[发明专利]可用于电力电缆隧道的人员定位方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种人员定位方法，尤其涉及一种基于TD-SCDMA技术的可应用于电力电缆隧道实现对隧道内人员的准确定位，准确的提供电缆隧道下人员的数量、位置、分布情况和每个人员任意时刻所在的位置及各时间段的活动轨迹的人员定位方法。 

背景技术

TD-SCDMA的TA定位技术采用单基站定位方式，利用智能天线技术和手机终端/基站辅助测量的定时信息可以进一步精确获得位置信息。获取包括AOA、RxTD、TADV在内的相关数值，利用如下方法进行计算： 

（1）  确定出终端所在的小区；

（2）  获取小区所在基站位置的经/纬度（Lon0，Lat0）、高度h；

（3）根据获取的TADV和RxTD计算终端距离当前基站（小区）的距离d；

（4）根据获取的AOA值，确定以当前基站（小区）所在位置正北为0度，逆时针旋转AOA度所确定的方向。

由于目前的技术限制，AOA波达方向角测量还是非常不准确，导致空旷地带的定位精度较差。同时，针对地下隧道等特殊无线覆盖场景，缺乏有效的无线定位技术手段。 

发明内容

为了克服上述现有技术的不足，本发明提供了一种可用于电力电缆隧道的人员定位方法。该方法基于TD-SCDMA技术，实现对隧道内人员的准确定位，准确的提供电缆隧道下人员的数量、位置、分布情况和每个人员任意时刻所在的位置及各时间段的活动轨迹，为事故处理和救援工作提供可靠的数据依据，保证抢险救灾和安全救护工作的高效运作。 

本发明是通过以下技术手段实现的： 

可用于电力电缆隧道的人员定位方法，硬件包括核心业务控制器、基站控制器、井下基站、手机终端和定位服务器，其特征在于通过在基站控制器对井下基站和手机终端上报的测量值进行算法分析，实现对电缆隧道内人员的精确定位，所述算法基于TD-SCDMA标准专有的TA定位技术，根据电力电缆隧道的场景，进行算法优化。

所述算法优化包括以下步骤： 

（1）    将井下基站给基站控制器上报的AOA信息由方向角修改为通道号，用于标识手机终端接收到信号最强、次强的两个井下基站，电缆隧道下的每个井下基站配置不同的通道号；

（2）    手机终端距离井下基站的距离d的TA定位算法的计算公式如下，其中D为手机终端距离井下基站(3)的发射天线的直线距离，h为井下基站的发射天线距离地面的高度：

2ΔC=(TADV)/8-(RxTD/16-16)

=(TADV)/8-RxTD/16+16 单位chip

ΔC=(TADV)/16-RxTD/32+8 单位chip

ΔT=(ΔC/1.28)*(10^(-6)) 单位s

D=ΔT×光速(3.0×10^8）单位m

d=sqrt(D×D－h×h)；

（3）    优化TA定位算法，在电缆隧道传播环境下，由于井下基站距离地面的高度为2.5-3米高度有限，所以h值可以忽略不计，因此优化后的算法如下：

ΔC=(TADV)/16-RxTD/32+8 单位chip

ΔT=(ΔC/1.28)*(10^(-6)) 单位s

D=ΔT×光速(3.0×10^8）单位m

d=D=(ΔC/1.28)×(3.0×10^2）单位m。

所述优化后的算法为： 

ΔC=(TADV)/16-RxTD/32+8 单位chip

ΔT=(ΔC/1.28)*(10^(-6)) 单位s

D=ΔT×光速(3.0×10^8）单位m

d=D=(ΔC/1.28)×(3.0×10^2）单位m。

所述基站控制器将计算出的手机终端的位置信息保存到定位服务器中，可以进行查询。 

所述定位服务器可以发起对指定手机终端的位置查询。 

本发明的优点及有益效果为： 

（1）、精度高，本发明方法定位精度在1/8chip，误差在+/-15米，相比其他技术有很大提高。

（2）、成本低，本发明方法可应用在原有的电缆隧道TD-SCDMA基站系统上，在为电缆隧道提供TD-SCDMA无线通信系统的同时，其核心业务控制器1可提供语音、数据回传、视频监控等基本业务，将人员定位作为一项辅助功能，不需要额外增加设备，相对于现有其他人员定位技术需要安装专用设备，本方案成本更低。 

（3）、易安装，本发明方法基于成熟的TD-SCDMA井下基站，便于安装。