[发明专利]一种灾后搜救集群定位方法

说明书

技术领域

本发明涉及定位测量领域，具体涉及一种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、探测距离近、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灾后搜救集群定位测量方法，以解决灾后废墟搜救技术受环境影响大、探测距离和范围小、定位精度低等问题，实现灾后废墟被埋人员的高精度定位。

为达到上述目的，本发明的技术解决方案是：

一种灾后搜救集群定位方法，其包括步骤：

a)在受灾废墟周围布设一台主生命探测仪、至少三台副生命探测仪；

b)用户手机内装有温度传感器；

c)在应急时，危难用户以手机发送生命求救信号；

d)所有生命探测仪同时接收被埋手机发出的生命求救信号，信号经放大、下变频、基带信号处理和测量信息提取；

e)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)主生命探测仪完成信息的组合解算，获得用户的三维位置；

h)主生命探测仪把定位信息经通信链路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是遵循几何精度因子最小的准则布置。

所述的方法，其所述a)步中，至少四台生命探测仪的时间统一，是采用短基线卫星共视法实现生命探测仪的时间同步，以利于实现用户的准确定位。

所述的方法，其所述a)步中，各生命探测仪，天线采用有限赋形波束天线，以提高天线的增益，完成弱信号的接收。

所述的方法，其所述c)步中的生命求救信号，调制了用户信息，包括被埋手机号码，温度。

所述的方法，其所述d)步中，面向灾后废墟人员搜救的通信与定位信号，对接收信号进行相干积分与非相干积分相结合的检测技术，在保证信号捕获时间合理的同时，获取更高的信号增益，以提高集群定位装备的信号接收灵敏度，保障求救信息的正确接收。

所述的方法，其所述d)步中，各生命探测仪针对多台生命探测手机终端信号进行集群并行检测，完成多通道生命探测手机的并行检测和多于20通道的信号并行跟踪。

所述的方法，所述e)步中，副生命探测仪把测量的信息通过通信链路，传给主生命探测仪，这时测量信息在主生命探测仪处汇总。

所述的方法，其所述c)至f)步中：

至少四台生命探测仪探测到的求救手机信号，汇总至生命探测仪处，这时便可以实现联合定位；采用高精度卫星导航接收机已对生命探测仪本身定位，设备生命探测仪的坐标分别为(X_i，Y_i，Z_i，i＝1，2，3，4…)，并设待搜救手机的待定坐标为(X，Y，Z)，手机钟差为Δt_u，C为电波传播速度，假定至少四台生命探测仪时间统一，无相对时间误差，并在同一时刻已测量到手机至探测仪的距离ρ_i，其定位解算方程如下：