一种现场人员三维定位导航系统的制作方法
【专利摘要】本发明涉及一种现场人员三维定位导航系统，是一种消防员火警现场定位系统。一种现场人员三维定位导航系统，包括以下部分：人员位置定位识别标签用于识别消防人员身份定位其位置并发送相关信息到服务器，位置数据传输模块用于发送和接收上述信息，人员定位三维展示平台用于根据接收的信息展示出人员位置以及行走轨迹。本发明的现场人员三维定位系统是基于惯性技术的低成本、高性能的为步行人员提供的盲区推估导航微型装置。它以无线方式实时输出人员的行走距离与方向信息，可以在无GPS的情况下连续确定人员的位置，位置误差与时间无关，主要取决于所经过的距离。该设备体积小，可以通过无线数据传输，方便集成到现有的产品设备中。
【专利说明】一种现场人员三维定位导航系统
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种现场人员三维定位导航系统，是一种消防员火警现场定位系统。【背景技术】
[0002]实现三维定位的方法有很多种，常见的第一种方法是基于光学的方法，即通过双或单个摄象头获取三维定位信息。这种方法的缺点是:速度慢、可定位的范围小、对光线和光路敏感、图象处理的算法不是很有效等。第二种方法是基于磁性的方法，即被测物发出磁场，同时一个磁性传感器根据磁场的强度与磁场的偏角可以确定被测物的位置。这种方弦的优点不是象光学与声学方法一样，依赣于直线的观察(即被测物与传感器之间没有被任何物体遮挡)。其缺点是任何在检测区中的磁性物体都将干扰磁场的分布，造成不正确的测量。第三种方法是基于声学的方法，即使用高频声音通过三角形法测量被测物的三维位置。这种方法的缺点是和光学方法一样依赖于直线的观察；周围物体的反射波可能对测量造成影响；并且在同一时刻，只能有一个声源。其优点是成本低、抗电磁干扰能力强、对光线不敏感、无电磁辐射等。而惯性导航仅依靠惯性装置本身就能在载体内部独立地完成导航任务，不需要与外界发生任何信号联系，具有高度的自主性。这在战略和战术应用上具有重要的意义。但惯性导航的定位误差会随时间逐步增加，必须不断地进行误差修正，才能保证达到要求的精度。
【发明内容】
[0003]本发明提供一种现场人员三维定位导航系统，目的为:基于惯性导航技术对实施执行任务的队员进行准确追踪定位，便于指挥中心了解任务现场，有效做出相应的部署方案，弥补当前GPS定位的缺陷。
[0004]本发明采用的技术方案是:
一种现场人员三维定位导航系统，其特征在于，包括以下部分:
人员位置定位识别标签用于识别消防人员身份定位其位置并发送相关信息到服务器， 位置数据传输模块用于发送和接收上述信息，
人员定位三维展示平台用于根据接收的信息展示出人员位置以及行走轨迹。
[0005]所述人员位置定位识别标签包括惯性导航模组以及无线数传模块，惯性导航模组用于实时监测当前识别标签移动位移距离、方向角所在高度以及倾角各种姿态参数，位置相关参数通过无线数传模块发送到服务器端。
[0006]所述位置数据传输模块包括:发送模块以及接受模块，发送模块安装在定位识别标签中，接收模块安装在服务器端，用于接收发送模块传送过来的位置信息数据。
[0007]所述发送模块采用WIFI或ZIGBEE或GPRS通讯方式把数据发送到服务器端的接收模块。
[0008]所述服务器端根据接收到的识别标签位置相关信息参数，计算出识别卡所在的位置并在三维展示平台软件系统中展示人员所在位置以及行走轨迹。[0009]本发明有益效果:
本发明的现场人员三维定位系统是基于惯性技术的低成本、高性能的为步行人员提供的盲区推估导航微型装置，能提供用户相对于某一初始点的步行行走位置信息。它无需任何额外的基础设施或网络，以无线方式实时输出人员的行走距离与方向信息，可以在无GPS的情况下连续确定人员的位置，位置误差与时间无关，主要取决于所经过的距离。该设备体积小，可以通过无线数据传输，方便集成到现有的产品设备中。同时以三维仿真模型为基础，将任务的各类部件分类显示，同时根据能准确记录各类事件的事发地点和情况，结合需求部门的实际需求集成原有的信息系统，将各类信息图形化，直观化，为领导的决策和执行者的日常工作提供强有力的支持。其中水平进度〈2%移动距离，垂直精度〈1.4米，罗盘精度〈I度。
