[發(fā)明專利]一種單兵作戰(zhàn)定位基站

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 201410664164.4
• 申請日: 2014-11-20
• 公開（公告）號: CN104394589A
• 公開（公告）日: 2015-03-04
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 晉寶生;周文
• 申請（專利權(quán)）人: 北京東霖消防科技有限公司
• 主分類號: H04W64/00
• 分類號: H04W64/00;H04W88/08
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種單兵作戰(zhàn)定位基站。?

背景技術(shù)

目前利用無線通訊技術(shù)實現(xiàn)定位功能有基于測距技術(shù)和非測距技術(shù)，基于非測距技術(shù)的定位算法主要有：質(zhì)心法，凸規(guī)劃定位算法；距離矢量跳數(shù)的算法；基于測距技術(shù)的定位算法主要有TOA、AOA、TDOA和RSSI；每種定位算法所能適應(yīng)的環(huán)境不同，應(yīng)根據(jù)實際情況進(jìn)行選擇；例如在火場中被困人員由于受高溫、煙氣、斷電等影響，很難感知自已所處位置，場外指揮人員，也無法摸清火場中人員的行蹤狀態(tài)，做出有效指揮，從而降低滅火效率，或是消防人員無法有效接受疏散而造成傷亡。如何能夠使消防員有效的對火場進(jìn)行補救、在感知到危險時迅速撤離到安全地帶，這成為人們研究的主要目的。?

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明要解決的技術(shù)問題是提供一種結(jié)構(gòu)簡單，使用、安裝方便，操作簡單，定位精確、可靠，成本低，適用范圍廣，使用壽命長，具有安全可靠作用的單兵作戰(zhàn)定位基站。?

為解決上述問題，本發(fā)明采用如下技術(shù)方案：?

一種單兵作戰(zhàn)定位基站，包括消防戰(zhàn)士攜帶的定位器和通訊基站，所述消防戰(zhàn)士攜帶的定位器和通訊基站信號連接，所述消防戰(zhàn)士攜帶的定位器內(nèi)設(shè)有信號發(fā)射器，所述通訊基站內(nèi)設(shè)有信號接收器、電源模塊、控制單元和顯示模塊，所述信號發(fā)射器與信號接收器信號連接，所述信號接收器的輸出端與控制單元的輸入端相連，所述電源模塊與控制單元相連，所述控制單元的輸出端與顯示模塊的輸入端相連；單兵作戰(zhàn)定位基站是指通過特定的定位技術(shù)來獲取消防戰(zhàn)士的位置信息（經(jīng)緯度坐標(biāo)），在電子地圖上標(biāo)出被定位對象的位置的技術(shù)或服務(wù)，其利用無線通訊技術(shù)實現(xiàn)定位功能有基于測距技術(shù)和非測距技術(shù)，基于非測距技術(shù)的定位算法主要有：質(zhì)心法，凸規(guī)劃定位算法；距離矢量跳數(shù)的算法；基于測距技術(shù)的定位算法主要有TOA、AOA、TDOA和RSSI；每種定位算法所能適應(yīng)的環(huán)境不同，應(yīng)根據(jù)實際情況進(jìn)行選擇；

RSSI(reeeive?signalstrength?indieator)表示信號強度指示，是真實的接收信號強度與最優(yōu)接收功率等級間的差值；LQI(1ink?quality?indieator)是鏈路質(zhì)量指示,表征接收數(shù)據(jù)幀的能量與質(zhì)量；LQI值越大說明鏈路質(zhì)量越好；RSSI值和LQI值在RCnet收發(fā)模塊每接收一個數(shù)據(jù)幀時都可以得到；及時反映信號強度變化和受到干擾變化?LQI的動態(tài)范圍比RSSI大,有更高的分辨率；

無線信號傳輸中普遍采用的理論模型－Shadowing模型，如式（1）：[Pr(d)]dBm=[Pr(d0)]dBm-10nlg(d/d0)+XdBm；

在本系統(tǒng)實際的應(yīng)用中，使用簡化了的Shadowing模型，如式（2）：RSSI=-（10nlog10d+A）；

n:信號傳播常量，也稱作信號傳播系數(shù)，單位：dBm/m；

d:到信號源的距離，單位：m；

A:距離信號源1m處接收信號強度，單位：dBm；

CC2530片上定位引擎采用基于接收信號強度指示(RSSI)的距離定位方法,根據(jù)接收信號強度和參考節(jié)點的坐標(biāo)位置計算出待定位節(jié)點的坐標(biāo),?然后將計算得到的位置信息發(fā)送給網(wǎng)絡(luò)終端,完成定位；定位引擎需要個參考節(jié)點的坐標(biāo)［x0，y0，x1，y1，…,x7，y7］作為輸入?yún)?shù)；參考節(jié)點坐標(biāo)表示參考節(jié)點的位置是在［0，63.75］的范圍內(nèi)；可以通過軟件編程來實現(xiàn)實際定位距離的拓展；拓展后的參考節(jié)點x，y坐標(biāo)范圍為［0,16384.75］，實現(xiàn)了更遠(yuǎn)距離的通信。

作為優(yōu)選的技術(shù)方案，基站定位則是利用基站對消防戰(zhàn)士所攜帶的定位器距離的測算距離來確定消防戰(zhàn)士的位置，其不需要消防戰(zhàn)士具有GPS定位能力，但是精度很大程度依賴于基站的分布及覆蓋范圍的大小，有時誤差會超過一公里。?

火場中被困人員由于受高溫、煙氣、斷電等影響，很難感知自已所處位置，場外指揮人員，也無法摸清火場中人員的行蹤狀態(tài)，做出有效指揮，從而降低滅火效率，或是消防人員無法有效接受疏散而造成傷亡。如何能夠使消防員有效的對火場進(jìn)行補救、在感知到危險時迅速撤離到安全地帶。單兵作戰(zhàn)定位系統(tǒng)的出現(xiàn)有效保障了單兵作戰(zhàn)人員的人身安全。?