本發(fā)明涉及消防室內(nèi)定位領(lǐng)域，特別涉及一種藍(lán)牙訓(xùn)練慣導(dǎo)的消防精確室內(nèi)定位方法。

背景技術(shù)：

隨著我國(guó)經(jīng)濟(jì)快速發(fā)展，城市綜合體、高層建筑、地下通道、化工企業(yè)和大型建筑不斷增多，復(fù)雜的建筑結(jié)構(gòu)給消防的滅火和救援工作帶來(lái)了極大的挑戰(zhàn)。由于室內(nèi)發(fā)生火災(zāi)時(shí)，煙霧彌漫，能見度低，聲源眾多，秩序混亂，消防員進(jìn)入室內(nèi)環(huán)境進(jìn)行滅火和救援時(shí)，無(wú)法判斷自身的具體位置，很難行進(jìn)到指定的目標(biāo)位置進(jìn)行實(shí)施救援。消防人員發(fā)生受傷等意外事件時(shí)，借助通常的消防對(duì)講機(jī)等設(shè)備，無(wú)法及時(shí)向室外的指揮人員報(bào)告建筑內(nèi)部災(zāi)害情況，以及自己的準(zhǔn)確位置信息，從而錯(cuò)過(guò)最佳的自救和營(yíng)救時(shí)間。面對(duì)消防現(xiàn)代化建設(shè)的需要以及消防人員安全的保護(hù)，對(duì)于消防人員的室內(nèi)精準(zhǔn)定位顯得尤為重要，依托精確的室內(nèi)定位技術(shù)，不管是在煙霧或者其他復(fù)雜的環(huán)境下，還是在夜間等自然的惡劣環(huán)境中，都能夠?qū)ο廊藛T進(jìn)行實(shí)時(shí)精準(zhǔn)定位，室外指揮員能夠根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)的情況和人員的位置信息，作出科學(xué)合理的作戰(zhàn)指揮，不僅能夠提高室內(nèi)救援的效率，還能保障消防員的生命安全。

室內(nèi)定位是指在室內(nèi)環(huán)境中進(jìn)行位置確定，主要采用無(wú)線通訊、基站定位、慣性導(dǎo)航等多種技術(shù)集成，達(dá)到一種室內(nèi)位置信息掌握的模式，從而獲取人員和事物的實(shí)時(shí)位置信息。目前，有提出利用WiFi、RFID、超寬帶等室內(nèi)定位方法，但是要么定位精度不高，要么成本很高，代價(jià)太大，另外，由于消防和搶險(xiǎn)救災(zāi)等事件的發(fā)生都是突發(fā)性的，災(zāi)害發(fā)生地可能事先沒有布置基點(diǎn)，對(duì)于借助基點(diǎn)或者信標(biāo)的室內(nèi)定位方式就存在一定的局限性；消防體系中大都采用慣性導(dǎo)航室內(nèi)定位技術(shù)，雖然能實(shí)現(xiàn)任何環(huán)境下持續(xù)的實(shí)時(shí)定位導(dǎo)航，但是只能在都時(shí)間內(nèi)提供準(zhǔn)確地位置信息，隨著時(shí)間的推移，由于漂移或噪聲和偏差的存在，累積誤差會(huì)越來(lái)越大，無(wú)法實(shí)現(xiàn)精準(zhǔn)的室內(nèi)定位導(dǎo)航；有提出利用地磁修正慣導(dǎo)的室內(nèi)定位方法，雖然室內(nèi)定位精準(zhǔn)度有所改善，但是地磁本身的定位精度相對(duì)不是很高，此外，由于火災(zāi)等緊急事件存在突發(fā)性，消防部門事先沒有建立必要的地磁信息庫(kù)，對(duì)于消防體系的室內(nèi)定位需求適用性不夠。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明的目的就是克服現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供了一種藍(lán)牙訓(xùn)練慣導(dǎo)的消防精確室內(nèi)定位方法，可以實(shí)現(xiàn)在有信標(biāo)的部署建筑內(nèi)或者無(wú)信標(biāo)的場(chǎng)所內(nèi)的實(shí)時(shí)定位服務(wù)，精準(zhǔn)定位，突破局限，保障安全。

