CN106932798A - 一种搜救定位***及方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种搜救定位***和方法。***包括GPS接收机、北斗接收机、RFID标签、寄存器、运算器、控制器、以及信号发射器;RFID标签,用于被处于其感知距离的RFID标签读写器识别;运算器用于计算GPS平均定位时间、以及北斗平均定位时间控制器,用于根据运算器获得的GPS平均定位时间以及北斗平均定位时间,选择平均定位时间较短的定位方式,在接下来的预定持续时间段内通过GPS接收机或者北斗接收机进行定位,并将粗定位范围提交给信号发射器;信号发射器,用于向服务器发送粗定位范围。本发明提供的***和方法能实现快速精准定位,满足搜救定位要求。
Description
技术领域
本发明属于定位技术领域,更具体地,涉及一种搜救定位***及方法。
背景技术
目前的定位***,包括基站定位、GPS定位、北斗定位等***,已经可以实现较为快速的精准定位。
但是在大范围搜救活动,例如海上搜救、沙漠救援、深山等特殊地理情况或位置,搜救定位时,需要更加可靠、准确,尤其是要在最短的时间内,找出尽可能精确位置,从而争取搜救时间。
发明内容
针对现有技术的以上缺陷或改进需求,本发明提供了一种定位***,其目的在于通过结合GPS定位***和北斗定位***以及RFID技术,实现空间耦合定位,由此解决现有的定位技术定位精度不够高或者定位速度不够快,耽误搜救时间的技术问题。
为实现上述目的,按照本发明的一个方面,提供了一种搜救定位***,包括:GPS接收机、北斗接收机、RFID标签、寄存器、运算器、控制器、以及信号发射器;
所述GPS接收机,用于接收GPS卫星信号,实现全球定位,获得粗定位范围;
所述北斗接收机,用于接收北斗卫星信号,实现全球定位,获得粗定位范围;
所述RFID标签,为有源和/或无源RFID标签,用于被处于其感知距离的RFID标签读写器识别;
所述寄存器,包括用于存储GPS定位时间的GPS定位时间寄存器、以及用于存储北斗定位时间的北斗定位时间寄存器;所述GPS定位时间寄存器包括第一预定个数的存储单元,用于存储最近第一预定个数次的GPS定位时间;所述北斗定位时间寄存器包括第二预定个数的存储单元,用于存储最近第二预定个数次的北斗定位时间;
所述运算器,用于获取所述寄存器存储的最近第一预定个数次的GPS定位时间、以及最近第二预定个数次的北斗定位时间,取其算数平均数作为GPS平均定位时间、以及北斗平均定位时间;
所述控制器,用于根据运算器获得的GPS平均定位时间以及北斗平均定位时间,选择平均定位时间较短的定位方式,在接下来的预定持续时间段内通过GPS接收机或者北斗接收机进行定位,并将粗定位范围提交给信号发射器;
所述信号发射器,用于在供电状态下,向服务器发送粗定位范围。
优选地,所述搜救定位***,其有源RFID标签感知距离在3米至10米,所述无源RFID标签感知距离在0.5米至1米。
优选地,所述搜救定位***,其还包括信号接收器、以及电源。
优选地,所述搜救定位***,其信号接收器,用于接收服务器发送的控制信号,所述控制信号包括RFID发射信号、禁止信号和复位信号。
优选地,所述搜救定位***,其电源,包括外结电源和/或电池电源。
优选地,所述搜救定位***,其控制器其还用于根据信号接收器、及电源的状态控制对有源RFID标签进行供电或断电,并按照如下策略进行RFID标签进行供电或断电:
当信号接收器接收到RFID发射信号时,只要电源能够供电,即对有源RFID标签进行供电;当信号接收器未接到RFID发射信号时,当电源为外接电源或电池电源电量在电量阈值以上时,对有源RFID标签进行供电;当信号接收器接收到禁止信号时,对有源RFID断电。
优选地,所述搜救定位***,其控制器其还用于根据信号接收器状态控制对GPS接收机或北斗接收机进行供电或断电,并按照如下策略对GPS接收机或北斗接收机进行供电或断电:
当信号接收器接收到禁止信号时,对GPS接收机和北斗接收机断电;当信号接收器;否则,在所述预定的持续时间段内,选择GPS接收机或北斗接收机之一进行供电,其他时间段内,对GPS接收机以及北斗接收机进行供电。
优选地,所述搜救定位***,其控制器其还用于根据信号接收器状态控制信号发射器的供电或断电,并按照如下策略对信号发射器进行供电或断电:
