确定移动的人员的位置的系统和方法

专利名称：确定移动的人员的位置的系统和方法
技术领域：
本发明一般涉及用于确定移动的人员的位置的设备、系统和方法，尤其，涉及确定 在室外危险条件下和/或在一个或多个建筑物内工作的人员的位置的设备、系统和方法。
背景技术：
救火员、先遣急救员和军事人员在某些世界上最危险环境中的最危险的职业中工 作。由于大多数的救火任务是在烟雾导致的零能见度中进行的，所以救火员很容易变成迷 失方向或隔离开来。先遣急救员经常使他们自己处于危险中，有时变成被困或无能为力。军 事人员每日面对危险，并且对于指挥官来说，知道每个士兵的位置、是否正在执行例行任务 或在敌方火力之下是极有价值的。在所有的情况中，都存在一些例子，其中必须在严峻的情 况中具有一种定位系统来防止死亡事故、或使伤害较少，该定位系统为其他人员相当快地 找到急需救助的人员并提供关于急需救助的人员的信息。当人员在室外的情况下，可以粗略地使用全球定位系统(GPQ设备和解决方案对 这样的人员进行定位。然而，当在一个建筑物中使用GPS时，多径传播问题导致差的信号和 不正确的结果。此外，在无显著处理的情况下，GPS设备一般精确到约士3米。虽然对于室 外人员和物体的定位来说，这种不正确性是可接受的，但是例如，建筑物中3米的不正确性 导致把救援队伍引到建筑物中错误的楼层，因此浪费了救援任务中的宝贵时间。像GPS设 备那样，例如，使用射频能量、超声波能量和/或红外能量的其它本地设备会遭受多径传播 问题，导致在建筑物中使用时有很大的不正确性。因此存在开发用于确定移动的人员的位置的改进的设备、系统和方法的需求，这 些设备、系统和方法减少了当前定位设备、系统和方法中的上述和其它问题的严重性或消 除了当前定位设备、系统和方法中的上述和其它问题。

发明内容
在一个方面，本发明提供一种与至少一个移动的人员一起使用的定位系统。定位 系统包括适合于个人佩带的移动定位系统，其中移动定位系统包括惯性导航系统。定位系 统还包括参考定位系统，参考定位系统用于提供关于移动定位设备相对于坐标系的位置的 信息。在数个实施例中，参考定位系统包括超声波系统。例如，参考定位系统可以包括至少 一个超声波发射机和至少一个超声波接收机。至少一个超声波接收机和至少一个超声波发 射机中之一可以位于坐标系上已知位置处，并且个人可以佩带至少一个超声波接收机和至 少一个超声波发射机中的另一个。参考定位系统还可以包括多个超声波发射机和多个超声 波接收机。可以使多个超声波接收机的每一个或多个超声波发射机的每一个位于坐标系上已知位置处。多个人中的每一个人可以佩带多个超声波接收机和多个超声波发射机中的另 外一个的每一个。在数个实施例中，参考定位系统包括至少一个信标设备，该信标设备包括位于坐 标系上已知位置处的超声波发射机以及由个人佩带的至少一个监听设备。监听设备可以包 括超声波接收机。参考定位系统可以包括多个信标设备，其中每个信标设备包括超声波发 射机，并且位于坐标系上已知位置处。参考定位系统还可以包括至少一个监听设备，该监听 设备包括超声波接收机，并且由个人佩带。例如，适配参考定位系统使之提供移动定位系统的坐标系上的位置的信息以及相 对于个人的坐标系的移动的初始取向。例如，可以适配参考定位系统使之校正移动定位系 统。在数个实施例中，参考定位系统包括用于广播定时信号的定时系统。例如，定时信 号可以是RF信号。除了超声波系统之外或另一方面，例如，参考定位系统可以包括全球定位系统、增 强的911报警系统或超宽带系统。在数个实施例中，参考定位系统具有士 1英尺的精度。参考定位系统还可以具有 士 1英寸的精度。