本發(fā)明一種藍(lán)牙訓(xùn)練慣導(dǎo)的消防精確室內(nèi)定位方法，包括利用慣性導(dǎo)航設(shè)備進(jìn)行室內(nèi)定位的步驟；根據(jù)每個(gè)攜帶所述慣性導(dǎo)航設(shè)備的消防人員的行為特征建立與之相對(duì)應(yīng)的慣性導(dǎo)航特征數(shù)據(jù)庫(kù)的步驟；采集所述消防人員訓(xùn)練中的慣性導(dǎo)航特征數(shù)據(jù)用于對(duì)所述慣性導(dǎo)航特征數(shù)據(jù)庫(kù)進(jìn)行更新的步驟；以及利用所述慣性導(dǎo)航特征數(shù)據(jù)庫(kù)對(duì)攜帶所述慣性導(dǎo)航設(shè)備的特定消防人員進(jìn)行室內(nèi)精確定位的步驟。

進(jìn)一步的，所述慣性導(dǎo)航特征數(shù)據(jù)的獲得包括如下步驟：

步驟一、在多種類型的室內(nèi)空間布置定位信標(biāo)，利用藍(lán)牙-信標(biāo)定位技術(shù)對(duì)攜帶所述慣性導(dǎo)航設(shè)備的消防人員進(jìn)行精確定位；所述藍(lán)牙-信標(biāo)定位技術(shù)的定位精度為亞米級(jí)；所述多種類型室內(nèi)空間用以模擬突發(fā)消防現(xiàn)場(chǎng)；

步驟二、所述慣性導(dǎo)航設(shè)備對(duì)所述消防人員進(jìn)行獨(dú)立定位；

步驟三、用步驟一中得到的精確定位數(shù)據(jù)修正步驟二中得到的獨(dú)立定位數(shù)據(jù)，建立二者之間的數(shù)學(xué)模型；

步驟四、對(duì)所述消防人員的作業(yè)行為進(jìn)行分類，針對(duì)每類作業(yè)行為運(yùn)用步驟三的方法建立對(duì)應(yīng)于每類作業(yè)行為的數(shù)學(xué)模型，提高慣性導(dǎo)航定位的精度。

進(jìn)一步的，所述作業(yè)行為包括：加速行進(jìn)、勻速行進(jìn)、減速行進(jìn)、爬樓、下樓、跳躍、靜止。

進(jìn)一步的，針根據(jù)每個(gè)攜帶所述慣性導(dǎo)航設(shè)備的消防人員的行為特征，得到其在各類作業(yè)行為下的所述數(shù)學(xué)模型及對(duì)應(yīng)的參數(shù)數(shù)值，形成該消防人員的慣性導(dǎo)航特征數(shù)據(jù)庫(kù)。

進(jìn)一步的，對(duì)所述慣性導(dǎo)航特征數(shù)據(jù)庫(kù)進(jìn)行更新具體為：不斷采集所述消防人員在訓(xùn)練中的慣性導(dǎo)航特征數(shù)據(jù)，補(bǔ)充入所述慣性導(dǎo)航特征數(shù)據(jù)庫(kù)，使所述慣性導(dǎo)航特征數(shù)據(jù)庫(kù)中始終保存有所述消防人員的最新慣性導(dǎo)航特征數(shù)據(jù)。

進(jìn)一步的，步驟三中所述數(shù)學(xué)模型的建立過(guò)程中，采用現(xiàn)有人工智能技術(shù)，不斷根據(jù)更新的所述消防員訓(xùn)練時(shí)的定位數(shù)據(jù)，選擇優(yōu)化的數(shù)學(xué)模型和參數(shù)數(shù)值。

進(jìn)一步的，利用所述慣性導(dǎo)航特征數(shù)據(jù)庫(kù)對(duì)攜帶所述慣性導(dǎo)航設(shè)備的特定消防人員進(jìn)行室內(nèi)精確定位的步驟具體為：根據(jù)所述慣性導(dǎo)航特征數(shù)據(jù)庫(kù)與所述消防人員的一一對(duì)應(yīng)關(guān)系，通過(guò)對(duì)步驟四中所述數(shù)學(xué)模型的反向推演計(jì)算，獲得所述消防人員的準(zhǔn)確定位與作業(yè)狀態(tài)。