当信号接收器接受到禁止信号时,对信号发射器进行断电;否则,对信号发射器进行供电。
按照本发明的另一个方面,还提供了一种搜救定位方法,其包括以下步骤:
在预定持续时间段内,发送经选择的粗定位范围,并获取控制信号,根据控制信号进行停止或继续粗定位范围及RFID标签信号的发送:
在其他时间段内,同时进行GPS定位和北斗定位,根据定位的平均时间,选择其较短的定位***获得的粗定位范围,作为经选择的粗定位范围。
优选地,所述救定位方法,其获取控制信号,当所述控制信号为:
禁止信号时,继续获取控制信号;
RFID发射信号时,给有源RFID标签供电,使得所述有源RFID标签被感知;
复位信号时,结束持续时间段,进入其他时间段。
总体而言,通过本发明所构思的以上技术方案与现有技术相比,由于结合了全球定位***和RFID空间耦合技术,能精确的给出信号,使得搜救人员获取目标的精确位置,同时对GPS信号和北斗信号进行选择,从而缩短定位时间,提高定位精度。
附图说明
图1是本发明提供的搜救定位***的结构示意图。
具体实施方式
为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白,以下结合附图及实施例,对本发明进行进一步详细说明。应当理解,此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明,并不用于限定本发明。此外,下面所描述的本发明各个实施方式中所涉及到的技术特征只要彼此之间未构成冲突就可以相互组合。
本发明提供了一种定位***,如图1所示,包括:GPS接收机、北斗接收机、RFID标签、寄存器、运算器、控制器、信号发射器、信号接收器、以及电源;
所述GPS接收机,用于接收GPS卫星信号,实现全球定位,获得粗定位范围;
所述北斗接收机,用于接收北斗卫星信号,实现全球定位,获得粗定位范围;
所述RFID标签,为有源和/或无源RFID标签,用于被处于其感知距离的RFID标签读写器识别;当所述RFID标签为有源RFID标签时,感知距离在3米至10米,RFID标签为无源RFID标签时,感知距离在0.5米至1米。
所述寄存器,包括用于存储GPS定位时间的GPS定位时间寄存器、以及用于存储北斗定位时间的北斗定位时间寄存器;所述GPS定位时间寄存器包括第一预定个数的存储单元,用于存储最近第一预定个数次的GPS定位时间;所述北斗定位时间寄存器包括第二预定个数的存储单元,用于存储最近第二预定个数次的北斗定位时间;
所述运算器,用于获取所述寄存器存储的最近第一预定个数次的GPS定位时间、以及最近第二预定个数次的北斗定位时间,取其算数平均数作为GPS平均定位时间、以及北斗平均定位时间;
所述控制器,用于根据运算器获得的GPS平均定位时间以及北斗平均定位时间,选择平均定位时间较短的定位方式,在接下来的预定持续时间段内通过GPS接收机或者北斗接收机进行定位,并将粗定位范围提交给信号发射器。
其还用于根据信号接收器、及电源的状态控制对有源RFID标签进行供电或断电,优选的,按照如下策略进行RFID标签进行供电或断电:
当信号接收器接收到RFID发射信号时,只要电源能够供电,即对有源RFID标签进行供电;当信号接收器未接到RFID发射信号时,当电源为外接电源或电池电源电量在电量阈值以上时,对有源RFID标签进行供电;当信号接收器接收到禁止信号时,对有源RFID断电。
其还用于根据信号接收器状态控制对GPS接收机或北斗接收机进行供电或断电,优选地,按照如下策略对GPS接收机或北斗接收机进行供电或断电:
当信号接收器接收到禁止信号时,对GPS接收机和北斗接收机断电;当信号接收器;否则,在所述预定的持续时间段内,选择GPS接收机或北斗接收机之一进行供电,其他时间段内,对GPS接收机以及北斗接收机进行供电。
其还用于根据信号接收器状态控制信号发射器的供电或断电,优选地,按照如下策略对信号发射器进行供电或断电:
当信号接收器接受到禁止信号时,对信号发射器进行断电;否则,对信号发射器进行供电。
所述信号发射器,用于在供电状态下,向服务器发送粗定位范围。
所述信号接收器,用于接收服务器发送的控制信号,所述控制信号包括RFID发射信号、禁止信号和复位信号。
所述电源,包括外结电源和/或电池电源,所述电池电源优选为高性能电池。