在另一个方面，本发明提供用于对至少一个移动的人员进行定位的方法，包括把 一个移动定位系统附加到个人身上，其中移动定位系统包括惯性导航系统；以及提供参考 定位系统以提供关于移动定位设备相对于坐标系的位置的信息。例如，可以适配参考定位系统使之提供移动定位系统的坐标系上的位置的信息， 以及个人相对于坐标系的移动的初始取向。该方法还包括使用来自参考定位系统的数据来校正移动定位系统。如上所述，例如，参考定位系统可以具有士 1英尺的精度，或甚至士 1英寸的精度。在数个实施例中，参考定位系统包括超声波系统。例如，参考定位系统可以包括至 少一个超声波发射机和至少一个超声波接收机。至少一个超声波接收机和至少一个超声波 发射机中之一可以位于坐标系上已知位置处，而可以由个人佩带至少一个超声波接收机和 至少一个超声波发射机中的另一个。参考定位系统还可以包括多个超声波发射机和多个超 声波接收机。多个超声波接收机的每一个或多个超声波发射机的每一个可以位于坐标系上 已知位置处，并且可以由多个人员中的每一个佩带多个超声波接收机和多个超声波发射机 中的另一个的每一个。在数个实施例中，参考定位系统包括至少一个信标设备，该信标设备包括位于坐 标系上已知位置处的超声波发射机以及由个人佩带的至少一个监听设备。监听设备可以包 括超声波接收机。参考定位系统还可以包括多个信标设备，其中每个信标设备包括超声波 发射机，并且位于坐标系上已知位置处。参考定位系统还可以包括至少一个监听设备，该监 听设备包括由个人佩带的超声波接收机。鉴于下述说明书连同附图，可较好地理解本发明与本发明的属性和随之而来的优
点ο


图1示出配备了本发明的移动定位系统的救火员，并且从该救火员把位置信息传 送给远程设备/用户。图2A示出结合在长靴等鞋类物的鞋底中的本发明的移动定位系统(包括惯性导 航系统)。图2B示出附加到诸如长靴之类的鞋类物侧面的本发明的移动定位系统(包括惯 性导航系统)。图3A示出事故现场临时区域中参考定位系统的部署，用于对图1的移动定位系统 进行初始化和/或校正。图;3B示出位于消防车上的参考定位系统的三个定位设备以及救火员(他也配备 了图1的移动定位系统)佩带的参考定位系统的另一个定位设备之间的关系。图4示出本发明的移动定位系统的一个实施例的方框图。图5A示出通过本发明的系统产生的两维(上)和三维(下)跟踪显示的例子。图5B示出通过本发明的系统产生的三维跟踪显示的另一个例子。
具体实施例方式在数个实施例中，本发明提供用于确定一个或多个移动的人员(例如，在危险或 有害的环境中工作的人员)的位置或定位的系统。例如，这种系统可以包括移动定位系统， 可操作该移动定位系统以提供关于移动的人员的定位或位置的数据。可操作每个移动定位 系统，或可使移动定位系统适配成与一个移动的人员相关联(例如，由该移动的人员佩带 或携带)。每个移动定位系统还可以包括通信设备(诸如发射机)，可操作该通信设备来发 送数据信号，以确定配备有移动定位系统的一个或多个移动的人员的定位。在本发明的数个代表性实施例中，可操作本发明的移动定位系统以测量或跟踪移 动的人员的移动情况。例如，在事故期间，建筑物内的救火员可以佩带包括惯性导航系统的 移动定位系统。通常，这种跟踪系统在测量/跟踪过程中不需要外部参考信号(例如，需要 发送或接收能量信号)。因此，这种跟踪系统不遭受与许多系统(例如，这些系统在确定位 置时使用射频能量、超声波能量和/或红外能量)相关联的多径传播和其它问题。如图1所示，例如，包括惯性导航系统的移动定位系统10可以设置在救火员100 的长靴110脚趾部分处或附近。移动定位系统10确定每个救火员的定位并且跟踪每个救 火员，并且例如，把该信息传送(例如，经由由每个救火员100佩带的通信设备40)给事件 指挥官200和/或其它远程人员。