一种多基多模组网融合室内人员导航定位系统的制作方法
【技术领域】
[0001]本实用新型主要涉及室内实时地图生成与导航定位领域，特别是涉及一种多基多模组网融合室内人员导航定位系统，主要适用于消防救援和应急抢险中人员定位与导航。
【背景技术】
[0002]目前室外导航定位由于有先验地图和卫星辅助信号，导航定位精度较高，且已有众多成熟产品，如谷歌地图、百度地图等借助GPS、北斗卫星定位信号的定位导航产品。然而由于卫星信号无法覆盖室内，且室内地图难以获得，因此室内导航成为目前导航定位领域的难点和热点。尽管目前包括谷歌和百度等大公司已经开始涉足室内导航领域，但现有室内导航定位系统精度较低，且需要一些先验信息如Wifi热点或无线射频标签位置等，这在消防和应急救援领域是难以接受的。
[0003]在消防救援和一些应急救灾领域，由于对事故现场缺乏事先了解，盲目进入现场后往往会对救援人员造成不必要的伤害，甚至危及生命。因此亟须一种有效的高精度室内导航定位系统，保证现场指挥和救援人员在救援过程中对现场环境、救援人员位置和状态的了解，引导救援人员沿安全路径作业，降低和消除救援人员的生命安全威胁。
【实用新型内容】
[0004]本实用新型解决的技术问题是，提供一种多基多模组网融合室内人员导航定位系统，以达到在复杂未知环境中实时地图生成以及人员导航定位的目的。
[0005]本实用新型的技术方案为:一种多基多模组网融合室内人员导航定位系统，包括导航定位服务器端、指挥监控端和多个终端设备；所述终端设备包括传感模块、信息处理模块、信息传输模块和本地显示模块，其中:所述传感模块包括頂U惯性测量单元、IR红外图像传感器、LA激光扫描测距仪和UWB超宽带雷达，所述IMU惯性测量单元用于获取人员运动时的角速度、加速度信息以及当地磁场信息，所述IR红外图像传感器用于获取室内红外图像信息，所述LA激光扫描测距仪用于获取二维平面距离信息，所述UWB超宽带雷达用于获取室内雷达成像信息；所述信息处理模块包括小型嵌入式处理终端，用于传感模块信息的预处理和人员航迹推算；所述导航定位服务器端包括信息传输模块、高性能信息处理平台和室内地图数据库，其中，所述信息传输模块用于保持与多个终端设备之间的通信；所述高性能信息处理平台是一台高性能计算机，用于根据终端设备信息实时创建地图，并为各终端设备提供导航服务，同时为指挥监控端提供访问接口 ；所述室内地图数据库用于实时保存和更新室内地图数据；所述指挥监控端为远程指挥监控端或现场指挥监控端，所述远程指挥监控端为通过Internet与导航定位服务器端相连的远程计算机，所述现场指挥监控端为通过无线局域网与导航定位服务器端相连的手持设备，如平板电脑，智能手机等智能终端设备，用于从导航定位服务器端获取室内环境状况和人员位置信息，为指挥管理决策提供必要?目息。
[0006]进一步地，所述信息传输模块为长波通信，也可以是3G或4G移动网络，用于与导航定位服务器端的信息传输；
[0007]进一步地，所述本地显示模块为一块小型IXD显示屏，用于指示环境地图和人员位置信息；
[0008]本实用新型的有益效果是:本实用新型通多个终端的多种传感器融合，能够在复杂未知室内环境中实时生成室内地图，并实现室内人员的高精度定位与导航。
【附图说明】
[0009]图1为本实用新型多基多模组网融合室内人员导航定位系统框图；
[0010]其中，100-终端设备、110-传感模块、111-1MU惯性测量单元、112-1R红外图像传感器、113-LA激光扫描测距仪、114-UWB超宽带雷达、120-信息处理模块、130-信息传输模块、140-本地显示模块、200-导航定位服务器端、210-信息传输模块、220-高性能信息处理平台、230-室内地图数据库、300-指挥监控端、310-远程指挥监控端、320-现场指挥监控端。
【具体实施方式】
[0011]下面结合附图和实施例对本发明作详细说明:
[0012]实施例1:
[0013]如图1所述，一种多基多模组网融合室内人员导航定位系统包括:导航定位服务器端200、指挥监控端300和多个终端设备100 ；
[0014]所述终端设备100主要用于人员运动状态检测和实时红外图像、UffB成像以及激光扫描二维图像的捕获和处理，以及通过信息处理模块具有的计算能力进行实时位置、姿态和方位的解算，并在本地显示模块上展示室内地图和航迹信息。终端设备100具体包括传感模块110、信息处理模块120、信息传输模块130和本地显示模块140，其中:所述传感模块110包括MU惯性测量单元111、IR红外图像传感器112、LA激光扫描测距仪113和UWB超宽带雷达114，所述IMU惯性测量单元111用于获取人员运动时的角速度、加速度信息以及当地磁场信息，所述IR红外图像传感器112用于获取室内红外图像信息，所述LA激光扫描测距仪113用于获取二维平面距离信息，所述UWB超宽带雷达114用于获取室内雷达成像信息；所述信息处理模块120包括小型嵌入式处理终端，用于传感模块110信息的预处理和人员航迹推算；所述信息传输模块130为433MHz的长波通信，用于与导航定位服务器端200的信息传输；所述本地显示模块140为一块小型LCD显示屏，用于指示环境地图和人员位置信息；
[0015]所述导航定位服务器端200主要用于多基多模传感器信息的高层融合和实时地图生成，进一步的，提取人员位置和移动方向信息，并根据结构化建筑的几何特征，提取地标特征信息。所述导航定位服务器端与各终端设备进行信息交互，对各终端设备所生成的位置和航向信息进行监督校核，实现多基多模组网导航定位，提高室内人员导航定位精度。导航定位服务器端200具体包括信息传输模块210、高性能信息处理平台220和室内地图数据库230，其中，所述信息传输模块210用于保持与多个终端设备之间的通信；所述高性能信息处理平台220是一台高性能计算机，用于根据终端设备信息实时创建地图，并为各终端设备提供导航服务，同时为指挥监控端300提供访问接口 ；所述室内地图数据库230用于实时保存和更新室内地图数据；
[0016]所述指挥监控端300为通过Internet与导航定位服务器端相连的远程计算机，用于从导航定位服务器端获取室内环境状况和人员位置信息，为指挥管理决策提供必要信息，同时也可以根据实时状况下发指挥命令至各终端设备。
[0017]实施例2:
[0018]如图1所述，一种多基多模组网融合室内人员导航定位系统包括:导航定位服务器端200、指挥监控端300和多个终端设备100 ；
[0019]所述终端设备100主要用于人员运动状态检测和实时红外图像、UffB成像以及激光扫描二维图像的捕获和处理，以