[發(fā)明專利]一種面向高危生產(chǎn)環(huán)境的多模態(tài)感知定位模型與系統(tǒng)

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 202010548555.5
• 申請日: 2020-06-16
• 公開（公告）號: CN111879305B
• 公開（公告）日: 2022-03-18
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 肖江;李輝楚吳;吳敏睿;金海
• 申請（專利權(quán)）人: 華中科技大學(xué)
• 主分類號: G01C21/00
• 分類號: G01C21/00;G01C21/16;G01C21/20
• 代理公司: 北京之于行知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司 11767
• 代理人: 何志欣

1.一種面向高危生產(chǎn)環(huán)境的多模態(tài)感知定位系統(tǒng)，包括：

至少一個(gè)定位終端，佩戴于定位目標(biāo)上并利用至少一個(gè)定位技術(shù)進(jìn)行多模態(tài)感知定位而得出所述定位目標(biāo)在高危生產(chǎn)環(huán)境中的當(dāng)前位置信息；

監(jiān)控終端，與所述定位終端通信連接以遠(yuǎn)程監(jiān)控定位目標(biāo)的當(dāng)前位置，

其特征在于

所述監(jiān)控終端中包括軌跡相似度計(jì)算模塊、感知模型建立模塊與地圖構(gòu)建模塊，以使得所述定位終端能夠在無信標(biāo)環(huán)境下基于由所述軌跡相似度計(jì)算模塊、感知模型建立模塊與地圖構(gòu)建模塊所分別得出的軌跡相似度數(shù)據(jù)、環(huán)境感知模型與定位技術(shù)參考地圖以非實(shí)時(shí)環(huán)境感知的方式來選擇性喚醒至少一個(gè)定位技術(shù)進(jìn)行多模態(tài)感知定位，所述軌跡相似度計(jì)算模塊至少包括基準(zhǔn)計(jì)算單元和參考計(jì)算單元，所述軌跡相似度計(jì)算模塊對在預(yù)設(shè)的時(shí)間分片內(nèi)由所述基準(zhǔn)計(jì)算單元和參考計(jì)算單元所分別計(jì)算得到的基準(zhǔn)行為軌跡與至少一個(gè)參考行為軌跡進(jìn)行軌跡相似度計(jì)算以確定用于建立環(huán)境感知模型的至少一個(gè)軌跡相似度數(shù)據(jù)。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的定位系統(tǒng)，其特征是，每個(gè)軌跡相似度數(shù)據(jù)與至少一個(gè)定位技術(shù)及高危生產(chǎn)環(huán)境中由所述地圖構(gòu)建模塊進(jìn)行高危生產(chǎn)環(huán)境動(dòng)態(tài)規(guī)劃所確定的至少一個(gè)網(wǎng)格區(qū)域相關(guān)聯(lián)。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的定位系統(tǒng)，其特征是，每個(gè)軌跡相似度數(shù)據(jù)與至少一個(gè)定位技術(shù)、高危生產(chǎn)環(huán)境中由所述地圖構(gòu)建模塊進(jìn)行高危生產(chǎn)環(huán)境動(dòng)態(tài)規(guī)劃所確定的至少一個(gè)網(wǎng)格區(qū)域、以及與至少一個(gè)網(wǎng)格區(qū)域所對應(yīng)的人員權(quán)限和停留風(fēng)險(xiǎn)等級中的一個(gè)或幾個(gè)相關(guān)聯(lián)。

4.根據(jù)權(quán)利要求2或3所述的定位系統(tǒng)，其特征是，所述感知模型建立模塊根據(jù)由軌跡相似度計(jì)算模塊所得出的至少一個(gè)軌跡相似度數(shù)據(jù)來構(gòu)建用以判斷可用定位技術(shù)的定位環(huán)境感知模型。

5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的定位系統(tǒng)，其特征是，所述地圖構(gòu)建模塊利用由所述感知模型建立模塊訓(xùn)練的環(huán)境感知模型來分析高危生產(chǎn)環(huán)境中各網(wǎng)格區(qū)域的定位環(huán)境以及各網(wǎng)格區(qū)域的定位環(huán)境下所適用的定位技術(shù)。

6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的定位系統(tǒng)，其特征是，所述地圖構(gòu)建模塊根據(jù)由所述環(huán)境感知模型得出的分析結(jié)果來分別對各網(wǎng)格區(qū)域進(jìn)行編碼，以整合所有網(wǎng)格區(qū)域構(gòu)建定位技術(shù)參考地圖。