在数个实施例中，通信设备40是救火员100佩带的个人 报警安全系统(缩写为PASS)设备的收发机。例如，移动定位系统10与通信设备40可以 具有有线的或无线的连接。另一方面，移动定位系统10可以包括含发射机或收发机的专用 通信系统。例如，事件指挥官200和/或其他人员可以配备基本单元300，例如，基本单元 300包括显示器310以提供一个或多个救火员100的定位信息。例如，惯性导航系统可以包括加速度传感器和角速率传感器，以测量一个或多个 救火员100的运动。惯性导航系统还可以包括软件，用于推断救火员100的运动的定位，并 且从该信息跟踪救火员100的运动。例如，在美国专利6，305，221、6，122，960、5，998，963和 5，724，265中描述了适合于在本发明中使用的惯性导航系统，这里引用这些揭示作为参考。
图2示出如美国专利6，305，221中描述的移动定位系统10的一个实施例，用于 对长靴Iio的鞋底112进行定位。然而，本技术领域中技术人员会明白，可以在多种配置 中和救火员身体上多个位置上实现系统的各种部件。在美国专利6，305，221,6, 122，960、 5，998，963和5，724，265所揭示的惯性导航系统和/或方法和本发明的移动定位系统10 — 起使用情况中，最好把移动定位系统10的传感器设置在脚上或脚的附近。本技术领域中技 术人员会理解，其它跟踪和/或惯性导航系统算法或方法的使用可以使人体上其它位置处 的系统的定位成为可能。在一个实施例中，例如，把加速度计14、旋转传感器18和接触开关22设置在长靴 110的鞋底112上(见图2A)，以致在步行、奔跑等期间每一步它们都与地接触。在另一个 实施例中，加速度计14、旋转传感器18和开关22包含在用户佩带系统500的外壳530 (例 如，见图2B)中，所述用户佩带系统500是附加到长靴110的外部部分的。移动定位系统10可以在具有或不具有接触开关22的情况下工作。例如，可以使 用另一个机构来产生表示每个步骤的开始的信号。例如，移动定位系统10可以包括三个旋 转传感器18，每个都配置成用于测量每用户的脚相对于参考系的角度。每个旋转传感器18 把测量到的角度转换成对应的信号，处理器沈(例如，微处理器)使用该信号来计算与用户 的运动(诸如用户的速度、行进的距离以及爬或跳的高度)有关的信息。例如，移动定位系统10还可以包括三个加速度计14，每个配置成用于测量用户的 脚相对于参考系的加速度。例如，每个加速度计可以把测量到的加速度转换成对应的信号， 处理器沈可以处理该信号以完成运动测量。例如，可以在X、Y和Z方向的每个方向上提供三个线性加速度计14中的一个。同 样，例如，可以在X、Y和Z轴的每个轴上提供三个旋转传感器18中的一个。当移动定位系 统10处于初始休止状态时，这些方向定义参考坐标系。例如，旋转传感器18可以是测量旋 转速度的速度旋转设备(诸如，陀螺仪)。旋转传感器18不是加速度计，因此，不测量加速 度或角加速度。例如，每个旋转传感器18的输出可以被积分一次以确定用于定义传感器18 取向的角度与时间的函数关系。因此，这些角度定义在大步行走中三个维度都改变的平移 坐标系。每个线性加速度计14的输出在参考坐标系中被积分两次，以确定在Χ、Υ和Z方向 的每个方向上的距离。然后使用这些值来计算相对于先前的点的新的定位点。较佳地，使旋转传感器18和线性加速度计14定位在救火员100的脚上，如上所 述。在一个实施例中，当脚停止时，观察到线性加速度计14和旋转传感器18的输出。由于 当脚停止时应该没有信号，所以认为任何输出都是误差信号，并且从最后计算到的值中减 去，以建立下一个计算循环(即，直到脚再次变成休止状态)中的新的参考点。