[发明专利]一种基于三维建模系统的工厂人员定位导航系统及方法

权利要求书

1.一种基于三维建模系统的工厂人员定位导航系统，其特征在于，包括定位系统、三维建模系统以及中央处理系统；

所述定位系统包括定位终端、RFID定位模块、INS定位模块；通过该所述RFID定位模块和INS定位模块用于实现定位终端待定位人员的实时定位，并将获取到的实时位置信息通过所述中央处理系统发送至所述三维建模系统；

所述三维建模系统包括工厂建模模块、数据处理模块以及输出模块，所述工厂建模模块用于对工厂的建筑结构、设备分布场景进行三维建模，并生成相应的三维可视化地图；所述数据处理模块用于接收输入的人员实时位置信息，并将人员的实时位置信息转化为三维可视化地图中的位置信息；所示输出模块用于将接所述数据处理模块输出的处理结果输出至中央处理系统；

所述中央处理系统包括位于主控室内的总服务器和显示屏幕，所述总服务器用于接收所述定位系统中输出的人员实时位置信息，并将人员的实时位置信息发送至所述三维建模系统，之后将位置信息配合工厂的三维可视化地图的方式显示在主控室的显示屏幕上。

2.根据权利要求1所述的一种基于三维建模系统的工厂人员定位导航系统，其特征在于，所述RFID定位模块包括设置在定位厂区内的若干个RFID阅读器，在一些关键场所或标志位置重点布置相应的所述RFID阅读器，所述RFID阅读器用于捕获所述定位终端的标签信息，所述RFID阅读器与所述总服务器通信连接。

3.根据权利要求1所述的一种基于三维建模系统的工厂人员定位导航系统，其特征在于，所述INS定位模块包括电子罗盘、陀螺仪、加速度计及气压计。

4.一种基于三维建模系统的工厂人员定位导航方法，其特征在于，具体步骤包括：

S1、获取厂区地图、建筑结构图以及厂区内各设备、标志物的分布场景信息，根据获取的上述厂区信息导入到所述三维建模系统中，建立对应的三维可视化地图，并显示在所述中央处理系统的显示屏幕上；

S2、通过所述RFID阅读器捕获待定位的所述定位终端的RFID射频标签信息，并将获取的标签信息传送到所述总服务器，采用TDOA定位算法对标签信息进行处理、定标，获取所述定位终端的实时位置信息；

S3、通过所述INS定位模块获取定位终端的定位信息，所述定位信息包括加速度、经度、纬度、高度以及角度信息，然后使用行人航迹推算算法，通过分析加速度信号实现步频探测和步长估计，通过分析角度分量朝向信息实现对航向的估计，并利用卡尔曼滤波算法融合各惯性数据以获得精确的定位终端的实时位置信息；

S4、根据所述定位系统坐标系与三维建模系统坐标系的对应关系，将所述定位系统中获取的定位终端的实时位置信息转化为三维可视化地图中的位置信息，并在所述显示屏幕上显示出所述定位终端的位置信息；

S5、根据所述INS定位模块获取的所述定位终端的航向预估信息，结合当前所述定位终端的位置信息，对所述定位终端的行径路线进行规划导航，并在所述显示屏幕上显示；

S6、根据在工厂内通过所述定位系统获取的实时位置信息与在所述三维可视化地图中的位置信息进行对应，对所述定位终端在三维可视化地图中位置以及规划路径中进行矫正确认，实现对人员实时位置以及工作情况的三维可视化监控。