同的手机信号经纬度信息表示为N{(x′n,y′n),(x′n,y′n)…(x′n,y′n)},灾害区域范围外的手机信号表示为R，任意一点的位置坐标为(x′,y′)灾害区域内被困人口数量表示为Z；
则Z＝M{(x′1,y′1),(x′2,y′2)…(x′n,y′n))}-N{(x′n,y′n),(x′n,y′n)…(x′n,y′n))}+1-R，
其中：M、N、R表示符合该条件的手机信号的数量；
其中：R＝{x<x左，n或x>x右，n，n＝上，下}或{y<yn，下或x>xn，上，n＝左，右}。
本发明的优点和有益效果：
本发明根据灾害现场地形形状、大小、走向等不同，科学部署携载手机信号探测伪基站的无人机，在最短的时间内对灾害现场被困人口的数量与方位做出快速高效的测算，并且提出了一种相似地形条件下的通用部署模板，以便推广使用。
附图说明
图1显示是一组伪基站基本部署图；
图2显示本发明伪基站组的部署方式(I)的图和无人机飞行轨迹图，其中，A：部署方式图，B：无人机飞行轨迹图；
图3显示本发明伪基站组的部署方式(II)的图和无人机飞行轨迹图，其中，A：部署方式图，B：无人机飞行轨迹图；
图4显示本发明伪基站组的部署方式(III)的图和无人机飞行轨迹图，其中，A：部署方式图，B：无人机飞行轨迹图；
图5显示本发明伪基站组的部署方式(IV)的图和无人机飞行轨迹图，其中，A：部署方式图，B：无人机飞行轨迹图；
图6显示本发明伪基站组的部署方式(V)的图和无人机飞行轨迹图，其中，A：部署方式图，B：无人机飞行轨迹图；
图7显示本发明伪基站组的部署方式(VI)的图和无人机飞行轨迹图，其中，A：部署方式图，B：无人机飞行轨迹图；
图8显示本发明伪基站组的部署方式(VII)的图和无人机飞行轨迹图，其中，A：部署方式图，B：无人机飞行轨迹图；
图9显示本发明伪基站组的部署方式(VIII)的图和无人机飞行轨迹图，其中，A：部署方式图，B：无人机飞行轨迹图；
图10显示本发明伪基站组的部署方式(IX)的图和无人机飞行轨迹图，其中，A：部署方式图，B：无人机飞行轨迹图；
图11显示本发明伪基站组的部署方式(X)的图和无人机飞行轨迹图，其中，A：部署方式图，B：无人机飞行轨迹图；
图12显示本发明伪基站组的部署方式(XI)的图和无人机飞行轨迹图，其中，A：部署方式图，B：无人机飞行轨迹图；
图13显示本发明伪基站组的部署方式(XII)的图和无人机飞行轨迹图，其中，A：部署方式图，B：无人机飞行轨迹图；
图14显示本发明伪基站组的部署方式(XIII)的图和无人机飞行轨迹图，其中，A：部署方式图，B：无人机飞行轨迹图；
图15显示本发明伪基站组的部署方式(XIV)的图和无人机飞行轨迹图，其中，A：部署方式图，B：无人机飞行轨迹图；
图16显示本发明伪基站组的部署方式(XV)的图和无人机飞行轨迹图，其中，A：部署方式图，B：无人机飞行轨迹图；
图17显示本发明伪基站组的部署方式(XVI)的图和无人机飞行轨迹图，其中，A：部署方式图，B：无人机飞行轨迹图。
其中，图中五角星代表主基站，四角星代表从基站，虚线圆代表从基站的扫描区域，实线三角形代表从基站扫描区域中最大无盲点正三角形。
具体实施方式
下面结合具体实施例，进一步阐述本发明。应理解，这些实施例仅用于说明本发明而不用于限制本发明的范围。
实施例1一组伪基站的基本部署
根据主基站、从基站的角色特点、无线wifi的辐射半径、及伪基站的探测半径特点，为了保证从基站能够通过无线wifi将探测到的手机信号信息传送给主基站，同时各个从基站之间无探测盲区，选择半径R＝500m作为每个从基站与主基站的距离，四个伪基站的中心点坐标点为{(x0,y0)，(x1,y1)，(x2,y2)，(x3,y3)}，其中(x0,y0)表示主基站，(x1,y1),(x2,y2),(x3,y3)表示从基站，则一组伪基站的部署满足下式：
