[发明专利]一种应急救援的人员定位系统及方法

说明书

技术领域

本发明公开了一种应急救援的人员定位系统及方法，涉及无线通信、无线测距、惯性导航、传感器融合等技术领域。

背景技术

在室内无法搜索到卫星的信号，所有，很难通过GPS或北斗等卫星定位系统实现室内的定位，但室内这种定位需求又广泛存在。现有的主流定位系统中，有多种技术，但在某些场景使用存在缺陷。下面分别进行说明：

1、 局域无线定位系统

局域无线定位系统，无论是室内的WiFi/Zigbee/UWB/CSS/BLE 等定位系统，还是基于卫星的GNSS 都需要先有基站，并且确定基站的位置，才能知道被定位目标的位置。

比如，室外的GPS，必须搜到4颗卫星，才能实现定位；基于3G 和LTE 的定位，必须有预先部署基站，否则无法定位。而室内的定位系统更是如此，比如UWB 和CSS 若要实现三维定位，必须部署4 个基站，才能实现定位。

2、 广域无线定位系统

除了基于局域的无线定位系统之外，还有基于广域的定位系统，比如基于2G、3G 和4G 基站的定位系统，其定位精度在特定的时候，可以达到10米以内，这种定位系统，必须依赖室外的基站或室内分布系统，当室外基站无法对室内进行覆盖的时候，和GNSS 一样，无法实现室内定位，但在很多应急救援的时候，室内分布系统同样失效，比如火灾的时候。

3、 磁场定位系统

地球是一个巨大的磁体，研究表明，地球每个位置的磁场是不一样的，只需要搜集每个位置的地磁场信息，就可以采集磁场信息，建立被定位区域的磁场的指纹数据，在定位的时候，获取当前位置的磁场信息，然后和磁场的指纹数据进行比对，确定所在的位置。磁场定位的精度还比较高，可以达到1米左右。

4、 惯性定位系统

惯性定位系统，主要是利用加速度计、陀螺仪或其他运动传感器，来计算被定位设备在运动过程中的运动方向、运动加速度、运动角度等，来计算位置。惯性定位系统补足了无线定位系统和地磁等系统的缺陷，这种定位系统不需要预先部署基站，但会存在累计误差，并随时间的推移，误差会越来越大。

当前存在的主要问题有以下几点：

1、 预处理

无论是无线定位系统，还是通过地磁场信息来实现定位，都有一个预处理的工厂，在无线定位系统中，需要提前安装基站并准确测量基站的摆放位置，任何基站数据的差异，都会导致定位出现偏差。在一些特殊的场景，安装定位基站也是难于接受的，比如救援人员的所处的救灾现场。

另外一个方面通过地磁定位，需要提起收集地磁信息，在某些特定的场景，比较容易获取这些数据，但在突发事故的情况，已经无法去预先取得地磁场数据。同时，由于磁场的信号比较微弱，会受到传感器的精度、环境的影响，定位精度出现较大的偏差。

2、 累积误差

在惯性的定位系统中，可以通过动作对人的行为进行识别。比如，是走路、跑步、上楼等动作，对动作进行分析，纠错。但在运动过程中，误差无法通过行为的分析进行纠错。导致累计误差越来越严重，到最终是无法接受误差。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是：针对现有技术的缺陷，提供一种应急救援的人员定位系统及方法，本发明基于无线测距、九轴传感器、无线传输，有效了提高了数据传输的速率，避免了现有技术中建筑物格挡信号的问题；采用临时定位站与个人定位模块、个人定位模块相互定位的双重测距定位方式，提高了定位信息的准确度和精确率，有效的提高救援人员之间的通信速率，提高救援的效率；个人定位模块之间的定位测距、临时定位站与个人定位模块之间的定位测距使得救援人员之间的通信不再基于以往的对讲机，救援人员之间的位置关系更加明确，搜寻更加方便。

本发明为解决上述技术问题采用以下技术方案：

一种应急救援的人员定位系统，包括位置呈现子系统、数据收发子系统、临时定位站子系统和个人定位子系统，所述临时定位站子系统包括多个临时定位站；所述个人定位子系统包括多个个人定位模块，所述数据收发子系统分别与位置呈现子系统、临时定位站相互连接，所述临时定位站和个人定位模块相互连接，其中，

所述位置呈现子系统用以处理是数据收发子系统中的数据，然后通过图形方式呈现出救援人员的具体位置；

所述数据收发子系统用以实现通信功能，数据收发子系统和临时定位站子系统进行数据通讯，接收临时定位站子系统的数据，然后发送给位置呈现子系统；当数据收发子系统接收到控制指令时，再分别发送至发送到临时定位站子系统，临时定位站子系统再发给个人定位子系统；