進(jìn)一步的，所述慣性導(dǎo)航設(shè)備為融合了藍(lán)牙和慣導(dǎo)室內(nèi)定位功能的消防對(duì)講機(jī)。

本發(fā)明的有益效果為：能夠很好的與消防對(duì)講機(jī)設(shè)備結(jié)合，將藍(lán)牙和慣導(dǎo)定位技術(shù)融入對(duì)講機(jī)或消防單兵作戰(zhàn)裝置中，借助藍(lán)牙、慣導(dǎo)室內(nèi)定位、人工智能、深度學(xué)習(xí)以及海量數(shù)據(jù)計(jì)算等技術(shù)，實(shí)現(xiàn)利用精準(zhǔn)的藍(lán)牙室內(nèi)定位方法不斷訓(xùn)練慣導(dǎo)，便于在消防系統(tǒng)慣用的慣導(dǎo)室內(nèi)定位基礎(chǔ)上，進(jìn)一步提高慣性導(dǎo)航的精準(zhǔn)度，規(guī)避累積誤差的存在；同時(shí)，結(jié)合精準(zhǔn)的藍(lán)牙室內(nèi)定位技術(shù)，可以實(shí)現(xiàn)在有信標(biāo)的部署建筑內(nèi)或者無(wú)信標(biāo)的場(chǎng)所內(nèi)的實(shí)時(shí)定位服務(wù)，滿足消防滅火或救援的任何環(huán)境、任何時(shí)間、任何場(chǎng)景的室內(nèi)定位要求，符合消防實(shí)戰(zhàn)的需要。精準(zhǔn)定位，突破局限，保障安全。

附圖說(shuō)明

圖1所示為本發(fā)明實(shí)施例一種藍(lán)牙訓(xùn)練慣導(dǎo)的消防精確室內(nèi)定位方法的具體流程示意圖。

圖2所示為藍(lán)牙-信標(biāo)訓(xùn)練慣導(dǎo)的精準(zhǔn)室內(nèi)定位方法流程圖。

具體實(shí)施方式

下文將結(jié)合具體附圖詳細(xì)描述本發(fā)明具體實(shí)施例。應(yīng)當(dāng)注意的是，下述實(shí)施例中描述的技術(shù)特征或者技術(shù)特征的組合不應(yīng)當(dāng)被認(rèn)為是孤立的，它們可以被相互組合從而達(dá)到更好的技術(shù)效果。在下述實(shí)施例的附圖中，各附圖所出現(xiàn)的相同標(biāo)號(hào)代表相同的特征或者部件，可應(yīng)用于不同實(shí)施例中。

如圖1-2所示，本發(fā)明實(shí)施例一種藍(lán)牙訓(xùn)練慣導(dǎo)的消防精確室內(nèi)定位方法，包括利用慣性導(dǎo)航設(shè)備進(jìn)行室內(nèi)定位的步驟；根據(jù)每個(gè)攜帶所述慣性導(dǎo)航設(shè)備的消防人員的行為特征建立與之相對(duì)應(yīng)的慣性導(dǎo)航特征數(shù)據(jù)庫(kù)的步驟；采集所述消防人員訓(xùn)練中的慣性導(dǎo)航特征數(shù)據(jù)用于對(duì)所述慣性導(dǎo)航特征數(shù)據(jù)庫(kù)進(jìn)行更新的步驟；以及利用所述慣性導(dǎo)航特征數(shù)據(jù)庫(kù)對(duì)攜帶所述慣性導(dǎo)航設(shè)備的特定消防人員進(jìn)行室內(nèi)精確定位的步驟。

優(yōu)選的，所述慣性導(dǎo)航特征數(shù)據(jù)的獲得包括如下步驟：

步驟一、在多種類型的室內(nèi)空間布置定位信標(biāo)，利用藍(lán)牙-信標(biāo)定位技術(shù)對(duì)攜帶所述慣性導(dǎo)航設(shè)備的消防人員進(jìn)行精確定位；所述藍(lán)牙-信標(biāo)定位技術(shù)的定位精度為亞米級(jí)；所述多種類型室內(nèi)空間用以模擬突發(fā)消防現(xiàn)場(chǎng)；

步驟二、所述慣性導(dǎo)航設(shè)備對(duì)所述消防人員進(jìn)行獨(dú)立定位；

步驟三、用步驟一中得到的精確定位數(shù)據(jù)修正步驟二中得到的獨(dú)立定位數(shù)據(jù)，建立二者之間的數(shù)學(xué)模型；

步驟四、對(duì)所述消防人員的作業(yè)行為進(jìn)行分類，針對(duì)每類作業(yè)行為運(yùn)用步驟三的方法建立對(duì)應(yīng)于每類作業(yè)行為的數(shù)學(xué)模型，提高慣性導(dǎo)航定位的精度。

