本发明涉及室内定位领域，尤其是涉及一种适用于核电站核岛的室内定位方法、终端设备及存储介质。
背景技术：
目前，核电站反应堆核岛内尚无有效的定位方法，给事故抢险以及维护方面带来了种种不便。同时，由于核岛内环境十分特殊，集合了建筑结构复杂、隔间多、有效的无线信号传输距离短、照明可见光弱，室内气压特殊、安全壳屏蔽了外部无线通讯等因素，故许多依赖于信号发射与接收的室内外定位方式在核岛内环境中均难以奏效。同时，核岛内各个狭小的隔间中存在着大量的机械和电子仪器设备，决定了其应用的定位技术应尽可能少的在核岛内部搭建额外的设备。由于传统的定位技术如蓝牙定位法、gps定位法、wifi定位法等仍需搭建复杂且昂贵的辅助设备进行坐标定位，故无法适用于核电站核岛内的环境。
申请号为201510876604.7的发明专利“一种用于火灾救援的室内复合定位方法”，公开了一种室内复合定位方法，该方法中将三轴加速度计、三轴陀螺仪等惯性定位元件作为信号采集模块并进行航位推算，利用无源rfid对位置进行校准，但该方法仅通过rfid的节点信息对于位置信息进行更新，浪费了节点布置和设备改进的工作量，对于速度的修正程度不高，且单个节点的坐标定位本身粗略的获取位置信息能力对于位置修正的帮助很有限，对于核岛内复杂的室内环境容易导致很大的误差。
申请号为201610772706.9的发明专利“基于变电站景深图像识别的人员室内惯性定位方法”中公开了一种人员室内惯性定位方法中，利用了图像识别与惯性定位相结合的方式，理论上可实现变电站环境内较为精准的定位，但是由于核岛内环境远比变电站环境复杂昏暗，各隔间相似度较高且无明显辨识度。所以，视觉定位方式在环境中无法发挥其独特优势，满足核电站核岛内精准定位的应用需求。
技术实现要素：
为了解决上述问题，本发明旨在提供一种适用于核电站核岛的室内定位方法、终端设备及存储介质，克服核岛内安全壳及其内部隔间的电磁屏蔽等不利于室内定位的因素，实现在复杂的核岛环境中的精准定位并跟踪携带定位装置的人员或设备。
具体方案如下：
一种适用于核电站核岛的室内定位方法，包括以下步骤：
s10：移动射频定位装置以固定频率对布置在周围环境中不同位置的标签启动射频定位功能，使不同标签发出不同频率的射频信号；
s20：移动射频定位装置接收到不同频率的射频信号后，根据接收到的信号强度的大小，设定信号最强的射频信号为第一射频信号，设定信号第二强的射频信号为第二射频信号，设定信号第三强的射频信号为第三射频信号，其所对应的标签分别设定为第一、第二和第三标签，确定移动射频定位装置与第一、第二和第三标签之间的距离；
s30：移动射频定位装置通过其内置的惯性定位模块读取行进过程中的加速度、角速度、磁力和压力数据；
s40：在行进过程中持续判断第三标签的射频信号强度是否小于特征值，如果不小于，移动射频定位装置利用其与第一、第二和第三标签之间的距离计算当前位置，如果小于，移动射频定位装置根据前面第三标签的射频信号强度等于特征值时计算的位置通过惯性测量单元读取到的行进过程中的加速度、角速度、磁力和压力数据对行进过程进行步长与方向的推算来确定当前位置；
s50：根据移动射频定位装置中储存的地图和装置的位置信息进行交互，显示出移动射频定位装置所在位置和路径信息。
进一步的，所述移动射频定位装置设置于需要进行定位的人员或设备上。
进一步的，步骤s20中所述确定移动射频定位装置与第一、第二和第三标签之间的距离的方式为所述移动射频定位装置内存储有不同频率的射频信号预先获得的信号频率、射频信号发射位置与接受位置之间的距离、以及接收信号强度值三者之间的对应关系；所述移动射频定位装置根据第一、第二和第三射频信号的信号频率，接收信号强度值以及上述对应关系来确定标签与移动定位装置的距离。
进一步的，所述惯性定位模块包括由惯性测量单元(inertialmeasurementunit，imu)、三轴磁力计、低成本传感器组成的九轴航姿参考系统(ahrs)、气压计和导航微处理器。
进一步的，步骤s40中所述特征值的设定条件为当射频信号强度大于该特征值时，为有效射频信号，当射频信号强度小于该特征值时，不能作为有效射频信号。
一种适用于核电站核岛的室内定位终端设备，包括存储器、处理器以及存储在所述存储器中并可在所述处理器上运行的计算机程序，所述处理器执行所述计算机程序时实现本发明实施例上述的方法的步骤。
