[发明专利]一种基于多模态声信号修正的应急定位方法及系统

说明书

本申请公开了一种基于多模态声信号修正的应急定位方法及系统，其方法包括：确定至少两个定位基站的传感器参数，并计算出声信号飞行速度；基于声信号飞行速度确定初始声信号，并根据初始声信号以及预设信号估计模型计算出目标声信号；基于初始声信号以及目标声信号，得到目标声信号到达待定位终端的飞行时间；确定每个定位基站的位置，并根据所有定位基站的位置、所有声信号飞行速度以及所有飞行时间，得到与待定位终端对应的设计矩阵；基于设计矩阵计算出待定位终端的坐标。该方式不仅克服恶劣、复杂环境对定位系统测距精度的影响，还可降低地下大空间中TDOA定位普遍存在的环境噪声敏感性，极大的提高应急系统的定位鲁棒性以及易用性。

技术领域

本申请属于新型应急信息技术以及定位技术领域，特别的涉及了一种基于多模态声信号修正的应急定位方法及系统。

背景技术

地下大空间存在卫星信号完全拒止、电磁信道状态复杂等挑战，使得传统定位方法面临定位精度下滑、方差增大等问题。其中人员的位置信息对于商业应用以及人员安全都具有重要意义。

当前基于北斗卫星定位技术为代表的全球卫星定位与导航系统 (GlobalNavigation Satellite System，GNSS )已经在室外现场人员位置管理中取得了广泛应用，其基于人员精确位置的定位手段为作业危险区域精准划分、作业人员准确定位提供作业现场安全管控有力支持。然而，现有技术面对以地下电缆隧道为代表的卫星完全拒止复杂环境，尚无任何定位方法能够独立提供优质解决方案；此外定位方法还普遍存在鲁棒性问题，对环境的有限感知能力制约了定位方法的泛场景通用性。

发明内容

本申请为解决上述提到的现有技术面对以地下电缆隧道为代表的卫星完全拒止复杂环境，尚无任何定位方法能够独立提供优质解决方案；此外定位方法还普遍存在鲁棒性问题，对环境的有限感知能力制约了定位方法的泛场景通用性等技术问题，提出一种基于多模态声信号修正的应急定位方法及系统，其技术方案如下：

第一方面，本申请实施例提供了一种基于多模态声信号修正的应急定位方法，该方法应用于待定位终端，方法包括：

确定至少两个定位基站的传感器参数，并根据每个定位基站的传感器参数计算出每个定位基站的声信号飞行速度；

基于每个定位基站的声信号飞行速度确定每个定位基站发送的初始声信号，并根据每个定位基站的初始声信号以及预设信号估计模型计算出与每个定位基站对应的目标声信号；

基于每个定位基站的初始声信号以及与每个定位基站对应的目标声信号，得到与每个定位基站对应的目标声信号到达待定位终端的飞行时间；

确定每个定位基站的位置，并根据所有定位基站的位置、所有定位基站的声信号飞行速度以及所有与定位基站对应的目标声信号到达待定位终端的飞行时间，得到与待定位终端对应的设计矩阵；

基于与待定位终端对应的设计矩阵计算出待定位终端的坐标。

在第一方面的一种可选方案中，基于每个定位基站的声信号飞行速度确定每个定位基站发送的初始声信号，包括：

获取每个定位基站的声信号初始参数，并根据每个定位基站的声信号初始参数以及每个定位基站的声信号飞行速度计算出每个定位基站的声信号声压级；

基于每个定位基站的声信号声压级在预设列表中确定出每个定位基站的时频域表达式；

根据每个定位基站的时频域表达式以及每个定位基站的声信号初始参数，计算出每个定位基站的初始声信号。

在第一方面的又一种可选方案中，根据每个定位基站的初始声信号以及预设信号估计模型计算出与每个定位基站对应的目标声信号，包括：

将每个定位基站的初始声信号输入至预设信号估计模型中，得到与每个定位基站的初始声信号对应的周期、频段宽度以及噪声信号；