[发明专利]一种船舶舱室内定位系统及定位方法

说明书

本发明公开了一种船舶舱室内定位系统及定位方法，布设在舱室内的定位信标通过广播帧发送ID、发送信号强度值等信息；人员携带定位标签进入舱室，定位标签的蓝牙模块扫描接收多个定位信标的ID和接收信号强度值RSSI，然后通过LoRa模块将这些信息和定位标签ID以无线方式发出；通信基站接收定位标签发出的信息然后转发给定位服务器，通过接收信号强度值和发送信号强度值计算定位标签与各个定位信标间的距离值，之后通过定位算法获得定位标签在舱室内的位置信息。本发明能够在粉尘浓度高、振动明显、噪音大、充满油漆挥发物的恶劣环境中稳定运行，并获得较高的定位精度，能够满足施工环境中的定位需求。

技术领域

本发明涉及室内定位技术领域。更具体地说，本发明涉及一种适用于施工环境的船舶舱室内定位系统及定位方法。

背景技术

大型船舶舱室内施工涉及设备安装调试、打磨、油漆等作业，这些作业很多都是在高空、密闭舱室或狭小空间进行，参与作业的人员多，分布在舱室内的各个角落，这给安全管理工作带来很大的挑战。舱室内施工，施工环境复杂，视线遮挡多，照明条件差，靠安全员巡检、肉眼观察，难以及时发现问题。船厂安环部门迫切需要新的技术手段协助安全管理。室内定位技术通过对人员的实时定位，可为安全监管员提供舱室区施工人员的实时准确位置，安全监管员通过监控室电脑、手持平板或智能手机就可以实时掌握分布在不同甲板不同舱室内人员的准确位置，不失为安全监管的有力手段。

虽然以GPS和北斗为代表的卫星定位技术应用已非常广泛和成熟。而对于金属结构的舱室内环境，由于卫星信号无法穿透，导致其无法应用于舱室内定位。舱室内施工环境相比于户外环境更加复杂，舱室内各种设备和施工搭建的脚手架都是金属材质，金属对电磁波的屏蔽和反射作用很强，这就导致信号较户外传播距离大大缩短、多径效应明显。此外施工状态，环境不断变化，对定位系统的鲁棒性要求很高，同时定位设备的拆装要方便快捷。这就导致诸如UWB超宽带，WiFi指纹，惯性导航，RFID区域检测等在普通建筑物中效果良好的定位技术在舱室内使用受到很大的制约。

发明内容

本发明的一个目的是提供一种适用于施工环境的船舶舱室内定位系统，该系统具有实施成本低、部署简单快捷、设备拆装方便的优点，同时能够获得较高的实时定位精度。

为了实现上述目的，本发明提供了一种适用于施工环境的船舶舱室内定位系统，其特征在于所述系统包括：

多个定位信标，所述多个定位信标固定在舱室内适当位置，通过广播帧周期性发送状态信息，所述状态信息包括定位信标ID、发送信号强度值、发射周期、电池电量；

定位标签，施工人员佩戴定位标签，所述定位标签扫描接收多个定位信标ID以及接收信号强度值RSSI，并通过将定位信标ID以及接收信号强度值RSSI与定位标签的ID一起以无线方式周期性发出；

通信基站，其接收定位标签发出信息，并通过有线/无线方式转发给定位服务器；

定位服务器，定位服务器用于数据存储和位置解算，其存储有定位信标的ID以及对应的位置坐标和发送信号强度值，所述定位服务器接收所述通信基站转发的信息，将信息中的定位信标ID、接收信号强度值RSSI以及定位标签自身ID解析出来，并通过接收到的定位信标的ID查询对应定位信标的位置坐标，通过接收信号强度值RSSI和发送信号强度值计算定位标签与各个定位信标间的距离值，之后通过定位算法获得定位标签在舱室内的位置信息，位置信息既作为实时信息推送给应用端，也作为历史信息存储在服务器中；

云平台，其存储用户信息和每个用户的项目信息，项目信息包含项目名称、位置、所使用的设备及数目、设备的使用和运行情况、电子地图，以便对用户的设备和电子地图进行维护和管理。

进一步地，所述系统还包括：