消防員室內(nèi)定位系統(tǒng)研究.pdf

1、實(shí)現(xiàn)消防員室內(nèi)定位不僅能提高火災(zāi)現(xiàn)場(chǎng)救援效率，還能保障消防員自身安全。在室內(nèi)環(huán)境，GPS信號(hào)丟失，無(wú)法進(jìn)行定位；現(xiàn)有的室內(nèi)定位方式如藍(lán)牙、無(wú)線(xiàn)局域網(wǎng)、超寬帶、射頻標(biāo)簽等也不能適用于消防員室內(nèi)定位，這些方法需要在建筑物內(nèi)預(yù)先安裝基礎(chǔ)設(shè)施，不能滿(mǎn)足應(yīng)急性要求。慣性導(dǎo)航系統(tǒng)雖然能夠不依賴(lài)外部信息實(shí)現(xiàn)自主導(dǎo)航，但是存在累積誤差的問(wèn)題，很難達(dá)到較高的定位精度。
　　為此，本文研究了一種基于相對(duì)位姿測(cè)量的消防員室內(nèi)定位方法。該方法在在左右腳鞋

2、底安裝電子開(kāi)關(guān)用于檢測(cè)消防員鞋底與地面的接觸情況，在行人左右腳內(nèi)側(cè)分別安裝多目標(biāo)測(cè)距電路用于測(cè)量左右腳坐標(biāo)系之間的相對(duì)位姿關(guān)系，從而測(cè)量出每只腳前后兩次接觸地面時(shí)的相對(duì)位姿關(guān)系，進(jìn)而確定出每只腳在參考坐標(biāo)系中的位置，實(shí)現(xiàn)消防員的實(shí)時(shí)定位與軌跡跟蹤。
　　為了驗(yàn)證該方法，本文設(shè)計(jì)了實(shí)驗(yàn)演示系統(tǒng)，通過(guò)測(cè)試證明了該方法的可行性。該實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)由相對(duì)位姿測(cè)量電路和上位機(jī)顯示軟件構(gòu)成。相對(duì)位姿測(cè)量電路由FPGA控制多組超聲波測(cè)距模塊實(shí)現(xiàn)。FPG