例如，线性 加速度计14是相互正交的，并且设置得尽可能地接近。使加速度计14定位在当脚处于休止状态时定义的参考坐标系的轴的原点处。在 整个脚步中，参考系统保持固定。由与旋转传感器18对准的三个轴形成的平移坐标系随脚 移动。计算平移坐标系中的读数以确定参考坐标系中的实际的运动。在脚步的结束处，使 用开始和结束点来确定在三维中行进的距离。由于坐标系是三维的，所以任何两个轴定义 一个平面。然而，平面不是相对于脚或地而定义的。它们可以处于脚上的传感器取向定义 的和通过地上的脚的取向定义的任何取向。然而，定位系统10不使用这些平面作为任何计 算的一部分。如此，系统10不使用基准面，更不用提当脚停在地上时由长靴110的鞋底112所定义的平面或参考地面而定义的平面。如上所述，诸如本发明的惯性导航系统之类的跟踪系统没有遭受到与系统(在这些系统中，能量在一个或多个参考和移动设备之间传送以确定移动设备的 位置)相关联的多径传播和其它问题。然而，在数个实施例中，通过使用外部能量/信息使 移动定位系统10初始化和/或校正以提供开始的(和/或后续的)位置和/或通过第二、 参考定位或定位系统或网格400(见图3A和3B)提供的取向。这里所使用的初始化是指确 定初始位置和/或取向。在参考网格或坐标系上，初始化使多个救火员的位置重叠。还可 以使用来自参考定位系统的一个或多个点的信息来校正和提高移动定位系统10的工作精 度。通常，参考定位系统400较佳地具有士 1英尺的精度、士2英寸或甚至士 1英寸的 精度。可以联系本发明使用许多参考定位系统，在这些参考定位系统中，能量发送到(和/ 或接收自)移动设备。例如，可以使用GPS或E911系统(911紧急呼叫系统的特征为使一 个物理地址与呼叫方的电话号码自动地相关联)。然而，这种系统具有固有的不正确性问 题。如本技术领域中众知，可以使用各种算法来增大这些系统的精度，但是这些算法是难以 实现的，并且可能要求大量的处理，这使时确定成为困难。此外，对于本发明的系统的用户 来说，通过政府或第三方“提供”的这些系统和其各方面的控制是不可用的。可以使用的另一个类型的参考定位系统是超宽带或UWB定位系统，例如，在美国 专利申请公开2007/0229356 (2007年2月13日提交的美国专利申请11/705，891)中所揭 示的，这里引用该揭示作为参考。这种超宽带系统的使用提供适用于本发明的固有的精度， 并且使参考定位系统的全面的控制成为可能。此外，可以联系UWB系统来使用电磁能量，所 述电磁能量的频率适合于促进通过建筑物的传输而实质上没有多径传播问题。例如，可以 使用在IOOMHz到IGHz频率范围内的电磁能量。基于UWB的参考定位系统的使用因此而使 开放的临时区域处的初始化和/或校正成为可能，并且在救火员或其它移动的人员已经进 入建筑物之后，使后续的再-初始化和/或再-校正成为可能。在另一个实施例中，参考定位系统400包括定位设备410，例如，定位设备410包括 超声波系统或设备，超声波系统或设备包括超声波发射机，例如，在事故中，把这些都部署 在每个消防车或救火车上或通过每个消防车或救火车进行部署。例如，还可以把超声波接 收机安装在每个救火员身上以提供关于开始位置和取向的信息。另一方面或另外，每个救 火员可以佩带超声波发射机，并且例如，超声波接收机可以部署在每个消防车上或通过消 防车进行部署。用于本发明的包括适合于超声波定位设备或节点的系统的例子是CRICKET 系统(可从加利福尼亚州的Jose市的Crossbow Technologies公司得到)。例如，这种发 送节点可以定义在救火车的约10米之内的一个区域，其中可以测量从每个救火员到每个 发送节点的距离。