其中n,n’表示从基站，且n’≠n：n,n’＝1,2,3；m表示部署次数：m＝1,2…N。
实施例2灾害现场区域矢量边界最小外包矩形的长边为水平方向的伪基站部署
设灾害现场区域的最小外包矩形的长边＝a，短边＝b，单位为米，并且其矢量边界的四个顶点坐标分别为
{(x左上,y左上),(x左上,y左上),(x右下,y右下),(x右下,y右下)}；
当其最小外包矩形满足以下条件时：
{(a≤1250)∪(b≤864)}
②主基站(x0,y0)的起始位置"1"(x01,y01)为：其他三台从基站的位置(x11,y11),(x21,y21),(x31,y31)与主基站的位置(x01,y01)的关系满足下式：
其中n,n’表示从基站，且n’≠n：n,n’＝1,2,3；
以上为伪基站组的部署方式(I),无人机按照以上测算的经纬度点飞行到指定位置；
当其最小外包矩形满足以下条件时：
{(1250<a≤1700)∪(b≤864)}
②主基站(x0,y0)的起始位置"1"(x01,y01)为：其他三台从基站的位置(x11,y11),(x21,y21),(x31,y31)与主基站的位置(x01,y01)的关系满足下式：
其中n,n’表示从基站，且n’≠n：n,n’＝1,2,3；
②主基站(x0,y0)的飞行位置"2"(x02,y02)为：其他两台从基站的位置(x12,y12),(x22,y22)满足下式：
；以上为伪基站组的部署方式(II),无人机按照测算的经纬度点飞行到指定位置；
当其最小外包矩形满足以下条件时：
{(a≤1250)∪(864<b≤1250)}
④主基站(x0,y0)的起始位置"1"(x01,y01)为：：其他三台从基站的位置(x11,y11),(x21,y21),(x31,y31)与主基站的位置(x01,y01)的关系满足下式：
其中n,n’表示从基站，且n’≠n：n,n’＝1,2,3；
②主基站(x0,y0)的飞行位置"2"(x02,y02)为：其他两台从基站的位置(x12,y12),(x22,y22)满足下式：
；以上为伪基站组的部署方式(III),无人机按照测算的经纬度点飞行到指定位置；
当其最小外包矩形满足以下条件时：
{(a>1700)∪(b>1500)}
需将最小外包矩形分割成多个长边a＝1700m，短边b＝1500m的小矩形，每个小矩形内：
②主基站(x0,y0)的起始位置”1”(x01,y01)为：其他三台从基站的位置(x11,y11),(x21,y21),(x31,y31)与主基站的位置(x01,y01)的关系满足下式：
其中n,n’表示从基站，且n’≠n：n,n’＝1,2,3；
⑤主基站(x0,y0)的飞行位置”2”(x02,y02)为：其他三台从基站的位置(x12,y12),(x22,y22),(x32,y32)与主基站的位置(x02,y02)的关系满足下式：
其中n,n’表示从基站，且n’≠n：n,n’＝1,2,3；
⑥基站(x0,y0)的飞行位置”3”(x03,y03)为：其他三台从基站的位置(x13,y13),(x23,y23),(x33,y33)与主基站的位置(x03,y03)的关系满足下式：
其中n,n’表示从基站，且n’≠n：n,n’＝1,2,3
以上为伪基站组的部署方式(IV),无人机按照测算的经纬度点飞行到指定位置；灾害现场的矢量边界的最小外包矩形满足以下条件：
{(a>1700)∪(b>1500)}
，将最小外包矩形分割成多个长边a＝1700m，短边b＝1500m的小矩形后：剩余部分的小矩形边长满足条件：{(a≤1250)∪(b≤864)}时，伪基站组按照部署方式(I)进行部署；
