基于北斗增强定位的学生到家安全管理系统及检测方法与流程

本发明涉及卫星导航应用及安全领域，尤其涉及一种基于北斗增强定位的学生到家安全管理系统及检测方法。

背景技术：

学生尤其是孩童放学是否按时放学回到家中是家长非常关注的安全环节之一，打电话确认的传统方式在实际应用中存在各种问题，包括学生不接家长电话、学生忘记给家长回电话等，需要采用切实有效的技术手段，构建学生放学是否按时到家的智能化检测平台，自动检测学生是否按时放学回到家中。

现有基于视频监控等技术的方法，无法自动进行到家检测以及不可能所有房间安装视频监控，同时学生放学回家过程轨迹无法进行监测，导致无法及时了解学生位置状态；基于卫星导航和互联网技术的学生安全管理系统，虽然可以实现家长对学生的点对点实时路径监测，但实际卫星导航系统无法提供精准可靠连续定位导航服务，普遍存在学生定位误差大，特别是在城市隧道、地下停车场以及室内等复杂环境以及无法连续收到卫星导航系统信号时，会出现自动切换到基站定位，定位误差达到百米乃至数百米量级，同时由于缺少学生信息与校车信息一致性认证手段，导致无法对学生上学放学过程以及是否按时放学到家等进行准确可靠实时监测。

技术实现要素：

针对现有系统和技术的不足，本发明提出一种基于北斗、gps等gnss卫星导航增强定位技术的检测学生是否按时放学到家的方法，在家中安装室内导航增强定位信号生成装置并播发卫星导航增强定位信号，学生智能终端可以获得精准可靠定位信息以及增强标识信息，综合检测家庭位置信息与学生位置信息一致性以及学生智能终端接收解析的增强标识信息有效性等，实现学生是否按时放学回到家中的实时检测，特别是可以实现家长对学生的点对点实时监护。

为了实现上述发明目的，本发明采用以下技术方案：

一种基于北斗增强定位的学生到家安全管理系统，包括相连的到家检测平台与设置在家区域内的室内导航增强定位信号生成装置；所述室内导航增强定位信号生成装置设置有产生室内导航增强定位信号的生成模块，以及发射所述室内导航增强定位信号至学生智能终端的发射模块，所述学生智能终端与家长智能终端自动无线连接。

进一步地，所述室内导航增强定位信号中设置有导航电文编排有家庭增强标识信息，并随信号周期性播发至学生智能终端。

还提供一种基于北斗增强定位的学生到家检测方法，s1：接收室内导航增强定位信号以及学生定位位置信息；

s2：通过家中增强装置位置与学生位置偏差分析，判别学生是否按时放学回到家中；

s3：将检测结果发送至家长智能终端。

进一步地，所述增强定位信号与真实卫星导航系统信号兼容，增强定位信号中编排有与家中增强装置识别信息对应的增强标识信息。

进一步地，还判断学生智能终端解析的家庭增强标识信息与家庭位置一致性分析，判别学生是否回到家中。

进一步地，还包括家中增强装置位置与学生位置偏差分析，如下步骤：

s3.1：将同一时刻下家中增强装置位置和学生位置作偏差分析，取绝对值得到位置偏差值；

s3.2：位置偏差值没有超出门限值δs时，判别学生已经回到家中，否则判别没有到家。

进一步地，所述s3中，将家中增强装置识别信息与学生智能终端接收解析的增强标识信息进行一致性匹配分析，如果一致，判别学生已经回到家中，否则学生没有到家。

进一步地，所述家庭增强定位信号获得位置信息门限值为δs，0米≤δs≤10米。

与现有技术相比，本发明的优点在于：

1、创新采用北斗、gps等gnss卫星导航增强定位技术获得的学生精准可靠位置信息以及增强标识信息作为检测依据，有效避免了已有技术方法缺点不足以及卫星导航定位误差大导致的无法有效检测是否按时放学到家的问题。

2、基于精准可靠位置数据的偏差分析和增强标识信息的一致性分析对学生是否按时放学回到家中进行实时监测，实现了家长对学生安全的点对点实时监护；

综上，本发明实现建设实施成本低，兼容现有卫星导航系统信号以及智能终端，学生和家长智能终端经过简单升级即可实现对学生是否按时放学到家的安全监测。

附图说明

图1为本发明实施例所示的学生是否按时到家的管理系统示意图；

图2为本发明实施例所示的学生是否按时到家的检测方法流程图；

图3为本发明实施例所示的学生是否按时到家的检测方法流程图。

具体实施方式

为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部实施例。基于本发明的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

以下将结合说明书附图和具体实施例对本发明做进一步详细说明。

本发明中，如图1所示一种基于北斗增强定位的学生到家安全管理系统，包括相连的到家检测平台与设置在家区域内的室内导航增强定位信号生成装置；所述室内导航增强定位信号生成装置设置有产生室内导航增强定位信号的生成模块，以及发射所述室内导航增强定位信号至学生智能终端的发射模块，所述学生智能终端与家长智能终端自动无线连接。学生尤其是孩童放学是否按时放学回到家中是家长非常关注的安全环节之一，通过本发明可避免通过打电话确认的传统方式在实际应用中存在各种问题，包括学生不接家长电话、学生忘记给家长回电话等，本发明通过在家区域内的室内导航增强定位信号生成装置，对学生智能终端播发实时家庭位置信息，构建学生放学是否按时到家的自动智能化检测平台，让家长及时知晓学生到家情况。

