專利名稱：一種室內(nèi)人員定位跟蹤系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種人員定位跟蹤系統(tǒng)，特別是一種室內(nèi)人員定位跟蹤系統(tǒng)。
技術(shù)背景
目前，室內(nèi)人員定位跟蹤系統(tǒng)包括定位標簽、定位傳感器、網(wǎng)絡(luò)交換機和定位引擎模塊。定位傳感器采集定位單元的標簽信息、并將標簽信息通過網(wǎng)絡(luò)交換機發(fā)送到定位引擎模塊，
這種室內(nèi)人員定位跟蹤系統(tǒng)的缺點是
(1)定位精度比較差。大多數(shù)定位系統(tǒng)都存在室內(nèi)定位精度不夠。通過RSSI定位模型一般只能夠達到3米的精度，即使借助觸發(fā)器，也只能達到1. 5米，遠遠達不到室內(nèi)精確定位的要求。
(2)覆蓋范圍小。由于無線電傳播過程中信號的衰減和傳播環(huán)境的復(fù)雜的原因，所有的定位模型都必須滿足一定的定位范圍。在超過定位范圍后，模型誤差會增加，精度嚴重受到影響。
(3)抗干擾能力弱。由于室內(nèi)環(huán)境的相對狹小和封閉，很多情況下無線信號無法實現(xiàn)視距內(nèi)的直接傳輸，墻壁、擋板、樓層對無線信道的傳播影響很大，其它電器設(shè)備的噪聲也會影響無線信號的傳播，這就是所謂的非視距誤差。發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于提供一種室內(nèi)人員定位跟蹤系統(tǒng)，解決定位精度比較差、覆蓋范圍小、抗干擾能力弱的問題。
一種室內(nèi)人員定位跟蹤系統(tǒng)，包括定位標簽、網(wǎng)絡(luò)交換機、主傳感器、從傳感器 A、從傳感器B、從傳感器C，還包括智能視頻處理器、定位視頻器、可視化管理模塊、定位引擎模塊(應(yīng)該寫在“包括”里)。
定位引擎模塊的功能實現(xiàn)多種傳感器定位數(shù)據(jù)的接入、數(shù)據(jù)的解析、數(shù)據(jù)格式的統(tǒng)一和數(shù)據(jù)的發(fā)送；實現(xiàn)定位數(shù)據(jù)的預(yù)處理，對接入的不同類型傳感器的定位數(shù)據(jù)進行濾波處理，去掉野值，實現(xiàn)定位融合處理，接收不同傳感器的定位數(shù)據(jù)，通過數(shù)據(jù)融合處理，計算出準確位置；實現(xiàn)目標運動特性的解算，通過目標的實時位置信息，計算目標的速度、擬合目標的運動軌跡、預(yù)測目標到達特定區(qū)域的時間。
可視化管理模塊的功能提供室內(nèi)人員定位跟蹤系統(tǒng)的綜合管理和展示界面，展示定位區(qū)域的二維地圖、人員的定位軌跡、設(shè)備的狀態(tài)、報警信息、定位視頻。同時，能夠及時生存報警信息的處理方案。
網(wǎng)絡(luò)交換機的輸入端分別與主傳感器、從傳感器A、從傳感器B、從傳感器C和智能視頻處理器的輸出端連接，從傳感器A、從傳感器B、從傳感器C的時間同步輸出端分別與主傳感器的時間同步輸入端連接，定位視頻器的輸出端與智能視頻處理器的輸入端連接。
主傳感器接收來自從傳感器A、從傳感器B、從傳感器C的時間同步信息，進行上述傳感器的時間同步。主傳感器和從傳感器接收定位標簽發(fā)送過的UWB信號的方向角和仰角，并將接收到定位標簽的時間差和角度發(fā)送給網(wǎng)絡(luò)交換機，網(wǎng)絡(luò)交換機將定位信息發(fā)送到定位引擎模塊，定位引擎模塊進行位置解算。定位視頻器把視頻數(shù)據(jù)傳送到智能視頻處理器，智能視頻處理器對接收到的視頻數(shù)據(jù)進行目標檢測，智能視頻處理器將檢測到的目標信息和相關(guān)視頻數(shù)據(jù)發(fā)送到定位引擎模塊，定位引擎模塊結(jié)合UWB定位信息和視頻定位信息融合處理，在定位視頻器覆蓋的區(qū)域，優(yōu)先選擇視頻定位跟蹤；在定位視頻器無法覆蓋的區(qū)域，選擇UWB定位跟蹤。在邊界區(qū)域，定位視頻器、主傳感器、從傳感器A、從傳感器B、 從傳感器C檢測新目標的出現(xiàn)，當目標的位置信息、特性信息匹配時，完成目標的交接。