所述慣性導(dǎo)航特征數(shù)據(jù)的最終呈現(xiàn)可以采取多種形式，可以是公式及參數(shù)，也可以是曲線，在本實(shí)施例中采用曲線的形式。步驟三、四中提到的數(shù)學(xué)模型，可以采取公知的數(shù)學(xué)模型（可以達(dá)到滿足實(shí)際需求的精度），也可以是采用人工智能技術(shù)自我學(xué)習(xí)、自我進(jìn)化的模型（可以達(dá)到更好的精度）。

所述作業(yè)行為包括：加速行進(jìn)、勻速行進(jìn)、減速行進(jìn)、爬樓、下樓、跳躍、靜止等各種作業(yè)行為。

根據(jù)每個(gè)攜帶所述慣性導(dǎo)航設(shè)備的消防人員的行為特征，得到其在各類作業(yè)行為下的所述數(shù)學(xué)模型及對(duì)應(yīng)的參數(shù)數(shù)值，形成該消防人員的慣性導(dǎo)航特征數(shù)據(jù)庫(kù)。

對(duì)所述慣性導(dǎo)航特征數(shù)據(jù)庫(kù)進(jìn)行更新具體為：不斷采集所述消防人員在訓(xùn)練中的慣性導(dǎo)航特征數(shù)據(jù)，補(bǔ)充入所述慣性導(dǎo)航特征數(shù)據(jù)庫(kù)，使所述慣性導(dǎo)航特征數(shù)據(jù)庫(kù)中始終保存有所述消防人員的最新慣性導(dǎo)航特征數(shù)據(jù)。

步驟三中所述數(shù)學(xué)模型的建立過(guò)程中，采用現(xiàn)有人工智能技術(shù)，不斷根據(jù)更新的所述消防員訓(xùn)練時(shí)的定位數(shù)據(jù)，選擇優(yōu)化的數(shù)學(xué)模型和參數(shù)數(shù)值。

對(duì)消防訓(xùn)練中的定位數(shù)據(jù)不斷重復(fù)應(yīng)用步驟三、四，可以達(dá)到“藍(lán)牙訓(xùn)練慣導(dǎo)”的效果，即不斷利用藍(lán)牙的高精度定位“訓(xùn)練”慣導(dǎo)的定位精度，使慣導(dǎo)的定位精度更貼合每個(gè)特定的消防員，達(dá)到更好的效果。

利用所述慣性導(dǎo)航特征數(shù)據(jù)庫(kù)對(duì)攜帶所述慣性導(dǎo)航設(shè)備的特定消防人員進(jìn)行室內(nèi)精確定位的步驟具體為：根據(jù)所述慣性導(dǎo)航特征數(shù)據(jù)庫(kù)與所述消防人員的一一對(duì)應(yīng)關(guān)系，通過(guò)對(duì)步驟四中所述數(shù)學(xué)模型的反向推演計(jì)算，獲得所述消防人員的準(zhǔn)確定位與作業(yè)狀態(tài)。

所述慣性導(dǎo)航設(shè)備為融合了藍(lán)牙和慣導(dǎo)室內(nèi)定位功能的消防對(duì)講機(jī)或其他消防單兵作戰(zhàn)裝置。

本發(fā)明方法能夠很好的與消防對(duì)講機(jī)設(shè)備結(jié)合，將藍(lán)牙和慣導(dǎo)定位技術(shù)融入對(duì)講機(jī)或單兵作戰(zhàn)裝置中，在面對(duì)事先部署過(guò)定位信標(biāo)的建筑或場(chǎng)所，消防人員可借助基于藍(lán)牙室內(nèi)定位的消防對(duì)講機(jī)或單兵作戰(zhàn)裝置，實(shí)現(xiàn)消防人員的實(shí)時(shí)定位，因?yàn)椴渴鸬亩ㄎ恍艠?biāo)的信號(hào)衰減特征曲線走勢(shì)比較明顯，依據(jù)特征曲線能夠準(zhǔn)確計(jì)算不同時(shí)刻之間的距離；相鄰之間的定位信標(biāo)的衰減特征曲線走勢(shì)大體一致，定位性能穩(wěn)定，定位精度可以達(dá)到亞米級(jí)。由于火災(zāi)等意外事件的突發(fā)性，發(fā)生地的不確定性，有時(shí)事故的場(chǎng)所沒有部署定位信標(biāo)，這就需要借助慣導(dǎo)室內(nèi)定位方式進(jìn)行實(shí)戰(zhàn)滅火或救援，在此之前，會(huì)通過(guò)藍(lán)牙信標(biāo)不斷訓(xùn)練慣導(dǎo)定位，讓其不斷的深度學(xué)習(xí)，建立慣導(dǎo)特征數(shù)據(jù)庫(kù)，通過(guò)海量的數(shù)據(jù)庫(kù)特征數(shù)據(jù)計(jì)算，確定每位消防人員的作戰(zhàn)行為特征，從而確保慣導(dǎo)的精準(zhǔn)室內(nèi)定位，滿足消防實(shí)戰(zhàn)的需要。

