[发明专利]基于气压测高辅助的灾后搜救集群定位方法

说明书

技术领域

本发明涉及定位技术领域，是一种基于气压测高辅助的灾后搜救集群定位方法。

背景技术

我国是世界上自然灾害最严重的国家之一，而且面临着自然灾害风险加重和灾害损失呈上升趋势的特点，特别是地震、大山洪泥石流灾害等巨灾袭击，给我国造成严重的人员伤亡和财产损失。迫切需要采用先进的定位技术手段，提升灾后废墟埋压人员的搜救能力和效率，最大限度地减少灾害造成的损失。

人口相对稠密的城镇区域一旦发生地震，其地震废墟掩埋空间范围大，伤亡人员数量多。目前，灾后废墟人员的搜救主要采用声波振动探测仪、光学生命探测仪、红外热成像生命探测仪、雷达生命探测仪等技术装备及搜索犬。但这些装备普遍存在探测能力受搜救环境影响大、探测距离小、定位精度低等问题，远远满足不了现场搜救的实际需求。

发明内容

本发明的目的是公开一种基于气压测高辅助的灾后搜救集群定位方法，以解决生命探测仪的布局受周围环境和设施限制，垂直方向的几何精度因子差，造成高程定位精度低的问题。

为达到上述目的，本发明的技术解决方案是：

一种基于气压测高辅助的灾后搜救集群定位方法，其包括下列步骤：

a)在受灾废墟周围布设一台主生命探测仪、及至少二台副生命探测仪，受困人员持有手机；每台生命探测仪、手机配有气压和温度传感器；

b)主生命探测仪与灾情和应急救助信息集成服务中心电连接；

c)在灾后应急状态下，受困人员用手机发出求救信息；并把气压、温度和生命等信息发出；

d)多台生命探测仪同时接收该求救信息信号，并对信号处理，得到测量信息；

e)每台副生命探测仪把测量信息经通信链路传输到主生命探测仪；

f)主生命探测仪对本身获得的测量信息、及多台副生命探测仪获得的测量信息数据进行加权处理，得到受困人员的绝对高程和平面位置；

g)主生命探测仪经通信链路或网络把定位信息传给灾情和应急救助信息集成服务中心，供搜救人员使用。

所述的搜救集群定位方法，其所述a)步中，在受灾废墟周围布设多台生命探测仪，各生命探测仪的位置，遵循几何精度因子最小的准则确定，用卫星导航接收机精确定位，并基于卫星共视比对原理实现多台生命探测仪的时间同步。

所述的搜救集群定位方法，其所述c)步中发出的求救信息，包括气压、温度、生命信息，气压、温度、生命信息经过编码、扩频调制和载波调制后发出；为了使求救信号能穿透多堵墙或深的废墟堆，求救信息速率取10bps以下，以提高信号的扩频增益。

所述的搜救集群定位方法，其所述d)步中，每台生命探测仪将接收的手机求救信号，经放大、下变频和基带信号处理后，得到受困人员手机到生命探测仪的距离和手机高度信息。

所述的搜救集群定位方法，其所述e)步中，副生命探测仪经专门的通信链路，传输到主生命探测仪。

所述的搜救集群定位方法，其所述f)步中，主生命探测仪得到的距离和手机高度信息，联合所有副生命探测仪的距离和手机高度信息，采用加权最小二乘方法，求得手机的绝对高度和位置。

所述的搜救集群定位方法，其所述b)或g)步中，主生命探测仪通过通信链路或网络，即GPRS或intnet其中之一，与灾情和应急救助信息集成服务中心电连接。

本发明的一种基于气压测高辅助的灾后搜救集群定位方法，克服了现有技术的不足，简单易行，所得受困人员的三维位置精确，提高了搜救效率。

附图说明

图1为本发明一种基于气压测高辅助的灾后搜救集群定位方法的集群定位系统结构示意图；

图2为本发明的一种基于气压测高辅助的灾后搜救集群定位方法中的副生命探测仪定位工作原理图；

图3为本发明的一种基于气压测高辅助的灾后搜救集群定位方法中的主生命探测仪定位工作原理图。

具体实施方式

本发明的一种基于气压测高辅助的灾后搜救集群定位方法，包括如下步骤：

a)针对灾后废墟搜索区域，布设至少三台生命探测仪(一台是主生命探测仪，其余是副生命探测仪)，同时，受困人员持有手机，并且手机和每个生命探测仪都配置温度和气压传感器；主生命探测仪与应急救助信息集成服务中心双向通讯；

b)生命探测仪的位置利用卫星导航接收机精确测定，并基于卫星共视比对原理实现生命探测仪的时间同步；

c)在灾后应急状态下，受困人员手机对气压、温度参数以及其它的生命信息进行编码和调制后发出，所有生命探测仪同时接收该调制的求救信号；