針對在災(zāi)害場景下如何實現(xiàn)室內(nèi)被困人員與救援人員的快速定位及實時在線顯示問題,該文基于抗干擾性強(qiáng)、穿透力強(qiáng)的超寬帶（UWB）室內(nèi)定位技術(shù),研究了UWB應(yīng)急組網(wǎng)定位系統(tǒng)功能需求,突破了室內(nèi)UWB組網(wǎng)、整體網(wǎng)平差等關(guān)鍵技術(shù),構(gòu)建了可視化與分析功能一體化的監(jiān)控系統(tǒng)。并在學(xué)院樓地下一層部署UWB組網(wǎng)測試環(huán)境,測試了系統(tǒng)組網(wǎng)定位、小車實時軌跡、人員歷史軌跡等功能,測試的室內(nèi)定位精度可達(dá)10～20 cm,能夠滿足UWB室內(nèi)定位數(shù)據(jù)實時解算、在線顯示、調(diào)度決策等需求。軟件系統(tǒng)有效改善了基于UWB定位技術(shù)的實時顯示軟件缺乏的現(xiàn)狀,能夠為災(zāi)害場景下救援人員安全監(jiān)控提供保障。 

【文章來源】：測繪科學(xué). 2020,45(06)北大核心CSCD

【文章頁數(shù)】：7 頁

【部分圖文】：

技術(shù)路線

UWB應(yīng)急組網(wǎng)定位系統(tǒng)是一個在災(zāi)害場景下為消防救援人員、被困人員以及應(yīng)急管理中心調(diào)度員提供室內(nèi)人員定位信息,并實時監(jiān)控的軟件系統(tǒng)。系統(tǒng)功能模塊如圖2所示,從圖中可以看出本系統(tǒng)的用戶主要有2種,即調(diào)度管理員和消防救援人員。不同用戶通過注冊授權(quán)才可以查詢、管理本系統(tǒng)。調(diào)度管理員擁有系統(tǒng)最大的權(quán)限,主要是對UWB定位基站、UWB標(biāo)簽、消防救援人員以及自身信息等的維護(hù)管理,還能添加UWB定位基站、UWB標(biāo)簽、消防救援人員、電話,并通過實時監(jiān)控救援現(xiàn)場,回放救援人員的歷史軌跡來分析任務(wù)遺漏或缺配情況。消防救援人員能夠在地圖上查詢救援現(xiàn)場自身所處位置和被困人員位置信息,還能添加任務(wù)工作情況,在線制作報表以及完善個人信息等。本文在對系統(tǒng)進(jìn)行功能分析設(shè)計的基礎(chǔ)上,對定位需求、救援任務(wù)流程及組網(wǎng)工作了解后,為了使系統(tǒng)處于安全、穩(wěn)定的網(wǎng)絡(luò)平臺,提出本系統(tǒng)的主要功能模塊設(shè)計說明如下。

UWB應(yīng)急組網(wǎng)定位系統(tǒng)基本架構(gòu)如圖3所示,以二維地圖(天地圖)、UWB定位模塊和4 G通信模塊為基礎(chǔ)支撐,在天地圖上加載北京建筑大學(xué)學(xué)院樓F座矢量地圖后,處理從UWB定位模塊和4 G通信模塊傳輸而來的融合測距和慣導(dǎo)信息的原始數(shù)據(jù),經(jīng)過服務(wù)器端數(shù)據(jù)解算后,將定位結(jié)果優(yōu)化展示在本系統(tǒng)上,實現(xiàn)對救援人員和被困人員的高精度室內(nèi)定位。救援人員、被困人員的位置信息實時回傳至系統(tǒng)監(jiān)控端,監(jiān)控端依據(jù)任務(wù)分配情況與現(xiàn)場實際狀況通過本系統(tǒng)對救援人員實現(xiàn)調(diào)度指揮。除此之外,本系統(tǒng)還可以對救援人員、UWB定位設(shè)備(基站和標(biāo)簽)進(jìn)行分類錄入、編輯、查詢與匯總管理。2 定位系統(tǒng)實現(xiàn)的關(guān)鍵技術(shù)


本文編號：3373942