其中，学生智能终端，家长智能终端包括但不限于个人计算机，笔记本电脑，平板电脑，手机，便携式可穿戴设备等移动终端，只要满足学生智能终端能接收室内导航增强定位信号，以及与家长智能终端进行无线通信即可，能接收室外的卫星导航定位信号都可以。

在本实施例中，所述家庭安全定位信号中设置有导航电文编排有家庭增强标识信息，并随信号周期性播发至学生智能终端。该家庭增强标识信息可以直接定义是家庭的位置坐标，也可以是带有家庭成员的专有自定义属性信息，例如幸福的小李家，也或者是家庭的楼栋号，自动进行无感化检测学生到家情况。

本发明还提供一种基于北斗增强定位的学生到家检测方法，如图2所示，s1：接收室内导航增强定位信号以及学生定位位置信息；

s2：通过家中增强装置位置与学生位置偏差分析，判别学生是否回到家中；

s3：将检测结果发送至家长智能终端。

通过查收学生位置与室内导航增强定位信号位置比较，如果一致，则判别学生回到家。

其中，学生智能终端，家长智能终端包括但不限于车载终端，个人计算机，笔记本电脑，平板电脑，手机，便携式可穿戴设备，只要满足学生智能终端能接收室内导航增强定位信号，以及与家长智能终端进行无线连接即可。

本实施例中，所述室内导航增强定位信号与真实卫星导航系统信号兼容，室内导航增强定位信号中编排有与家中的室内导航增强定位信号生成装置识别信息对应的家庭增强标识信息。

进一步地，还判断学生智能终端解析的家庭增强标识信息与家庭位置一致性分析，判别学生是否回到家中。通过查收家庭增强标识信息与家庭位置比对分析，如果不一致，可能学生/孩子去到别的同学家，未回家，并可能通过应用软件在家长智能终端进行告警提示。

优选地，家中增强装置位置与学生位置偏差分析，还包括如下步骤：

s3.1：将同一时刻下家中增强装置位置和学生位置作偏差分析，取绝对值得到位置偏差值；

s3.2：位置偏差值没有超出门限值δs时，判别学生已经回到家中，否则判别没有到家。

进一步地，所述s3中，将家中增强装置识别信息与学生智能终端接收解析的增强标识信息进行一致性匹配分析，如果一致，判别学生已经回到家中，否则学生没有到家。

进一步地，所述室内导航增强定位信号获得位置信息门限值为δs，0米≤δs≤10米。基于卫星导航增强定位信号可以获得精准可靠可信连续的位置信息门限值δs，0米≤δs≤10米。优选门限值δs＝5米，例如当孩子从进家门口即可以收到该家庭增强定位信号，或者例如家庭增强定位信号设置在客厅时，在家中的任意位置都可以接收。在家门口外面不能收到该家庭增强定位信号，只要进入家门，才算是真正到家。

室内导航增强定位信号发射北斗定位信号或gps定位信号，当然也可以不局限于北斗、gps、galileo、glonass、qzss、irnss、gagan、egnos、waas系统所定义卫星导航信号中的至少一种。比如生成室内导航增强定位信号之前，可任意选择北斗、gps、galileo、glonass、qzss、irnss、gagan、egnos、waas任意一种或多种组合计算仿真数据，从而在导航增强信号再生中的m个主基带信号单元生成m*n个任意gnss信号，即任意一种gnss信号可以选择多个通道并行独立输出，以满足多个体制信号发射的需要，不存在位置盲区与死区，即可满足全世界任何卫星信号体制下的家庭、学生、学校的智能管理。

s1：接收室内导航增强定位信号生成装置设定位置信息以及学生定位位置信息与学生智能终端接收解析的增强标识信息；

s2：通过室内导航增强定位信号生成装置设定位置与学生位置偏差分析，判别学生是否按时放学回到家中；

s3：通过室内导航增强定位信号生成装置设定识别信息与学生智能终端接收解析的家庭增强标识信息一致性分析，判别学生是否按时放学到家。

优选地，设定门限值δs＝5米，如本实施例中，图1所示，家中安装室内导航增强定位信号生成装置并播发卫星导航增强定位信号，检测流程如下：

s1：设定门限值δs＝5米；

s2：初始化基本信息，包括室内导航增强定位信号生成装置设定的识别信息、学生基本信息等；

s4：通过无线网络接收学生定位位置信息以及学生智能终端接收解析的家庭增强标识信息；

s5：家庭增强标识信息无效时，通过室内导航增强定位信号生成装置的位置与学生定位位置偏差分析判别学生是否回到家中，位置偏差小于门限δs时，判别学生回到家中，否则判别学生还没有回到家；

s6：家庭增强标识信息有效时，通过室内导航增强定位信号生成装置的识别信息与学生智能终端接收解析的家庭增强标识信息一致性分析判别学生是否回到家中，如果一致判别学生回到家中，否则没有回到家。

通过本发明，可避免通过打电话确认的传统方式在实际应用中存在各种问题，包括学生不接家长电话、学生忘记给家长回电话等，本发明通过在家区域内的室内导航增强定位信号生成装置，对学生智能终端播发实时家庭位置信息，构建学生放学是否按时到家的自动智能化检测平台，让家长及时知晓学生到家情况。