可視化管理模塊接收定位引擎模塊發(fā)送過來的定位位置信息和定位視頻，展示定位區(qū)域的二維地圖、人員的定位軌跡、設(shè)備的狀態(tài)、報警信息和定位視頻。
本發(fā)明采用多傳感器融合定位跟蹤技術(shù)，結(jié)合UWB定位傳感器和定位視頻器，解決了室內(nèi)定位精度差、定位范圍小、抗干擾能弱的問題。


圖1 一種室內(nèi)人員定位跟蹤系統(tǒng)的組成示意圖。
1.可視化管理模塊2.定位引擎模塊3.網(wǎng)絡(luò)交換機4.定位標簽5.主傳感器6.從傳感器A 7.從傳感器B 8.從傳感器C 9.智能視頻處理器10.定位視頻器具體實施方式
一種室內(nèi)人員定位跟蹤系統(tǒng)，包括定位標簽4、網(wǎng)絡(luò)交換機3、主傳感器5、從傳感器A6、從傳感器B7、從傳感器C8，還包括智能視頻處理器9、定位視頻器10、可視化管理模塊1、定位引擎模塊2。
定位引擎模塊2的功能實現(xiàn)多種傳感器定位數(shù)據(jù)的接入、數(shù)據(jù)的解析、數(shù)據(jù)格式的統(tǒng)一和數(shù)據(jù)的發(fā)送；實現(xiàn)定位數(shù)據(jù)的預(yù)處理，對接入的不同類型傳感器的定位數(shù)據(jù)進行濾波處理，去掉野值；實現(xiàn)定位融合處理，接收不同傳感器的定位數(shù)據(jù)，通過數(shù)據(jù)融合處理， 計算出準確位置；實現(xiàn)目標運動特性的解算，通過目標的實時位置信息，計算目標的速度、 擬合目標的運動軌跡、預(yù)測目標到達特定區(qū)域的時間。
可視化管理模塊1的功能室內(nèi)人員定位跟蹤系統(tǒng)的綜合管理和展示界面，展示定位區(qū)域的二維地圖、人員的定位軌跡、設(shè)備的狀態(tài)、報警信息、定位視頻。同時，能夠及時生存報警信息的處理方案。
網(wǎng)絡(luò)交換機3的輸入端分別與主傳感器5、從傳感器A6、從傳感器B7、從傳感器C8 和智能視頻處理器9輸出端連接，從傳感器A6、從傳感器B7、從傳感器C8的時間同步輸出端分別與主傳感器5的時間同步輸入端連接，定位視頻器10的輸出端與智能視頻處理器9 的輸入端連接。
主傳感器5接收來自從傳感器A6、從傳感器B7、從傳感器C8的時間同步信息，進行上述傳感器的時間同步。主傳感器5和從傳感器A6、從傳感器B7、從傳感器C8接收定位標簽4發(fā)送過的UWB信號的方向角和仰角，并將接收到定位標簽4的時間差和角度發(fā)送給網(wǎng)絡(luò)交換機3，網(wǎng)絡(luò)交換機3將定位信息發(fā)送到定位引擎模塊2，定位引擎模塊2進行位置解算。定位視頻器10把視頻數(shù)據(jù)傳送到智能視頻處理器9，智能視頻處理器9對接收到的視頻數(shù)據(jù)進行目標檢測，智能視頻處理器9將檢測到的目標信息和相關(guān)視頻數(shù)據(jù)發(fā)送到定位引擎模塊2，定位引擎模塊2結(jié)合UWB定位信息和視頻定位信息融合處理，在定位視頻器 10覆蓋的區(qū)域，優(yōu)先選擇視頻定位跟蹤；在定位視頻器10無法覆蓋的區(qū)域，選擇UWB定位跟蹤。在邊界區(qū)域，定位視頻器10、主傳感器5、從傳感器A6、從傳感器B7、從傳感器C8檢測新目標的出現(xiàn)，當目標的位置信息、特性信息匹配時，完成目標的交接。
可視化管理模塊1接收定位引擎模塊2發(fā)送過來的定位位置信息和定位視頻，展示定位區(qū)域的二維地圖、人員的定位軌跡、設(shè)備的狀態(tài)、報警信息和定位視頻。
權(quán)利要求
