[发明专利]用于消防救援中人员位置与地图快速匹配的方法

说明书

本发明公开了一种用于消防救援中人员位置与地图快速匹配的系统和方法，系统包括上位机系统和建筑数字地图数据库，上位机系统包括接收信息模块、处理信息模块、地图显示模块以及建立模型模块；接收信息模块用于接收传感器采集的消防人员的运动信息和从建筑数字地图数据库导入的地图信息；处理信息模块用于处理接收信息模块接收到运动信息和地图信息；地图显示模块用于显示导入的火灾现场地图；建立模型模块用于在界面显示的地图上建立空间三维坐标系；建筑数字地图数据库可以提供灾害现场的建筑地图。本发明能够实现消防员定位的位置与地图的快速匹配，并且采用了多种误差校正方法，使得匹配更加精准，对火灾救援工作具有非常重要的意义。

技术领域

本发明涉及地图匹配系统和方法，具体涉及一种用于消防救援中人员位置与地图快速匹配的系统和方法。

背景技术

据调查显示，各种灾害中，火灾已经成为发生最频繁的威胁广大人民生命财产安全的灾害之一。大部分火灾发生在室内环境下，在消防员进入灾害现场实施救援时，场外人员如果无法确定消防员在室内所处的位置，很难保证消防员自身的安全以及对消防员进行合理的调度。因此，研究一种能够快速将消防员所处位置与地图匹配的方法是很有必要的。

在已有的地图匹配技术中，多数都是针对室外环境下的地图匹配，室内地图匹配的技术研究处于被忽略的地位，常见的室内地图匹配技术存在着以下两种问题，可实现较为精准定位的技术但是不能完成实时匹配，可实现实时匹配的技术但是精度又不高的问题。所以，研究一种能够快速匹配、精度较高的人员位置与地图匹配的方法具有重要的意义。

发明内容

针对现有技术的不足，本发明提出了一种用于消防救援中人员位置与地图快速匹配的系统和方法，解决消防救援过程中难以确定消防员在室内所处位置、室内地图匹配存在的匹配精度不够以及无法实现实时匹配等问题。

本发明的技术方案如下：

一种用于消防救援中人员位置与地图快速匹配的系统，包括上位机系统和建筑数字地图数据库；上位机系统包括接收信息模块、处理信息模块、地图显示模块以及建立模型模块；接收信息模块上连接有传感器，接收来自传感器采集的消防员运动信息；所述运动信息包括加速度、角速度和/或磁场强度；接收信息模块与建筑数字地图数据库相连接，接收建筑数字地图数据库提供的火灾现场地图信息；处理信息模块与接收信息模块相连接，用于处理接收到的消防员运动信息以及火灾现场地图信息，并将消防员位置与地图进行匹配；地图显示模块与接收信息模块相连接，用于显示从建筑数字地图数据库中导入的火灾现场地图；建立模型模块用于在上位机系统的界面建立火灾现场的空间三维坐标系。

其进一步的技术方案为，所述接收信息模块接收到运动信息，并在消防员移动过程中单脚落地时刻进行误差校正。

其进一步的技术方案为，所述处理信息模块采用卡尔曼滤波算法、惯性导航算法、行人航迹推算处理接收到的消防员运动信息。

其进一步的技术方案为，空间三维坐标系的显示方式包括网格显示、分度显示和/或坐标轴显示。

其进一步的技术方案为，建筑数字地图数据库储存有多种建筑地图；建筑地图包括影像地图和三维地图；建筑地图包括多种地图比例。

一种用于消防救援中人员位置与地图快速匹配的方法，包括如下步骤：

步骤S1、将上位机系统初始化，清空上位机系统内已存有的数据；将所需地图从建筑数字地图数据库导入上位机系统，并在上位机系统中选择火灾现场的空间三维坐标系的显示方式；

步骤S2、上位机系统开始运行；接收信息模块接收来自传感器的消防员运动信息和来自建筑数字地图数据库的地图信息并传送给处理信息模块；处理信息模块对接收到的消防员运动信息进行处理，得到空间三维坐标系中消防员的位置坐标和运动轨迹；处理信息模块对接收到的地图信息进行滤波处理，提高图像分辨率；