本发明提供的定位***,能耦合全球定位***的粗定位范围和RFID标签的近距离感知,从而获得所述定位***所在的精确位置。本***,以平均定位时间为指标,巧妙的评价了,所在位置GPS***和北斗定位***的定位性能,包括定位效率和准确性,从而选择较佳的全球定位***,进行初步定位。优选方案,本***配合状态和电源对各个部件进行供断电控制,从而有效的延长续航时间,等待救援。由于以上性能,本发明提供的***,能够用于各种环境的大范围搜救定位,例如海上救援、空难搜索等,可作为飞机黑匣子定位***。
本发明提供的搜救定位方法,包括以下步骤:
在预定持续时间段内,发送经选择的粗定位范围,并获取控制信号,根据控制信号进行停止或继续粗定位范围及RFID标签信号的发送:
优选地,获取控制信号,当所述控制信号为:
禁止信号时,继续获取控制信号;
RFID发射信号时,给有源RFID标签供电,使得所述有源RFID标签被感知;
复位信号时,结束持续时间段,进入其他时间段;
在其他时间段内,同时进行GPS定位和北斗定位,根据定位的平均时间,选择其较短的定位***获得的粗定位范围,作为经选择的粗定位范围。
以下为实施例:
实施例1
一种户外爱好者定位***,包括:GPS接收机、北斗接收机、RFID标签、寄存器、运算器、控制器、信号发射器、信号接收器、以及电源;
所述GPS接收机,用于接收GPS卫星信号,实现全球定位,获得粗定位范围;
所述北斗接收机,用于接收北斗卫星信号,实现全球定位,获得粗定位范围;
所述RFID标签,为有源RFID标签,用于被处于其感知距离的RFID标签读写器识别;当所述RFID标签为有源RFID标签时,感知距离为10米。
所述寄存器,包括用于存储GPS定位时间的GPS定位时间寄存器、以及用于存储北斗定位时间的北斗定位时间寄存器;所述GPS定位时间寄存器包括第一预定个数的存储单元,用于存储最近第一预定个数次的GPS定位时间;所述北斗定位时间寄存器包括第二预定个数的存储单元,用于存储最近第二预定个数次的北斗定位时间;
所述运算器,用于获取所述寄存器存储的最近5次的GPS定位时间、以及最近5次的北斗定位时间,取其算数平均数作为GPS平均定位时间、以及北斗平均定位时间;
所述控制器,用于根据运算器获得的GPS平均定位时间以及北斗平均定位时间,选择平均定位时间较短的定位方式,在接下来的1小时内通过GPS接收机或者北斗接收机进行定位,并将粗定位范围提交给信号发射器。
其还用于根据信号接收器、及电源的状态控制对有源RFID标签进行供电或断电,策略如下:
当信号接收器接收到RFID发射信号时,只要电源能够供电,即对有源RFID标签进行供电;当信号接收器未接到RFID发射信号时,当电源为外接电源或电池电源电量在80%以上时,对有源RFID标签进行供电;当信号接收器接收到禁止信号时,对有源RFID断电。
其还用于根据信号接收器状态控制对GPS接收机或北斗接收机进行供电或断电策略如下:
当信号接收器接收到禁止信号时,对GPS接收机和北斗接收机断电;当信号接收器;否则,在所述预定的持续时间段内,选择GPS接收机或北斗接收机之一进行供电,其他时间段内,对GPS接收机以及北斗接收机进行供电。
其还用于根据信号接收器状态控制信号发射器的供电或断电,策略如下:
当信号接收器接受到禁止信号时,对信号发射器进行断电;否则,对信号发射器进行供电。
所述信号发射器,用于在供电状态下,向服务器发送粗定位范围。
所述信号接收器,用于接收服务器发送的控制信号,所述控制信号包括RFID发射信号、禁止信号和复位信号。
所述电源,包括外结电源和/或电池电源,所述电池电源优选为高性能电池。
搜救人员在需要行动时,可第一时间通过所述的定位***,获得粗定位范围,并且根据电源情况发送禁止信号和RFID发射信号以及复位信号来控制电量维持续航,在进入粗定位范围后,通过发送RFID发射信号,启动有源RFID标签,感知10米之内的精确定位点,从而实现RFID和全球定位信号的空间耦合,精准快速定位,争取搜救时间挽回生命、财产安全。
实施例2
一种定位方法,包括以下步骤:
在预定持续时间段内,发送经选择的粗定位范围,并获取控制信号,根据控制信号进行停止或继续粗定位范围及RFID标签信号的发送:
获取控制信号,当所述控制信号为:
禁止信号时,继续获取控制信号;
RFID发射信号时,给有源RFID标签供电,使得所述有源RFID标签被感知;
