[发明专利]基于虚拟现实技术的建筑内导航系统

说明书

本发明涉及一种基于虚拟现实技术的建筑内导航系统，包括一三维模拟系统、一捷联惯导系统及一虚拟现实显示系统；所述捷联惯导系统包括电子罗盘、陀螺仪加速度计及气压计，用于获取使用者的定位信息包括朝向信息及姿态信息；所述三维模拟系统用于对建筑结构及场景进行三维建模，并对捷联惯导系统输入的定位信息进行坐标变换，将定位信息加入到三维建模后的三维建筑信息中，然后将处理结果输出给虚拟现实显示系统显示给使用者；所述虚拟现实显示系统接收三维模拟系统输出的处理结果，并显示给使用者，用于虚拟场景的显示和导航。

技术领域

本发明涉及一种导航系统，尤其是涉及一种基于虚拟现实技术的建筑内火场导航系统。

背景技术

随着我国经济发展，城市建筑物的结构呈高层化、复杂化的发展趋势。火情发生时，火灾现场烟雾弥漫，可见度低，消防人员很难辨别自己在建筑中所处的位置（尤其是在不熟悉该建筑结构的情况下），无法快速定位火灾具体发生地点和被困人员位置，再加上建筑结构复杂、场面混乱，人员疏散距离长，这些都对搜救造成了巨大的阻碍，拖延了救援时间，不仅对受灾人是生命与财产的损失，也危及到消防人员的人身安全。

由于建筑内部情况复杂、火灾浓烟影响消防救援的情况是一个普遍问题，严重时甚至危及消防员生命安全。消防救援人员如何在复杂情况下准确定位火灾位置、提高火灾搜救效率已成为消防部门共同关注的话题。

发明内容

有鉴于此，确有必要提供一种能够提高解决上述问题的基于虚拟现实技术的建筑内导航系统。

一种基于虚拟现实技术的建筑内导航系统，包括一三维模拟系统、一捷联惯导系统及一虚拟现实显示系统；所述捷联惯导系统包括电子罗盘、陀螺仪加速度计及气压计，用于获取使用者的定位信息包括朝向信息及姿态信息；所述三维模拟系统用于对建筑结构及场景进行三维建模，并对捷联惯导系统输入的定位信息进行坐标变换，将定位信息加入到三维建模后的三维建筑信息中，然后将处理结果输出给虚拟现实显示系统显示给使用者；所述虚拟现实显示系统接收三维模拟系统输出的处理结果，并显示给使用者，用于虚拟场景的显示和导航。

捷联惯导系统测得相对惯性空间的加速度和角加速度及沿载体轴的分量，然后使用行人航迹推测算法，对加速度和角加速度的分量进行计算，获得使用者的步数、步长及航向，并将使用者的步数、步长及航向转换到地理坐标系内的分量。

所述加速度计为三轴加速度计，所述陀螺仪为单轴陀螺仪。

所述三维模拟系统包括一三维建模模块、一定位信息接收模块，以及一实时信息输出模块，所述三维建模模块利用建筑结构的真实信息进行三维建模；所述定位信息接收模块接收捷联惯导系统输出的定位信息，并将定位信息处理后传输给实时信息输出模块；所述实时信息输出模块将解析后的定位信息及导航信息传输给虚拟现实显示系统。

所述实时信息输出模块包括一第一人称视角图像输出模块、一使用者室内定位输出模块、一使用者行进路线跟踪模块及一定位信息手动修正模块。

所述虚拟现实显示系统同时以第一人称视角的方式显示使用者的相对位置及朝向位置、使用者在室内的精确位置以及使用者从开始起的行进路线，为使用者提供导航。

所述虚拟现实显示系统为头戴式显示器。

与现有技术相比较，本发明提供的基于虚拟现实技术的建筑内导航系统，将人员室内定位技术与虚拟现实等技术相融合，建立建筑内火场导航系统，实现建筑火灾能见度低、环境复杂等救援条件下的救援人员位置实时感知与疏散/撤离引导。

附图说明

图1为本发明实施例提供的基于虚拟现实技术的建筑内导航系统的示意图。

图2为本发明实施例提供的捷联惯导系统的示意图。

主要元件符号说明