1. 一種室內(nèi)人員定位跟蹤系統(tǒng)，包括定位標簽、網(wǎng)絡(luò)交換機C3)、主傳感器(5)、從傳感器A(6)、從傳感器B(7)、從傳感器C(8)，其特征在于還包括智能視頻處理器(9)、定位視頻器(10)、可視化管理模塊(1)、定位引擎模塊(2)；定位引擎模塊(2)的功能實現(xiàn)多種傳感器定位數(shù)據(jù)的接入、數(shù)據(jù)的解析、數(shù)據(jù)格式的統(tǒng)一和數(shù)據(jù)的發(fā)送；實現(xiàn)定位數(shù)據(jù)的預(yù)處理，對接入的不同類型傳感器的定位數(shù)據(jù)進行濾波處理，去掉野值；實現(xiàn)定位融合處理，接收不同傳感器的定位數(shù)據(jù)，通過數(shù)據(jù)融合處理，計算出準確位置；實現(xiàn)目標運動特性的解算，通過目標的實時位置信息，計算目標的速度、擬合目標的運動軌跡、預(yù)測目標到達特定區(qū)域的時間；可視化管理模塊(1)的功能室內(nèi)人員定位跟蹤系統(tǒng)的綜合管理和展示界面，展示定位區(qū)域的二維地圖、人員的定位軌跡、設(shè)備的狀態(tài)、報警信息、定位視頻；同時，能夠及時生存報警信息的處理方案；網(wǎng)絡(luò)交換機(3)的輸入端分別與主傳感器(5)、從傳感器A (6)、從傳感器B (7)、從傳感器C(8)和智能視頻處理器(9)輸出端連接，從傳感器A(6)、從傳感器B(7)、從傳感器C(8) 的時間同步輸出端分別與主傳感器(5)的時間同步輸入端連接，定位視頻器(10)的輸出端與智能視頻處理器(9)的輸入端連接；主傳感器( 接收來自從傳感器A(6)、從傳感器B(7)、從傳感器C(8)的時間同步信息，進行上述傳感器的時間同步；主傳感器( 和從傳感器A(6)、從傳感器B(7)、從傳感器C(8)接收定位標簽(4)發(fā)送過的UWB信號的方向角和仰角，并將接收到定位標簽(4) 的時間差和角度發(fā)送給網(wǎng)絡(luò)交換機(3)，網(wǎng)絡(luò)交換機C3)將定位信息發(fā)送到定位引擎模塊 O)，定位引擎模塊( 進行位置解算；定位視頻器(10)把視頻數(shù)據(jù)傳送到智能視頻處理器 (9)，智能視頻處理器(9)對接收到的視頻數(shù)據(jù)進行目標檢測，智能視頻處理器(9)將檢測到的目標信息和相關(guān)視頻數(shù)據(jù)發(fā)送到定位引擎模塊( ，定位引擎模塊( 結(jié)合UWB定位信息和視頻定位信息融合處理，在定位視頻器(10)覆蓋的區(qū)域，優(yōu)先選擇視頻定位跟蹤；在定位視頻器(10)無法覆蓋的區(qū)域，選擇UWB定位跟蹤；在邊界區(qū)域，定位視頻器(10)、主傳感器(5)、從傳感器A (6)、從傳感器B (7)、從傳感器C (8)檢測新目標的出現(xiàn)，當目標的位置信息、特性信息匹配時，完成目標的交接；可視化管理模塊(1)接收定位引擎模塊( 發(fā)送過來的定位位置信息和定位視頻，展示定位區(qū)域的二維地圖、人員的定位軌跡、設(shè)備的狀態(tài)、報警信息和定位視頻。
全文摘要
本發(fā)明公布了一種室內(nèi)人員定位跟蹤系統(tǒng)，包括定位標簽(4)、網(wǎng)絡(luò)交換機(3)、主傳感器(5)、從傳感器A(6)、從傳感器B(7)、從傳感器C(8)、智能視頻處理器(9)、定位視頻器(10)、可視化管理模塊(1)、定位引擎模塊(2)。主傳感器(5)和從傳感器接收定位標簽(4)發(fā)射的UWB定位信號，生成UWB定位數(shù)據(jù)。智能視頻處理器(9)接收定位視頻器(10)發(fā)送的視頻數(shù)據(jù)，生成視頻定位數(shù)據(jù)。定位引擎模塊(2)融合UWB定位數(shù)據(jù)和視頻定位數(shù)據(jù)，生成融合后的定位數(shù)據(jù)。本發(fā)明采用多傳感器融合定位跟蹤技術(shù)，結(jié)合UWB定位信息和視頻定位信息，解決了室內(nèi)定位精度差、定位范圍小、抗干擾能弱的問題。
文檔編號H04L29/08GK102546680SQ201010588619
公開日2012年7月4日 申請日期2010年12月15日 優(yōu)先權(quán)日2010年12月15日
發(fā)明者周翔, 唐嘉宇, 徐國建, 李志剛, 杜海濤 申請人:北京航天長峰科技工業(yè)集團有限公司