本發(fā)明提供了一種全環(huán)境消防精準(zhǔn)定位的方法：給每位消防戰(zhàn)士配備融合藍(lán)牙和慣導(dǎo)室內(nèi)定位模塊的消防對(duì)講機(jī)裝置，并且將對(duì)講機(jī)跟消防戰(zhàn)士的個(gè)人信息綁定，建立基本信息數(shù)據(jù)庫(kù)，在平時(shí)的演練或訓(xùn)練中，借助藍(lán)牙信標(biāo)不斷反復(fù)的訓(xùn)練慣導(dǎo)，利用人工智能技術(shù)，讓慣導(dǎo)深度反復(fù)的學(xué)習(xí)，建立每位消防人員對(duì)講機(jī)的慣導(dǎo)特征數(shù)據(jù)庫(kù)，通過(guò)跟藍(lán)牙定位的行為特征數(shù)據(jù)對(duì)比，對(duì)海量數(shù)據(jù)進(jìn)行實(shí)時(shí)計(jì)算，構(gòu)建每位消防戰(zhàn)士的作戰(zhàn)行進(jìn)特征數(shù)據(jù)庫(kù)，掌握慣導(dǎo)的磁力計(jì)、陀螺儀以及加速度的任意變化對(duì)應(yīng)的消防人員行為變化，從而知悉消防人員的步伐大小、加速或者減速或者靜止等行為狀態(tài)。在無(wú)定位信標(biāo)部署的建筑發(fā)生火災(zāi)時(shí)，借助慣導(dǎo)特征數(shù)據(jù)庫(kù)與消防人員行為特征數(shù)據(jù)庫(kù)建立的一一對(duì)應(yīng)關(guān)系，通過(guò)海量數(shù)據(jù)的反向推演計(jì)算，了解消防人員的作戰(zhàn)狀態(tài)和方向，獲知消防人員是加速上樓還是減速下樓，亦或是原地靜止或者勻速行進(jìn)，從而實(shí)現(xiàn)消防人員的精準(zhǔn)定位。本方法符合新時(shí)代下“智慧消防、科技消防”的建設(shè)需要，真正建立完善的全面的消防應(yīng)用體系，實(shí)現(xiàn)全環(huán)境、高精度、多領(lǐng)域的室內(nèi)定位和消防應(yīng)急救援體系。

本發(fā)明的有益效果為：能夠很好的與消防對(duì)講機(jī)設(shè)備結(jié)合，將藍(lán)牙和慣導(dǎo)定位技術(shù)融入對(duì)講機(jī)或消防單兵作戰(zhàn)裝置中，借助藍(lán)牙、慣導(dǎo)室內(nèi)定位、人工智能、深度學(xué)習(xí)以及海量數(shù)據(jù)計(jì)算等技術(shù)，實(shí)現(xiàn)利用精準(zhǔn)的藍(lán)牙室內(nèi)定位方法不斷訓(xùn)練慣導(dǎo)，便于在消防系統(tǒng)慣用的慣導(dǎo)室內(nèi)定位基礎(chǔ)上，進(jìn)一步提高慣性導(dǎo)航的精準(zhǔn)度，規(guī)避累積誤差的存在；同時(shí)，結(jié)合精準(zhǔn)的藍(lán)牙室內(nèi)定位技術(shù)，可以實(shí)現(xiàn)在有信標(biāo)的部署建筑內(nèi)或者無(wú)信標(biāo)的場(chǎng)所內(nèi)的實(shí)時(shí)定位服務(wù)，滿足消防滅火或救援的任何環(huán)境、任何時(shí)間、任何場(chǎng)景的室內(nèi)定位要求，符合消防實(shí)戰(zhàn)的需要。精準(zhǔn)定位，突破局限，保障安全。

本文雖然已經(jīng)給出了本發(fā)明的幾個(gè)實(shí)施例，但是本領(lǐng)域的技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)理解，在不脫離本發(fā)明精神的情況下，可以對(duì)本文的實(shí)施例進(jìn)行改變。上述實(shí)施例只是示例性的，不應(yīng)以本文的實(shí)施例作為本發(fā)明權(quán)利范圍的限定。