【专利附图】
【附图说明】
[0010]图1是本发明实施例2结构示意图。
【具体实施方式】
[0011]下面结合附图及实施例对本发明做进一步描述。
[0012]实施例1:
一种现场人员三维定位导航系统，包括以下部分:人员位置定位识别标签用于识别消防人员身份定位其位置并发送相关信息到服务器，位置数据传输模块用于发送和接收上述信息，人员定位三维展示平台用于根据接收的信息展示出人员位置以及行走轨迹。所述人员位置定位识别标签包括惯性导航模组以及无线数传模块，惯性导航模组用于实时监测当前识别标签移动位移距离、方向角所在高度以及倾角各种姿态参数，位置相关参数通过无线数传模块发送到服务器端。所述位置数据传输模块包括:发送模块以及接受模块，发送模块安装在定位识别标签中，接收模块安装在服务器端，用于接收发送模块传送过来的位置信息数据。所述发送模块采用WIFI或ZIGBEE或GPRS通讯方式把数据发送到服务器端的接收模块。所述服务器端根据接收到的识别标签位置相关信息参数，计算出识别卡所在的位置并在三维展示平台软件系统中展示人员所在位置以及行走轨迹。
[0013]实施例2:
如图1所示，消防人员通过GPS卫星定位位置信息，并通过GSM/GPRS网络和数据中心的GPRS网关连接，消防车也通过GPRS网络和数据中心的GPRS网关连接，GPRS网关通过防火墙和交换机连接，交换机还通过防火墙和互联网与上级消防部门连接，所述交换机和指挥调度中心的计算机连接，所述交换机包括数据服务器、应用服务器和WEB服务器。
[0014]操作过程:
1、可通过谷歌地球，CAD(计算机辅助设计)，或是其他数字画图软件程序等，快速形成地理参考三维模型；
2、通过谷歌地球找到事故发生地方后，可通过点击鼠标点击来快速形成可视化三维线框图；
3、三维线框建筑物的形成使用谷歌地球很简单，只需操作者找到其结构，点击结构的各角落，并选择其层数即可； 4、与嵌入式地图相合作，很快就会形成一个线框模型，一侧是指定的；另三侧则是自动出现；
5、身上配有定位装置的队员会在可视化界面中自动出现，通过拖放鼠标可添加虚拟车辆、装甲、障碍物以及其他资源，以此来强化对事态的感知；
6、地面以下层级会以红色来描绘，底层会被照亮；
7、执行任务的队员们事先用不同的颜色或图标或光环进行标记，以便进行确认和分配任务。
【权利要求】
1.一种现场人员三维定位导航系统，其特征在于，包括以下部分: 人员位置定位识别标签用于识别消防人员身份定位其位置并发送相关信息到服务器， 位置数据传输模块用于发送和接收上述信息， 人员定位三维展示平台用于根据接收的信息展示出人员位置以及行走轨迹。
2.根据权利要求1所述的一种现场人员三维定位导航系统，其特征在于:所述人员位置定位识别标签包括惯性导航模组以及无线数传模块，惯性导航模组用于实时监测当前识别标签移动位移距离、方向角所在高度以及倾角各种姿态参数，位置相关参数通过无线数传模块发送到服务器端。
3.根据权利要求1所述的一种现场人员三维定位导航系统，其特征在于:所述位置数据传输模块包括:发送模块以及接受模块，发送模块安装在定位识别标签中，接收模块安装在服务器端，用于接收发送模块传送过来的位置信息数据。
4.根据权利要求3所述的一种现场人员三维定位导航系统，其特征在于:所述发送模块采用WIFI或ZIGBEE或GPRS通讯方式把数据发送到服务器端的接收模块。
5.根据权利要求2至4任意一项所述的一种现场人员三维定位导航系统，其特征在于:所述服务器端根据接收到的识别标签位置相关信息参数，计算出识别卡所在的位置并在三维展示平台软件系统中展示人员所在位置以及行走轨迹。
【文档编号】G01C21/16GK103616025SQ201310645169
【公开日】2014年3月5日 申请日期:2013年12月5日 优先权日:2013年12月5日
【发明者】张波 申请人:金陵科技学院