[发明专利]一种救援人员室内协同定位装置及方法

权利要求书

1.一种救援人员室内协同定位装置，其特征在于：包括至少3个惯导定位装置、多个单片机、多个ZigBee无线传感器网络节点、多个GPRS模块和远程服务器；

各惯导定位装置分别安置在至少3个救援人员身上，所有救援人员身上均安置有单片机、ZigBee无线传感器网络节点和GPRS模块，惯导定位装置的输出端连接单片机的输入端；

各ZigBee无线传感器网络节点形成ZigBee无线传感器网络，单片机通过GPRS模块与远程服务器建立无线通讯。

2.根据权利要求1所述的救援人员室内协同定位装置，其特征在于：所述ZigBee无线传感器网络节点用于通过ZigBee无线传感器网络实时发送其对应的救援人员所在的位置信息至其他救援人员的ZigBee无线传感器网络节点和实时接收其他救援人员的位置信息。

3.根据权利要求1所述的救援人员室内协同定位装置，其特征在于：所述惯导定位装置用于实时获取其对应救援人员运动的三轴加速度和三轴角速度并发送至单片机。

4.根据权利要求1所述的救援人员室内协同定位装置，其特征在于：所述单片机用于根据惯导定位装置获取的对应救援人员运动的三轴加速度和三轴角速度进行定位计算得到救援人员位置信息，或者根据ZigBee无线传感器网络节点传来的携带惯导定位装置的各救援人员的位置信息进行自身定位。

5.根据权利要求1所述的救援人员室内协同定位装置，其特征在于：所述GPRS模块用于将单片机传来的救援人员位置信息发送至远程服务器。

6.根据权利要求1所述的救援人员室内协同定位装置，其特征在于：所述远程服务器用于接收GPRS模块传来的救援人员位置信息并存至数据库。

7.根据权利要求1所述的救援人员室内协同定位装置，其特征在于：所述单片机连接有液晶显示模块，用于将救援现场的室内环境以室内建筑物平面图形式进行显示，并将各救援人员所在位置以坐标的形式显示在该室内建筑物平面图上并实时更新。

8.根据权利要求1所述的救援人员室内协同定位装置，其特征在于：所述单片机连接有操作按键模块，用于在现场救援过程中救援人员将其确定的位置信息手动输入单片机，对计算的位置信息进行修正。

9.采用权利要求1所述的救援人员室内协同定位装置进行救援人员室内协同定位的方法，其特征在于：包括如下步骤:

步骤1：所有救援人员携带单片机、ZigBee无线传感器网络节点和GPRS模块，其中三名以上救援人员还携带有惯导定位装置；

步骤2：对携带有惯导定位装置的救援人员进行初始定位，并通过测量该救援人员在当前位置的救援人员的三轴加速度得到重力加速度方向和大小；

步骤3：将救援现场的室内环境以室内建筑物平面图形式通过液晶显示模块进行显示；

步骤4：所有救援人员进入救援现场室内，惯导定位装置实时获取其对应救援人员运动的三轴加速度和三轴角速度并发送至单片机；

步骤5：单片机根据惯导定位装置发送的三轴加速度和三轴角速度计算携带惯导定位装置的救援人员相对于初始定位位置坐标的位移，进而得到携带有惯导定位装置的救援人员当前位置；

步骤6：通过GPRS模块将携带有惯导定位装置的救援人员当前位置信息发送至远程服务器，同时通过ZigBee无线传感器网络节点将携带有惯导定位装置的救援人员当前位置信息发送至其他救援人员；

步骤7：未携带惯导定位装置的救援人员的ZigBee无线传感器网络节点实时获取三名携带有惯导定位装置的救援人员的RSSI数据，ZigBee无线传感器网络节点将该RSSI数据发送至其对应的单片机；

步骤8：单片机根据获取的RSSI数据分别计算该未携带惯导定位装置的救援人员与该三名携带有惯导定位装置的救援人员的距离，并根据计算出的该未携带惯导定位装置的救援人员与该三名携带有惯导定位装置的救援人员的距离和该三名携带有惯导定位装置的救援人员的当前位置信息，采用三边定位方法计算自身的当前位置；

步骤9：救援人员在现场救援过程中如确定其自身位置时，通过操作按键模块将其位置信息手动输入单片机，对计算的位置信息进行修正，将各救援人员所在位置以坐标的形式通过液晶显示模块显示在室内建筑物平面图上并实时更新。