剩余部分的小矩形边长不满足条件：{(a≤1250)∪(b≤864)}时，剩余部分同样也算做一个长边a＝1700m，短边b＝1500m的小矩形处理，伪基站组按照部署方式(IV)进行部署。
实施例3灾害现场区域矢量边界最小外包矩形的长边为竖直方向的伪基站部署
设灾害现场区域的最小外包矩形的长边＝a，短边＝b，单位为米，并且其矢量边界的四个顶点坐标分别为
{(x左上,y左上),(x左上,y左上),(x右下,y右下),(x右下,y右下)}；
当其最小外包矩形满足以下条件时：
{(a≤1250)∪(b≤864)}
主基站(x0,y0)的起始位置"1"(x01,y01)为：其他三台从基站的位置(x11,y11),(x21,y21),(x31,y31)与主基站的位置(x01,y01)的关系满足下式：
其中n,n’表示从基站，且n’≠n：n,n’＝1,2,3
以上为伪基站组的部署方式(V),无人机按照测算的经纬度点飞行到指定位置；当其最小外包矩形满足以下条件时：
{(1250<a≤1700)∪(b≤864)}
主基站(x0,y0)的起始位置"1"(x01,y01)为：其他三台从基站的位置(x11,y11),(x21,y21),(x31,y31)与主基站的位置(x01,y01)的关系满足下式：
其中n,n’表示从基站，且n’≠n：n,n’＝1,2,3
主基站(x0,y0)的飞行位置"2"(x02,y02)为：其他两台从基站的位置(x12,y12),(x22,y22)满足
，以上为伪基站组的部署方式(VI),无人机按照测算的经纬度点飞行到指定位置；
当其最小外包矩形满足以下条件时：
{(1250≤a≤1700)∪(864<b≤1250)}
主基站(x0,y0)的起始位置"1"(x01,y01)为：：其他三台从基站的位置(x11,y11),(x21,y21),(x31,y31)与主基站的位置(x01,y01)的关系满足下式：
其中n,n’表示从基站，且n’≠n：n,n’＝1,2,3
主基站(x0,y0)的飞行位置"2"(x02,y02)为：其他三台从基站的位置(x12,y12),(x22,y22),(x32,y32)与主基站的位置(x02,y02)的关系满足下式：
其中n,n’表示从基站，且n’≠n：n,n’＝1,2,3
以上为伪基站组的部署方式(VII),无人机按照测算的经纬度点飞行到指定位置；当其最小外包矩形满足以下条件时：
{(a>1700)∪(b>1500)}
，需将最小外包矩形分割成多个长边a＝1700m,短边b＝1500m的小矩形,每个小矩形内：
主基站(x0,y0)的起始位置"1"(x01,y01)为：其他三台从基站的位置(x11,y11),(x21,y21),(x31,y31)与主基站的位置(x01,y01)的关系满足下式：
其中n,n’表示从基站，且n’≠n：n,n’＝1,2,3
②主基站(x0,y0)的飞行位置"2"(x02,y02)为：其他三台从基站的位置(x12,y12),(x22,y22),(x32,y32)与主基站的位置(x02,y02)的关系满足下式：
其中n,n’表示从基站，且n’≠n：n,n’＝1,2,3
③主基站(x0,y0)的位置"3"(x03,y03)为：其他三台从基站的位置(x13,y13),(x23,y23),(x33,y33)与主基站的位置(x03,y03)的关系满足下式：
其中n,n’表示从基站，且n’≠n：n,n’＝1,2,3
，以上为伪基站组的部署方式(VIII)，无人机按照测算的经纬度点飞行到指定位置；
灾害现场的矢量边界的最小外包矩形满足以下条件时：
{(a>1700)∪(b>1500)}
将最小外包矩形分割成多个长边a＝1700m，短边b＝1500m的小矩形后：