因此，当救火员退出消防车并准备进入建筑物时，移动定位系统10的惯 性导航系统可以得到他们相对于通过发送节点定义的坐标系的位置的信息。在CRICKET设备中，小的印刷电路板包括处理器和RF设备接口并具有超声波压电 振荡器，如Cricket v2用户手册(Cricket项目，MIT计算机科学与人工智能实验室(2005 年1月)中所阐明，这里以其拷贝作为附件，并且这里引用其揭示作为参考，并且作为其一 部分。可以配置小板或微粒作为信标设备或监听设备。如果设置成信标设备，则处理器可 以同时把信号发送给其RF发射机和其超声波振荡器。RF信号作为定时信号而工作。监听设备可以确定(以光速行进的)RF信号和(以声速行进的)超声波信号之间的时间差，以 确定声波信号的行进时间。知道了空气中的声速度，就可以确定信标设备和监听设备之间 的距离。在下面表1中示出这种系统的以米为单位的超声波发射机范围和以厘米为单位的 精度。表 1
精度范围1厘米3. 5米2厘米10. 5最大范围10. 5 米如上所述，定位设备410使用RF和超声波方法的组合以向所附加的主设备提供定 位信息。可以把处于信标模式中的设备410设置在各个位置处(例如，在每个消防车上或一 个或多个位置锥体上)，并且在RF信道上广播信息。对于每个RF广播，信标定位设备410 发送一个同时的超声波脉冲。例如，可以把工作在监听模式中的定位设备410a(见图1、3A 和3B)附接到移动的救火员100上，并且监听RF信号。在接收到RF信号的最初几位时，定 位设备410a (监听设备)根据(以光束行进的)RF信号和(以声速行进的)超声波信号之 间的传播速度的差而得到对应定位设备410(信标设备)的距离估计。定位设备410a(监 听设备)执行用于使RF和超声波样本关联起来的算法，并且拾取最佳的关联。超声波样本 是简单的脉冲，在这些脉冲上没有经编码的数据。甚至在存在数个竞争的信标设备发射的 情况中，定位设备410a也可以相当快地得到优良的准确度和精度。例如，可以使用RS232串行连接把定位设备410a(作为监听设备而工作)附加到 主设备上。如上所述，在CRICKET系统的情况中，信标设备和监听设备是相同的硬件设备。 这些设备的功能可以如同信标设备那样或监听设备那样，全靠软件控制。图4示出用户佩带系统500的一个实施例的方框图，例如，在救火员的长靴110侧 上佩带该用户佩带系统500(例如，见图2B)。在所示的实施例中，在用户佩带系统500的 公用外壳530中结合了移动定位系统10和定位设备或系统410a。在这方面，较佳地把通 过定位设备410a表示的参考/校正定位系统部件设置得紧靠移动定位系统10，例如，以提 高精度。在所示的实施例中，移动定位系统10和定位设备410a与公用控制系统或控制器 MO (例如，微处理器)以及公用电源550(例如，包括一个或多个电池，这些电池是可充电的 和/或可更换的)进行通信。可以使用状态指示器(例如，按纽、灯等)，以向用户提供系统 500的状态信息。在所示的实施例中，使用无线个人区域网络或WPAN系统570，例如，以从系统500 把数据(例如，位置数据)传送到通信设备/系统40。可以包括本技术领域中众知的相关 联的硬件/软件580与WPAN系统570 —起或与WPAN系统570集成在一起，使从WPAN系统 570传送的数据与佩带系统500的救火员100的通信设备40相关联(从而有助于保证来自 一个救火员的数据不会传送到另一个救火员的通信设备并且与另一个救火员的通信设备 相关联)。