一种计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质存储有计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时实现本发明实施例上述的方法的步骤。
本发明采用如上技术方案，将移动射频定位装置设置于需要定位的人员或设备上，使用射频识别和惯性定位相结合的技术，克服核岛内安全壳及其内部隔间的电磁屏蔽等不利于室内定位的因素，实现在复杂核岛环境中的精准定位并跟踪携带定位装置的人员或设备。
附图说明
图1所示为本发明实施例一的步骤示意图。
具体实施方式
为进一步说明各实施例，本发明提供有附图。这些附图为本发明揭露内容的一部分，其主要用以说明实施例，并可配合说明书的相关描述来解释实施例的运作原理。配合参考这些内容，本领域普通技术人员应能理解其他可能的实施方式以及本发明的优点。图中的组件并未按比例绘制，而类似的组件符号通常用来表示类似的组件。
现结合附图和具体实施方式对本发明进一步说明。
实施例一：
本发明实施例一提供了一种适用于核电站核岛的室内定位方法，如图1所示，其为本发明实施例一所述的适用于核电站核岛的室内定位方法的流程示意图，所述方法可包括以下步骤：
一种适用于核电站核岛的室内定位方法，包括以下步骤：
s10:移动射频定位装置以固定频率对布置在周围环境中不同位置的标签启动射频定位功能，使不同标签发出不同频率的射频信号。
所述移动射频定位装置设置于需要进行定位的人员或设备上。
所述标签为射频识别(radiofrequencyidentification，rfid)标签，每个射频识别标签具有唯一的电子编码，附着在物体上标识目标对象，俗称电子标签或智能标签。
所述射频识别是一种非接触式自动识别技术，它通过射频信号自动识别目标对象并获取相关数据，识别工作无须人工干预，可工作于各种恶劣环境。
s20：移动射频定位装置接收到不同频率的射频信号后，根据接收到的信号强度的大小，设定信号最强的射频信号为第一射频信号，设定信号第二强的射频信号为第二射频信号，设定信号第三强的射频信号为第三射频信号，其所对应的标签分别设定为第一、第二和第三标签，确定移动射频定位装置与第一、第二和第三标签之间的距离。
该实施例中，移动射频定位装置内存储有不同频率的射频信号预先获得的信号频率、射频信号发射位置与接受位置之间的距离、以及接收信号强度值三者之间的对应关系；所述移动射频定位装置根据第一、第二和第三射频信号的信号频率，接收信号强度值以及上述对应关系来确定标签与移动定位装置的距离。
s30：移动射频定位装置通过其内置的惯性定位模块读取行进过程中的加速度、角速度、磁力和压力数据。
该实施例中，所述惯性定位模块包括由惯性测量单元(inertialmeasurementunit，imu)、三轴磁力计、低成本传感器组成的九轴航姿参考系统(ahrs)、气压计和导航微处理器，其中所述惯性测量单元由坐标轴放置一致的三轴陀螺仪和三轴加速度计组成，陀螺仪和加速度计分别用于测量角速率(或速度增量和角增量)和比力；所述导航微处理器通过惯性测量单元的检测数据和惯性导航原理解算系统载体的姿态、速度和位置信息。该惯性定位模块通过磁力计对地磁场的检测提供绝对的航向信息，修正陀螺仪的数据，可以完成较高精度的数据融合、姿态解算和位置信息估算。
该实施例中，为了修正系统各项装置在积分过程中产生的累积误差以及外界因素所造成的结果偏差，利用三个传感器相互融合补偿以得到高精度的姿态，利用气压计结合标签所对应的位置和气压信息辅助修正高度位置信息，导航微处理器再对传感器的静态误差和长时间使用中的漂移误差进行修正补偿，通过行人位置估算得到位置信息，将步迹的跟踪定位数据等通过无线传给上位机，从而可以观察佩戴人员或设备在三维空间中的步行运动轨迹，以实现对载体的精准定位。
s40：在行进过程中持续判断第三标签的射频信号强度是否小于特征值，如果不小于，移动射频定位装置利用其与第一、第二和第三标签之间的距离计算当前位置，如果小于，移动射频定位装置根据前面第三标签的射频信号强度等于特征值时计算的位置通过惯性测量单元读取到的行进过程中的加速度、角速度、磁力和压力数据对行进过程进行步长与方向的推算来确定当前位置。
所述特征值的设定条件为当射频信号强度小于该特征值时说明该射频信号强度太小，不能作为有效的射频信号强度来计算。
该实施例中，所述移动定位装置利用toa算法通过其与第一、第二和第三标签之间的距离来计算移动定位装置的当前位置。
