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消防员室内定位系统中惯导的优劣区分

作者:admin  更新时间:2017-08-09
室内定位是今年最火的领域,主要应用在各种极端环境,就拿消防员室内定位来讲,在一个火势凶猛、烟雾弥漫同时找不到出口的条件下,如何能正确了解消防员的位置并传达正确命令成为最热的问题,我们知道惯性导航在室内定位中有很大的作用,这次我们来了解下消防员室内定位中惯导的优劣。
消防员室内定位系统中惯导的优劣区分
  消防员室内定位系统大概分为两种:
  1、佩戴于腰部的惯导模块,采用传统PDR航位推算方案;
  2、佩戴于足部的惯导模块,基于足部运动模型开发,精度较高;
  目前业内主流室内定位技术普遍需要外部设施或先验数据库,比如UWB、WiFi、蓝牙、地磁等,而消防救援等应急任务通常来不及或环境不允许布置外部定位基站或信标等设备,因此没有一种可以满足紧急任务下自主定位的要求,所以采用不依赖任何外部设备或先验数据库的惯导定位技术是目前比较稳妥的手段。惯导定位技术是一种完全自主式的导航技术,与普通的定位技术不同的是,它不依赖于导航卫星、无线基站、电子标签等任何辅助设备和先验数据库。
  纯惯导定位在室内小场景,经过长时间的行走后,角度和位置漂移并不明显,因此在很多使用场景中并没有使用其它辅助定位手段。但是这种纯惯导定位产品依然有两个弱点:
  1、输出为相对轨迹,需要将多个人员的轨迹统一到一个坐标系中,目前使用较多的做法是所有应急任务人员在出发时经过同一段长直线,在应用层将轨迹旋转到统一坐标。第二种做法大概是部署两个脚垫(相隔至少10米以上),所有队员依次踩两个脚垫,可以通过后台自动旋转将多个队员统一到一个坐标。
  2、纯惯导定位的精度来说,目前业内0.3%的精度相对比较高,但在大场景长距离情况下,由于惯导固有的漂移率,仍然会有较大的累积误差,需要外部的信息进行校准。
  一般人对于0.3%精度仍有质疑,其实产品采用的是普通的低成本MEMS方案,就是智能手机中的G-sensor,而且不依靠任何基站等辅助信息。这种低成本的MEMS器件,通常会有极高的方向漂移误差(≥100°/h)和加速度误差,如果仅采用普通的航位推算算法,加速度积分带来的速度和位移误差将高达10%以上。
  以上是消防员室内定位系统的优劣介绍,室内定位技术在未来一段时间内,会出现更加适合的解决方案,一定可以同时满足成本低、精度高、覆盖广的需求。