一旦救火员100处于一个建筑物之内，来自超声波参考定位系统400的数据可能 会出错，并且在位置定位中的用途极有限。然而，在相对于坐标系参考移动定位系统10的 方面和提高移动定位系统10在跟踪救火员位置的精度方面，通过参考定位系统400提供的 移动定位系统10的初始化和/或校正提供了实质性的优点。在校正过程中，参考定位系统 400提供用于对通过移动定位系统10提供的数据进行比较的冗余数据，以致可以调节移动 定位系统10 (或来自它的数据)，以改进/减少与之相关联的任何差错。例如，参考图3A和3B，下文就是工作情况的一个例子。起初，一个或多个消防车到 达现场。可以在一个或多个消防车上设置信标定位设备410和/或，例如，使用定位锥体， 在外面的一个临时区域中设置信标定位设备410。当救火员100越过临时区域时，救火员 100佩带的并且作为监听设备的定位设备410a跟踪来自信标设备的范围，并且计算到每个 定位设备/信标设备410的范围。例如，当救火员100在临时区域中工作时，在移动定位系 统10的惯性系统的校正和对准/初始化期间，可以使用Kalman滤波器。如本技术领域中 众知的，Kalman滤波器是有效的递归滤波器，可以从一系列的不完整的和/或噪声的测量 值中估计动态系统的状态。不需要命令临时区域中的救火员100进行特别的移动或过程。 图3A和;3B示出可能的临时区域几何形状。因为需要本地平面中的坐标，所以在位置计算 中包括了在信标设备和监听设备的平均平面之上的高度。图5A和5B示出当使用参考定位系统400进行初始化和/或校正时，导致使用移 动定位设备10的三维定位器跟踪的两个例子。例如，可以在设备300的显示器310上提供 图5A和5B的曲线图和/或可以以一个或多个其它格式提供信息。例如，可以提供数个救 火员的相对位置。例如，快速的干预或救援队伍可以使用这些数据而把他们引导到击落救 火员的位置。例如，可以使用救火员佩带的一个或多个PASS(个人报警安全系统)报警传 感器来确定救火员的状态是“击落”或受伤，如本技术领域中众知的。对于本技术领域中技术人员是很清楚的，可以在各种已知位置处(例如，一个或 多个消防车上)设置监听设备，并且移动的人员或救火员可以佩带信标设备。上述说明和附图阐述了当前时刻的本发明的较佳实施例。当然，在上述学说下，各 种修改、添加和变型设计对于本技术领域中技术人员是显而易见的，不偏离本发明的范围。 通过下面的权利要求书而不是通过上述说明来表示本发明的范围。落在权利要求书的等效 物的意义和范围内的所有的变化和变更都包括在其范围内。
权利要求
1.一种与至少一个移动的人一起使用的定位系统，包括移动定位系统，适配成由人佩带，所述移动定位系统包括惯性导航系统；以及 参考定位系统，用于提供关于移动定位系统相对于坐标系的位置的信息。
2.如权利要求1所述的定位系统，其特征在于，所述参考定位系统包括超声波系统。
3.如权利要求2所述的定位系统，其特征在于，所述参考定位系统包括至少一个超声 波发射机和至少一个超声波接收机，至少一个超声波发射机和至少一个超声波接收机之一 位于坐标系上的已知位置处，并且由人佩带至少一个超声波发射机和至少一个超声波接收 机中的另一个。
4.如权利要求2所述的定位系统，其特征在于，所述参考定位系统包括多个超声波发 射机和多个超声波接收机，多个超声波接收机中的每一个或多个超声波发射机中的每一个 位于坐标系上已知的位置处，并且多个人中的一个人佩带多个超声波接收机和多个超声波 发射机中另一类中的每一个。
5.如权利要求2所述的定位系统，其特征在于，所述参考定位系统包括至少一个信标 设备，信标设备包括位于坐标系上已知的位置处的超声波发射机以及由人佩带且包括超声 波接收机的至少一个监听设备。
