[发明专利]一种智能室内巡逻装置

权利要求书

1.一种智能室内巡逻装置，其特征在于，包括定位子系统、规划子系统、控制子系统、运动子系统、监控摄像机和显示终端，所述定位子系统用于获取巡逻装置的位置，所述规划子系统用于规划巡逻装置的巡逻路经，所述控制子系统用于根据巡逻装置的位置和巡逻路经生成运动控制指令和视频采集指令，并分别将指令发送给运动子系统和监控摄像机，所述运动子系统根据运动控制指令控制巡逻装置运动，所述监控摄像机根据视频采集指令采集视频信息，所述显示终端用于显示所述视频信息；所述监控摄像机为高清摄像机；所述定位子系统包括无线接入点、目标接收机和定位中心，所述无线接入点用于发射定位信号，所述目标接收机安装于巡逻装置上，用于接收定位信号，所述定位中心用于根据目标接收机接收的信号确定目标接收机的位置；所述定位中心包括第一处理模块、第二处理模块、第三处理模块和第四处理模块，所述第一处理模块用于获取目标接收机第一位置，所述第二处理模块用于获取目标接收机第二位置，所述第三处理模块用于根据第一位置和第二位置获取目标接收机的最终位置，所述第四处理模块对第三处理模块的性能进行评估；所述第一处理模块获取目标接收机第一位置，具体为：a、首先，测量目标接收机接收到的三个无线接入点的信号强度；

b、在自由空间条件下，根据接收到的信号强度计算目标接收机与三个无线接入点之间的距离；

c、以三个无线接入点为圆心，目标接收机与三个无线接入点之间的距离为半径作圆，将三个圆的交点作为目标接收机的第一位置MH₁；

所述第二处理模块包括第一处理子模块、第二处理子模块、第三处理子模块和第四处理子模块，所述第一处理子模块用于选取室内定位参考点，所述第二处理子模块用于根据室内定位参考点建立用于室内定位的指纹数据库，所述第三处理子模块用于根据指纹数据库确定目标接收机的第二位置，所述第四处理子模块用于输出目标接收机的第二位置；

所述第一处理子模块用于选取室内定位参考点，具体为：

在室内选定M个参考点P_i，i＝1，2，…，M，参考点P_i对应的位置坐标为Z_i，i＝1，2，…，M，在参考点上对H个无线接入点进行N次测量，得到数据集S_i，j：S_i，j＝{S_1，i，j，S_2，i，j，…，S_H，i，j}，j＝1，2，…，N，其中，S_h，i，j表示参考点P_i在第j次测量过程中从第h个无线接入点接收到的信号强度，h＝1，2，…，H；

所述第二处理子模块用于根据室内定位参考点建立用于室内定位的指纹数据库，具体为：

采用下式计算参考点P_i的指纹RX_i：RX_i＝(RX_1，i，RX_2，i，…，RX_H，i)，i＝1，2，…，M；

其中，

利用参考点的指纹构建用于室内定位的指纹数据库；

所述第三处理子模块用于根据指纹数据库确定目标接收机的第二位置，具体为：

采用下式建立目标接收机的指纹FN：FN＝(FN₁，FN₂，…，FN_H)；

其中，式中，q_h表示目标接收机从第h个无线接入点接收到的信号强度；

将目标接收机的指纹与指纹数据库进行匹配，具体为：

计算目标接收机与参考点的相似性因子：

式中，AY_i表示目标接收机的指纹与指纹数据库中参考点P_i的指纹RX_i的相似性因子；

确定目标接收机的第二位置：MH₂＝Z_m，x；

式中，MH₂表示目标接收机的第二位置，Z_max表示相似性因子最大的参考点的位置。

2.根据权利要求1所述的智能室内巡逻装置，其特征在于，所述第三处理模块用于根据第一位置和第二位置获取目标接收机的最终位置，具体为：MH＝0.1MH₁+0.9MH₂；

式中，MH表示目标接收机的最终位置；

所述第四处理模块对第三处理模块的性能进行评估，具体通过定位评估因子进行，所述定位评估因子采用下式计算：

式中，EU表示定位评估因子，MH表示目标接收机的最终位置，MH_r表示目标接收机的真实位置；定位评估因子越小，表示第三处理模块的定位越准确。