[发明专利]一种基于STM32微处理器的智能人体搜寻系统及其混合定位方法

权利要求书

1.一种基于STM32微处理器的智能人体搜寻系统，其特征在于：包括至少一个移动信息收集设备和至少2个以上的人体搜寻设备，其中，所述移动信息收集设备包括用于设备行驶转向的第一转向舵机模块、用于驱动设备电机的直流电机驱动模块、用于避让障碍物的超声波避障模块、用于获取设备经纬度的第一北斗定位模块、用于与人体搜寻设备通信的第一无线通信模块、用于显示信息的显示模块、用于存储人体搜寻设备的受困人员搜寻信息的数据存储模块、用于测量设备当前速度并反馈调速的速度传感器、用于数据采集、分析与处理的第一STM32微处理器模块和用于提供+5V和+3.3V直流电源电压的第一供电模块，所述的第一转向舵机模块、超声波避障模块、第一无线通信模块、数据存储模块、速度传感器、显示模块、第一北斗定位模块和直流电机驱动模块均与第一STM32微处理器模块连接，所述的第一转向舵机模块、超声波避障模块、第一无线通信模块、数据存储模块、速度传感器、显示模块、第一北斗定位模块、直流电机驱动模块和第一STM32微处理器模块均与第一电源模块连接，所述的移动信息收集设备的第一无线通信模块与所述的人体搜寻设备的第二无线通信模块无线连接。

2.如权利要求1所述的一种基于STM32微处理器的智能人体搜寻系统，其特征在于：所述人体搜寻设备包括搜寻人体红外信号的红外人体感应模块、用于调整红外人体感应模块和语音搜寻模块检测方向的第二转向舵机模块、用于获取设备经纬度的第二北斗定位模块、用于与移动信息收集设备通信的第二无线通信模块、用于发送搜救语音信息和接收受困人员语音信息的语音搜寻模块、用于数据采集、分析和处理处理的第二STM32微处理器模块和用于提供+5V和+3.3V直流电源电压的第二电源模块，所述的红外人体感应模块、第二转向舵机模块、第二北斗定位模块、第二无线通信模块和语音搜寻模块均与第二STM32微处理器模块连接，所述的红外人体感应模块、第二转向舵机模块、第二北斗定位模块、第二无线通信模块、语音搜寻模块和第二STM32微处理器模块均与第二电源模块连接。

3.如权利要求1或2所述的一种基于STM32微处理器的智能人体搜寻系统，其特征在于：所述第一STM32微处理器模块包括用于根据人体搜寻设备的位置信息通过混合定位方法获得移动信息收集设备位置的混合定位单元。

4.如权利要求1或2所述的一种基于STM32微处理器的智能人体搜寻系统，其特征在于：所述速度传感器为欧姆龙编码器，所述显示模块为OLED显示模块。

5.一种移动信息收集设备的混合定位方法，其特征在于：智能人体搜寻系统包括至少一个移动信息收集设备和至少2个以上的人体搜寻设备，所述混合定位方法包含如下步骤：

1)参数初始化：当前时刻k＝0，移动位移S＝0，北斗定位坐标(x^B,y^B)＝(0,0)，其中，k的单位是秒，S和(x^B,y^B)的单位是米；

2)向周围人体搜寻设备发送信息查询包，并接收人体搜寻设备的位置信息包，读取该位置信息包中人体搜寻设备ID、位置坐标、通信链路RSSI值、包获取时间信息，更新其位置信息表；

3)分析位置信息表中每一个人体搜寻设备的包获取时间，如果人体搜寻设备的包获取时间超过预设时限(例如30s)，则删除位置信息表中该人体搜寻设备的信息；

4)如果位置信息包中不在同一个直线上的位置个数大于2，跳到步骤5)，否则判断第一北斗定位模块是否工作正常；如果第一北斗定位模块工作不正常，则移动信息收集设备向前移动，如果前方有障碍物，则随机转向，直到第一北斗定位模块工作正常，跳到步骤1)；如果第一北斗定位模块工作正常，通过经纬度数据获得北斗定位坐标(x^B,y^B)，并将该坐标作为移动信息收集设备的当前位置坐标，跳到步骤1)；

5)分析第一北斗定位模块是否工作正常，如果第一北斗定位模块工作不正常，则判断最近更新的北斗定位坐标是否有效；如果最近更新的北斗定位坐标有效，跳到步骤6)，否则移动信息收集设备向前移动；如果前方有障碍物，则随机转向，直到第一北斗定位模块工作正常，跳到步骤1)；如果北斗定位模块工作正常，则判断其是否有经纬度数据输出；如果没有经纬度数据输出，则跳到步骤6)，否则更新北斗定位坐标(x^B,y^B)，且令当前时刻k＝0，移动位移S＝0，跳到步骤6)；

6)通过位置信息表中RSSI值，计算移动信息收集设备到位置信息表中每一个人体搜寻设备的距离，并根据所有人体搜寻设备的位置坐标，采用极大似然估计算法计算其能量定位坐标，k＝k+1，采用Kalman滤波算法对该能量定位坐标进行滤波，消除误差，获得滤波后的能量定位坐标

7)通过位移传感器计算k-1时刻到k时刻的移动位移S，计算以为圆心，S为半径的圆与到线段的交点，计算混合定位坐标将该混合定位坐标作为移动信息收集设备的当前位置坐标，跳到步骤1)；所述混合定位坐标的计算公式如下：

a1)当时，

a2)当时，

a3)当时，

a4)当时，和