6.如权利要求2所述的定位系统，其特征在于，所述参考定位系统包括多个信标设备， 其中每个信标设备包括超声波发射机，并且位于坐标系统上已知位置处，并且至少一个监 听设备由人佩带且包括超声波接收机。
7.如权利要求6所述的定位系统，其特征在于，适配所述参考定位系统使之提供移动 定位系统的坐标系上的位置的信息以及相对于人的坐标系的移动的初始取向。
8.如权利要求6所述的定位系统，其特征在于，所述参考定位系统还包括用于广播定 时信号的定时系统。
9.如权利要求8所述的定位系统，其特征在于，所述定时信号是RF信号。
10.如权利要求1所述的定位系统，其特征在于，适配所述参考定位系统使之提供移动 定位系统的坐标系上的位置的信息以及相对于坐标系的人的移动的初始取向。
11.如权利要求10所述的定位系统，其特征在于，适配所述参考定位系统使之校正移 动定位系统。
12.如权利要求1所述的定位系统，其特征在于，所述参考定位系统包括全球定位系 统、增强的911报警系统或超宽带系统。
13.如权利要求1所述的定位系统，其特征在于，所述参考定位系统具有士1英尺的精度。
14.如权利要求1所述的定位系统，其特征在于，所述参考定位系统具有士1英寸的精度。
15.一种对至少一个移动的人进行定位的方法，包括把移动定位系统附加到人身上，所述移动定位系统包括惯性导航系统；以及 提供参考定位系统以提供关于移动定位设备相对于坐标系的位置的信息。
16.如权利要求15所述的方法，其特征在于，所述参考定位系统包括超声波系统。
17.如权利要求16所述的方法，其特征在于，所述参考定位系统包括至少一个超声波 发射机和至少一个超声波接收机，至少一个超声波发射机和至少一个超声波接收机之一位于坐标系上的已知的位置处，并且由人佩带至少一个超声波发射机和至少一个超声波接收 机中的另一个。
18.如权利要求16所述的方法，其特征在于，所述参考定位系统包括多个超声波发射 机和多个超声波接收机，多个超声波接收机中的每一个或多个超声波发射机中的每一个位 于坐标系上已知的位置处，并且多个人中的一个人佩带多个超声波接收机和多个超声波发 射机中另一类中的每一个。
19.如权利要求16所述的方法，其特征在于，所述参考定位系统包括至少一个信标设 备，信标设备包括位于坐标系上已知的位置处的超声波发射机以及由人佩带且包括超声波 接收机的至少一个监听设备。
20.如权利要求16所述的方法，其特征在于，所述参考定位系统包括多个信标设备，其 中每个信标设备包括超声波发射机并且位于坐标系上已知的位置处，并且至少一个监听设 备由人佩带且包括超声波接收机。
全文摘要
一种用于与至少一个移动的人员一起使用的定位系统包括适配成由个人佩带的移动定位系统，其中移动定位系统包括惯性导航系统。定位系统还包括参考定位系统，用于提供关于移动定位设备相对于坐标系的位置的信息。在数个实施例中，参考定位系统包括超声波系统。例如，参考定位系统可以包括至少一个超声波发射机和至少一个超声波接收机。至少一个超声波接收机和至少一个超声波发射机中之一可以设置在坐标系上已知位置处，而由个人佩带至少一个超声波接收机和至少一个超声波发射机中的另一个。参考定位系统还可以包括多个超声波发射机和多个超声波接收机。多个超声波接收机的每一个或多个超声波发射机的每一个可以设置在坐标系上已知位置处。可以由多个个人中的每一个人佩带多个超声波接收机和多个超声波发射机中的另一个的每一个。
文档编号G01S5/18GK102089622SQ200980128050
公开日2011年6月8日 申请日期2009年7月6日 优先权日2008年7月14日
发明者A·马修斯, D·科德林, L·哈钦斯, P·卡萨梅尔, S·雅普 申请人:矿井安全装置公司