剩余部分的小矩形边长满足条件：{(a≤1250)∪(b≤864)}时，伪基站组按照部署方式(V)进行部署；
剩余部分的小矩形边长不满足条件：{(a≤1250)∪(b≤864)}时，剩余部分同样也算做一个长边a＝1700m，短边b＝1500m的小矩形处理，伪基站组按照部署方式(VIII)进行部署。
实施例4灾害现场区域矢量边界最小外包矩形的长边为东北-西南方向的伪基站部署
设灾害现场区域的最小外包矩形的长边＝a，短边＝b，单位为米，并且其矢量边界的四个顶点坐标分别为
{(x左上,y左上),(x左上,y左上),(x右下,y右下),(x右下,y右下)}；
当其最小外包矩形满足以下条件时：
{(a≤1250)∪(b≤864)}
②主基站(x0,y0)的起始位置"1"(x01,y01)为：其他三台从基站的位置(x11,y11),(x21,y21),(x31,y31)与主基站的位置(x01,y01)的关系满足下式：
其中n,n’表示从基站，且n’≠n：n,n’＝1,2,3
以上为伪基站组的部署方式(IX)，无人机按照测算的经纬度点飞行到指定位置；当其最小外包矩形满足以下条件时：
{(1250<a≤1700)∪(b≤864)}
主基站(x0,y0)的起始位置”1”(x01,y01)为：其他三台从基站的位置(x11,y11),(x21,y21),(x31,y31)与主基站的位置(x01,y01)的关系满足下式：
其中n,n’表示从基站，且n’≠n：n,n’＝1,2,3
②主基站(x0,y0)的飞行位置"2"(x02,y02)为：其他两台从基站的位置(x12,y12),(x22,y22)满足
，以上为伪基站组的部署方式(X)，无人机按照测算的经纬度点飞行到指定位置；
当其最小外包矩形满以下条件时：
{(1250≤a≤1700)∪(864<b≤1250)}
④主基站(x0,y0)的起始位置"1"(x01,y01)为：其他三台从基站的位置(x11,y11),(x21,y21),(x31,y31)与主基站的位置(x01,y01)的关系满足下式：
其中n,n’表示从基站，且n’≠n：n,n’＝1,2,3
②主基站(x0,y0)的飞行位置"2"(x02,y02)为：其他三台从基站的位置(x12,y12),(x22,y22),(x32,y32)与主基站的位置(x02,y02)的关系满足下式：
其中n,n’表示从基站，且n’≠n：n,n’＝1,2,3
以上为伪基站组的部署方式(XI)，无人机按照测算的经纬度点飞行到指定位置；当其最小外包矩形满足以下条件时：
{(a>1700)∪(b>1500)}
①主基站(x0,y0)的起始位置"1"(x01,y01)为：其他三台从基站的位置(x11,y11),(x21,y21),(x31,y31)与主基站的位置(x01,y01)的关系满足下式：
其中n,n’表示从基站，且n’≠n：n,n’＝1,2,3
⑤主基站(x0,y0)的飞行位置"2"(x02,y02)为：其他三台从基站的位置(x12,y12),(x22,y22),(x32,y32)与主基站的位置(x02,y02)的关系满足下式：
其中n,n’表示从基站，且n’≠n：n,n’＝1,2,3
⑥主基站(x0,y0)的飞行位置"3"(x03,y03)为：其他三台从基站的位置(x13,y13),(x23,y23),(x33,y33)与主基站的位置(x03,y03)的关系满足下式：
其中n,n’表示从基站，且n’≠n：n,n’＝1,2,3
以上为伪基站组的部署方式(XII)，无人机按照测算的经纬度点飞行到指定位置；
灾害现场的矢量边界的最小外包矩形满足以下条件：
{(a>1700)∪(b>1500)}时，将最小外包矩形分割成多个长边a＝1700m,短边b＝1500m的小矩形后：