7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的定位系統(tǒng)，其特征是，所述定位系統(tǒng)中還包括云端，所述監(jiān)控終端中的監(jiān)控處理器將所述軌跡相似度數(shù)據(jù)、所述環(huán)境感知模型與所述定位技術(shù)參考地圖中的一個(gè)或幾個(gè)上傳至云端，以使得所述定位終端中的定位處理器能夠以非實(shí)時(shí)環(huán)境感知的方式進(jìn)行多模態(tài)感知定位。

8.一種面向高危生產(chǎn)環(huán)境的多模態(tài)感知定位方法，其特征在于至少包括以下步驟中的一個(gè)或幾個(gè)：

對人員進(jìn)行粗略定位，判斷其所處網(wǎng)格區(qū)域；

基于當(dāng)前定位目標(biāo)人員所處的網(wǎng)格區(qū)域調(diào)取得到該網(wǎng)格區(qū)域的停留風(fēng)險(xiǎn)等級；

將當(dāng)前定位目標(biāo)人員的人員權(quán)限與其所處的網(wǎng)格區(qū)域所對應(yīng)的預(yù)設(shè)人員權(quán)限進(jìn)行比對；

在當(dāng)前定位目標(biāo)人員不滿足預(yù)設(shè)人員權(quán)限時(shí)，將當(dāng)前定位目標(biāo)人員的停留時(shí)間段與該網(wǎng)格區(qū)域所對應(yīng)的停留風(fēng)險(xiǎn)等級進(jìn)行比對；

在當(dāng)前定位目標(biāo)人員的停留時(shí)間段超出預(yù)設(shè)停留風(fēng)險(xiǎn)下所限定的預(yù)設(shè)時(shí)間段時(shí)，啟動(dòng)僅考慮軌跡相似度數(shù)據(jù)的高精度多模態(tài)感知定位模式，

其中，軌跡相似度計(jì)算模塊至少包括基準(zhǔn)計(jì)算單元和參考計(jì)算單元，所述軌跡相似度計(jì)算模塊對在預(yù)設(shè)的時(shí)間分片內(nèi)由所述基準(zhǔn)計(jì)算單元和參考計(jì)算單元所分別計(jì)算得到的基準(zhǔn)行為軌跡與至少一個(gè)參考行為軌跡進(jìn)行軌跡相似度計(jì)算以確定用于建立環(huán)境感知模型的至少一個(gè)軌跡相似度數(shù)據(jù)；

在當(dāng)前定位目標(biāo)人員滿足預(yù)設(shè)人員權(quán)限時(shí)，或在當(dāng)前定位目標(biāo)人員的停留時(shí)間段未超出預(yù)設(shè)停留風(fēng)險(xiǎn)下所限定的預(yù)設(shè)時(shí)間段時(shí)，啟動(dòng)兼顧軌跡相似度數(shù)據(jù)與能耗的精確多模態(tài)感知定位模式；

所述軌跡相似度計(jì)算模塊將由參考計(jì)算單元所得出的其他信號定位結(jié)果與由基準(zhǔn)計(jì)算單元所得出的基準(zhǔn)量慣導(dǎo)信號定位結(jié)果做比較，感知模型建立模塊根據(jù)由所述軌跡相似度計(jì)算模塊所得出的定位結(jié)果的差異構(gòu)建定位環(huán)境感知模型來判斷可用定位技術(shù)。

9.一種面向高危生產(chǎn)環(huán)境的多模態(tài)感知定位模型系統(tǒng)，其特征在于所述定位模型系統(tǒng)至少包括基于由軌跡相似度計(jì)算模塊、感知模型建立模塊與地圖構(gòu)建模塊分別在無信標(biāo)環(huán)境下所得出的軌跡相似度數(shù)據(jù)、環(huán)境感知模型與定位技術(shù)指示向量所構(gòu)建的關(guān)于高危生產(chǎn)環(huán)境中各網(wǎng)格區(qū)域、環(huán)境編碼與至少一個(gè)定位技術(shù)三者間關(guān)聯(lián)關(guān)系的定位技術(shù)參考地圖，用以實(shí)現(xiàn)對定位目標(biāo)的融合定位，

所述軌跡相似度計(jì)算模塊至少包括基準(zhǔn)計(jì)算單元和參考計(jì)算單元，所述軌跡相似度計(jì)算模塊對在預(yù)設(shè)的時(shí)間分片內(nèi)由所述基準(zhǔn)計(jì)算單元和參考計(jì)算單元所分別計(jì)算得到的基準(zhǔn)行為軌跡與至少一個(gè)參考行為軌跡進(jìn)行軌跡相似度計(jì)算以確定用于建立環(huán)境感知模型的至少一個(gè)軌跡相似度數(shù)據(jù)。