资源描述：
《论空间定位技术在消防救援行动中的应用》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在教育资源-天天文库。
1、张元祥,宁宇(淄博市消防支队,山东淄博255048)摘要:在对空间定位技术原理、发展及应用进行了简要阐述的基础上,重点对ZigBee、UWB(超宽带)技术的应用进行了论述,并结合消防救援行动的特点提出了空间定位系统实现的基本结构。关键词:消防救援;空间定位;GPS;UWB;ZigBee小区信号收发设备都有自己的标志号,包括相应的经、纬度坐标等,通过用户终端与这些设备链接,确认位置。此定位方式在小区密集的地区精度较好,也易于实现,目前消防119接处警系统对报警人的位置确定多采取此方式,可以精确到小区范围。此类定位的前提是网络覆盖率要较高,但终端设备
2、的复杂程度使该项技术应用受限。1.1.2基于移动终端的定位技术基于移动终端的定位技术通常为:多个已知位置的基站发射信号,其中信号包含该基站位置特征信息,当移动终端接收到这些信号后,确定其与各发射基站的几何位置关系,并根据特定算法计算自身位置,具备较高的精度。缺点:终端台及整个网络的软硬件要进行改造升级,目前多数采用在手机(移动终端)内集成GPS接收机的方式进行定位。该定位技术主要包括下行链路观测到达时间差(OTDOA)、差分GPS(D-GPS)、辅助GPS(A-GPS)等,笔者着重介绍D-GPS和A-GPS情况。(1)D-GPS技术。经过多年的发
3、展,由于其定位精度较高、覆盖范围广的优点,初期对车辆及单兵终端定位多采用此方式。运用差分GPS(D-GPS)定位技术可以提高定位的精度。利用同一终端接收4颗卫星的定位数据,并通过公共误差修正值修正移动终端的定位结果。(2)A-GPS技术。D-GPS技术在首次定位时需要较长时间,对消防的紧急救援来讲是不允许的,因此笔者尝试用A-GPS来有效地解决这个问题。基于A-GPS技术的系统可将辅助的定位信息通过无线通信网络(如移动、联通网络等)传递给移动终端台,可减少搜索时间,使定位时间缩短至几秒内;而且通过这种方式也能解决由于物理障碍、室内、地下等复杂情况
4、造成的信号屏蔽问题。A-GPS的应用弥补了传统GPS定位技术的缺陷,实现了GPS室内定位的可能。此方式目前消防领域应用较为广泛,山东省消防总队在执勤、行政车辆都安装了GPS定位终端,用于平面定位、路线引导与指挥调度。中图分类号:X92,TU998.1文献标志码:B文章编号:1009-0029(2009)01-0062-05随着经济建设的迅速发展,消防部队的作战任务愈来愈艰巨复杂。如何在救援行动中最大限度地发挥战斗员的战斗力,体现指挥员的战斗意图,随时调整战斗部署,使每名战斗员在指挥员掌控之中,并能够快速准确实施救援,是摆在消防部队面前一个必须解决
5、的问题,而解决这一问题的关键在于实现现场战斗员的精确定位。在美伊战争中,美军的数字化部队将空间定位装备到单兵,为预警探测、通信联络、指挥控制和精确打击提供了全天候、大范围、高精度信息保障。结合消防部队作战任务的需要,笔者就空间定位技术在消防部队灭火救援行动中的应用进行探讨,以期达到抛砖引玉的目的。1空间定位技术分析目前,移动终端的定位技术可分为移动定位技术及室内定位技术两大类。移动定位技术主要包括基于Cell-Id(起源于蜂窝小区定位技术)的定位技术与GPS定位技术;室内定位技术现在方式较多,包括光跟踪定位技术、超声波定位技术、蓝牙定位技术、Wi
6、-Fi定位技术、ZigBee、UWB定位技术等,定位方式多种多样,应用范围也较为广泛。1.1移动定位技术移动定位技术是利用无线移动通信网络,通过对接收到的无线信号参数进行分析,根据特定的算法对某移动终端或单兵设备所处的地理位置进行精确测定,提供实时定位信息服务,进行实时监控及跟踪。利用无线移动通信网络定位分为两种,一是基于移动网络的定位技术,二是基于移动终端的定位技术。1.1.1基于移动网络的定位技术基于Cell-Id的定位技术是基于移动网络的定位技术,该技术也称作是蜂窝小区(Cell)定位技术,每个621.2室内定位技术室内定位技术主要用于实现
7、准确的空间三维定FireScienceandTechnology,January2009,Vol28,No.1位,如在处置重特大恶性灾害事故中确定战斗员的准确位置等。室内定位技术从广义来讲有诸多模式,从目前已使用及发展的模式来看,主要包括光跟踪、超声波、蓝牙、Wi-Fi、ZigBee、UWB定位等技术,应用环境及区域也多有不同。1.2.1光跟踪定位系统光跟踪定位技术要求被跟踪目标与探测器之间线性可视,运用视频类设备对监控目标进行定位,通过算法或者人工观察来实现定位。现在的光定位技术应用于机器人系统,通过固定的红外线摄像机和大量红外线发光二极管的系
8、列协同配合,达到定位目的。但对于消防紧急救援来讲,由于多数无法实现可视化的线性监控,因此,该定位方式对于消防救援意义不大。1.2.2超声