剩余部分的小矩形边长满足条件(IX)，伪基站组按照部署方式(IX)进行部署；
剩余部分的小矩形边长不满足条件(IX)，剩余部分同样也算做一个长边a＝1700m，短边b＝1500m的小矩形处理，伪基站组按照部署方式(XII)进行部署。
实施例5灾害现场区域矢量边界最小外包矩形的长边为西北-东南方向的伪基站部署
设灾害现场区域的最小外包矩形的长边＝a，短边＝b，单位为米，并且其矢量边界的四个顶点坐标分别为
{(x左上,y左上),(x左上,y左上),(x右下,y右下),(x右下,y右下)}；
当其最小外包矩形满足以下条件时：
{(a≤1250)∪(b≤864)}
②主基站(x0,y0)的起始位置”1”(x01,y01)为：其他三台从基站的位置(x11,y11),(x21,y21),(x31,y31)与主基站的位置(x01,y01)的关系满足下式：
其中n,n’表示从基站，且n’≠n：n,n’＝1,2,3；
以上为伪基站组的部署方式(XIII)，无人机按照测算的经纬度点飞行到指定位置；
当其最小外包矩形满足以下条件时：
{(1250<a≤1700)∪(b≤864)}
③主基站(x0,y0)的起始位置"1"(x01,y01)为：其他三台从基站的位置(x11,y11),(x21,y21),(x31,y31)与主基站的位置(x01,y01)的关系满足下式：
其中n,n’表示从基站，且n’≠n：n,n’＝1,2,3；
④主基站(x0,y0)的飞行位置"2"(x02,y02)为：其他两台从基站的位置(x12,y12),(x22,y22)满足
，以上是伪基站组的部署方式(XIV)，无人机按照测算的经纬度点飞行到指定位置；
当其最小外包矩形满足以下条件时：
{(1250≤a≤1700)∪(864<b≤1250)}
③主基站(x0,y0)的起始位置"1"(x01,y01)为：其他三台从基站的位置(x11,y11),(x21,y21),(x31,y31)与主基站的位置(x01,y01)的关系满足下式：
其中n,n’表示从基站，且n’≠n：n,n’＝1,2,3；
④主基站(x0,y0)的飞行位置”2”(x02,y02)为：其他三台从基站的位置(x12,y12),(x22,y22),(x32,y32)与主基站的位置(x02,y02)的关系满足下式：
其中n,n’表示从基站，且n’≠n：n,n’＝1,2,3；
以上为伪基站组的部署方式(XV)，无人机按照测算的经纬度点飞行到指定位置；当其最小外包矩形满足以下条件时：
{(a>1700)∪(b>1500)}
需将最小外包矩形分割成n个长边a＝1700m，短边b＝1500m的小矩形,每个这样的边长为1700×1500的小矩形内：
③主基站(x0,y0)的起始位置"1"(x01,y01)为：其他三台从基站的位置(x11,y11),(x21,y21),(x31,y31)与主基站的位置(x01,y01)的关系满足下式：
其中n,n’表示从基站，且n’≠n：n,n’＝1,2,3；
②主基站(x0,y0)的飞行位置"2"(x02,y02)为：其他三台从基站的位置(x12,y12),(x22,y22),(x32,y32)与主基站的位置(x02,y02)的关系满足下式：
其中n,n’表示从基站，且n’≠n：n,n’＝1,2,3；
④主基站(x0,y0)的飞行位置”3”(x03,y03)为：其他三台从基站的位置(x13,y13),(x23,y23),(x33,y33)与主基站的位置(x03,y03)的关系满足下式：
其中n,n’表示从基站，且n’≠n：n,n’＝1,2,3；
以上为伪基站组的部署方式(XVI)，无人机按照测算的经纬度点飞行到指定位置；