复位信号时,结束持续时间段,进入其他时间段;
在其他时间段内,同时进行GPS定位和北斗定位,定位5次,根据定位的平均时间,选择其较短的定位***获得的粗定位范围,作为经选择的粗定位范围。
本领域的技术人员容易理解,以上所述仅为本发明的较佳实施例而已,并不用以限制本发明,凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等,均应包含在本发明的保护范围之内。
Claims (10)
1.一种搜救定位***,其特征在于,包括:GPS接收机、北斗接收机、RFID标签、寄存器、运算器、控制器、以及信号发射器;
所述GPS接收机,用于接收GPS卫星信号,获得粗定位范围;
所述北斗接收机,用于接收北斗卫星信号,获得粗定位范围;
所述RFID标签,为有源和/或无源RFID标签,用于被处于其感知距离的RFID标签读写器识别;
所述寄存器,包括用于存储GPS定位时间的GPS定位时间寄存器、以及用于存储北斗定位时间的北斗定位时间寄存器;所述GPS定位时间寄存器包括第一预定个数的存储单元,用于存储最近第一预定个数次的GPS定位时间;所述北斗定位时间寄存器包括第二预定个数的存储单元,用于存储最近第二预定个数次的北斗定位时间;
所述运算器,用于获取所述寄存器存储的最近第一预定个数次的GPS定位时间、以及最近第二预定个数次的北斗定位时间,取其算数平均数作为GPS平均定位时间、以及北斗平均定位时间;
所述控制器,用于根据运算器获得的GPS平均定位时间以及北斗平均定位时间,选择平均定位时间较短的定位方式,在接下来的预定持续时间段内通过GPS接收机或者北斗接收机进行定位,并将粗定位范围提交给信号发射器;
所述信号发射器,用于向服务器发送粗定位范围。
2.如权利要求1所述的搜救定位***,其特征在于,所述有源RFID标签感知距离在3米至10米,所述无源RFID标签感知距离在0.5米至1米。
3.如权利要求1所述的搜救定位***,其特征在于,其还包括信号接收器、以及电源。
4.如权利要求3所述的搜救定位***,其特征在于,所述信号接收器,用于接收服务器发送的控制信号,所述控制信号包括RFID发射信号、禁止信号和复位信号。
5.如权利要求3所述的搜救定位***,其特征在于,所述电源,包括外结电源和/或电池电源。
6.如权利要求3所述的搜救定位***,其特征在于,所述控制器其还用于根据信号接收器、及电源的状态控制对有源RFID标签进行供电或断电,并按照如下策略进行RFID标签进行供电或断电:
当信号接收器接收到RFID发射信号时,只要电源能够供电,即对有源RFID标签进行供电;当信号接收器未接到RFID发射信号时,当电源为外接电源或电池电源电量在电量阈值以上时,对有源RFID标签进行供电;当信号接收器接收到禁止信号时,对有源RFID断电。
7.如权利要求3所述的搜救定位***,其特征在于,所述控制器其还用于根据信号接收器状态控制对GPS接收机或北斗接收机进行供电或断电,并按照如下策略对GPS接收机或北斗接收机进行供电或断电:
当信号接收器接收到禁止信号时,对GPS接收机和北斗接收机断电;当信号接收器;否则,在所述预定的持续时间段内,选择GPS接收机或北斗接收机之一进行供电,其他时间段内,对GPS接收机以及北斗接收机进行供电。
8.如权利要求3所述的搜救定位***,其特征在于,所述控制器其还用于根据信号接收器状态控制信号发射器的供电或断电,并按照如下策略对信号发射器进行供电或断电:
当信号接收器接受到禁止信号时,对信号发射器进行断电;否则,对信号发射器进行供电。
9.一种搜救定位方法,其特征在于,包括以下步骤:
在预定持续时间段内,发送经选择的粗定位范围,并获取控制信号,根据控制信号进行停止或继续粗定位范围及RFID标签信号的发送:
在其他时间段内,同时进行GPS定位和北斗定位,根据定位的平均时间,选择其较短的定位***获得的粗定位范围,作为经选择的粗定位范围。
10.如权利要求9所述的搜救定位方法,其特征在于,获取控制信号,当所述控制信号为:
禁止信号时,继续获取控制信号;
RFID发射信号时,给有源RFID标签供电,使得所述有源RFID标签被感知;
复位信号时,结束持续时间段,进入其他时间段。
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