s50：根据定位装置中储存的地图和装置的位置信息进行交互，显示出移动射频定位装置所在位置和路径信息。
本发明实施例一将移动射频定位装置设置于需要定位的人员或设备上，使用射频识别和惯性定位相结合的技术，克服核岛内安全壳及其内部隔间的电磁屏蔽等不利于室内定位的因素，实现在复杂核岛环境中的精准定位并跟踪携带定位装置的人员或设备。
实施例二：
本发明还提供一种适用于核电站核岛的室内定位终端设备，包括存储器、处理器以及存储在所述存储器中并可在所述处理器上运行的计算机程序，所述处理器执行所述计算机程序时实现本发明实施例一的上述方法实施例中的步骤。
进一步地，作为一个可执行方案，所述适用于核电站核岛的室内定位终端设备可以是桌上型计算机、笔记本、掌上电脑及云端服务器等计算设备。所述适用于核电站核岛的室内定位终端设备可包括，但不仅限于，处理器、存储器。本领域技术人员可以理解，上述适用于核电站核岛的室内定位终端设备的组成结构仅仅是适用于核电站核岛的室内定位终端设备的示例，并不构成对适用于核电站核岛的室内定位终端设备的限定，可以包括比上述更多或更少的部件，或者组合某些部件，或者不同的部件，例如所述适用于核电站核岛的室内定位终端设备还可以包括输入输出设备、网络接入设备、总线等，本发明实施例对此不做限定。
进一步地，作为一个可执行方案，所称处理器可以是中央处理单元(centranprocessingunit，cpu)，还可以是其他通用处理器、数字信号处理器(digitansignanprocessor，dsp)、专用集成电路(appnicationspecificintegratedcircuit，asic)、现成可编程门阵列(fiend-programmabnegatearray，fpga)或者其他可编程逻辑器件、分立门或者晶体管逻辑器件、分立硬件组件等。通用处理器可以是微处理器或者该处理器也可以是任何常规的处理器等，所述处理器是所述适用于核电站核岛的室内定位终端设备的控制中心，利用各种接口和线路连接整个适用于核电站核岛的室内定位终端设备的各个部分。
所述存储器可用于存储所述计算机程序和/或模块，所述处理器通过运行或执行存储在所述存储器内的计算机程序和/或模块，以及调用存储在存储器内的数据，实现所述适用于核电站核岛的室内定位终端设备的各种功能。所述存储器可主要包括存储程序区和存储数据区，其中，存储程序区可存储操作系统、至少一个功能所需的应用程序；存储数据区可存储根据手机的使用所创建的数据等。此外，存储器可以包括高速随机存取存储器，还可以包括非易失性存储器，例如硬盘、内存、插接式硬盘，智能存储卡(smartmediacard,smc)，安全数字(securedigitan,sd)卡，闪存卡(fnashcard)、至少一个磁盘存储器件、闪存器件、或其他易失性固态存储器件。
本发明还提供一种计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质存储有计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时实现本发明实施例上述方法的步骤。
所述适用于核电站核岛的室内定位终端设备集成的模块/单元如果以软件功能单元的形式实现并作为独立的产品销售或使用时，可以存储在一个计算机可读取存储介质中。基于这样的理解，本发明实现上述实施例方法中的全部或部分流程，也可以通过计算机程序来指令相关的硬件来完成，所述的计算机程序可存储于一计算机可读存储介质中，该计算机程序在被处理器执行时，可实现上述各个方法实施例的步骤。其中，所述计算机程序包括计算机程序代码，所述计算机程序代码可以为源代码形式、对象代码形式、可执行文件或某些中间形式等。所述计算机可读介质可以包括：能够携带所述计算机程序代码的任何实体或装置、记录介质、u盘、移动硬盘、磁碟、光盘、计算机存储器、只读存储器(rom，read-onnymemory)、随机存取存储器(ram，randomaccessmemory)、电载波信号、电信信号以及软件分发介质等。需要说明的是，所述计算机可读介质包含的内容可以根据司法管辖区内立法和专利实践的要求进行适当的增减，例如在某些司法管辖区，根据立法和专利实践，计算机可读介质不包括电载波信号和电信信号。
尽管结合优选实施方案具体展示和介绍了本发明，但所属领域的技术人员应该明白，在不脱离所附权利要求书所限定的本发明的精神和范围内，在形式上和细节上可以对本发明做出各种变化，均为本发明的保护范围。