灾害现场的矢量边界的最小外包矩形满足以下条件：
{(a>1700)∪(b>1500)}时，
将最小外包矩形分割成多个长边a＝1700m，短边b＝1500m的小矩形后：
剩余部分的小矩形边长满足条件：{(a≤1250)∪(b≤864)}时，伪基站组按照部署方式(XIII)进行部署；
剩余部分的小矩形边长不满足条件：{(a≤1250)∪(b≤864)}时，剩余部分同样也算做一个长边a＝1700m，短边b＝1500m的小矩形处理，伪基站组按照部署方式(XVI)进行部署。
步骤(4)的具体方法为：后台信息处理与管理系统对伪基站搜索到的手机信息方位与数量信息进行剔除校对，剔除重复覆盖区域的手机信息方位与数量信息，即对于同一路手机信号，经纬度相同的手机方位信息和数量信息分别只保留一个，同时剔除灾害区域内的手机信号方位与数量信息，被困人口数量的计算公式为：
灾害区域内被困人口数量＝伪基站探测的手机信号数-同一路信号中经纬度相同的手机信号数+1-灾害区域范围外的手机信号数。
步骤(4)的具体方法为：设伪基站探测到的一串手机信号的经纬度信息表示为M{(x′1,y′1),(x′2,y′2)…(x′n,y′n)},同一路手机信号中经纬度相同的手机信号经纬度信息表示为N{(x′n,y′n),(x′n,y′n)…(x′n,y′n)},灾害区域范围外的手机信号表示为R，任意一点的位置坐标为(x′,y′)灾害区域内被困人口数量表示为Z；
则Z＝M{(x′1,y′1),(x′2,y′2)…(x′n,y′n))}-N{(x′n,y′n),(x′n,y′n)…(x′n,y′n))}+1-R，
其中：M、N、R表示符合该条件的手机信号的数量；
R＝{x<x左，n或x>x右，n，n＝上，下}或{y<yn，下或x>xn，上，n＝左，右}
实施例6本发明的测算方法的实际应用
(1)通过现场影响测量的或者现有的自然灾害现场(城镇或村庄)的地理信息数据，判断所需探测的自然灾害现场(村庄或城镇)的基本走向、边际、方位、直径以及大致形状等数据，并以此进行轮廓形状模板最优匹配比对，确定灾害现场的轮廓形状；
(2)根据步骤(1)确认的灾害现场的轮廓形状，选择优选的伪基站部署方式；
(3)无人机携载伪基站对探测范围内的手机信号进行扫描，并快速向后台信息与处理系统反馈搜索到的手机信号数量以及位置信息；
(4)剔除返回的手机信号方位与数量信息中重复的数据，按照被困人口数量计算范式计算不同区域分块内人口数量；
(5)对得到的搜索区域大致被困人口数量及位置数据进行分点分区快速统计分析处理，选择人口数量最大的几个区域并提示给搜救人员，生成搜救计算建议报告，对其搜救计划的安排做出有依据的合理建议；
(6)手机信号的方位与数量基本上可至少对应一个被困人口，根据被困人口的方位与数量信息部署安排搜救计划。
(7)后台信息与处理系统及时所有手机信号位置信息传送到搜救人员移动终端，对为搜救工作导航；
(8)将伪基站搜索到的探测区域内被困人口数量与灾前存有的区域人口统计数据进行比对校正，利用随机区域内探测数据的吻合度，计算可信度比例范围，然后对探测的人口数量进行假设检验，得到一定可信范围内的被困人口数量灾情信息。
以上仅是本发明的优选实施方式，应当指出的是，上述优选实施方式不应视为对本发明的限制，本发明的保护范围应当以权利要求所限定的范围为准。对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明的精神和范围内，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。
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