一種用于糧庫的人員及運(yùn)輸車輛定位方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及一種用于糧庫的人員及運(yùn)輸車輛定位方法。包括以下步驟：建立糧庫的三維GIS電子地圖，并將三維GIS電子地圖部署到網(wǎng)絡(luò)服務(wù)器上；連續(xù)獲取需定位的人員及運(yùn)輸車輛的位置信息，所述位置信息包括需定位的人員及運(yùn)輸車輛所處的經(jīng)緯度和/或地理坐標(biāo)；通過位置信息，將需定位的人員及運(yùn)輸車輛所處的位置顯示在三維GIS電子地圖上；通過瀏覽器登陸所述網(wǎng)絡(luò)服務(wù)器并訪問所述三維GIS電子地圖，所述三維GIS電子地圖上顯示所述需定位的人員及運(yùn)輸車輛的位置。本發(fā)明不僅可以通過瀏覽器對整個糧庫區(qū)域進(jìn)行三維漫游，而且可以對作業(yè)人員進(jìn)行定位跟蹤，了解作業(yè)情況；另外可以對出入糧庫的與糧食運(yùn)輸有關(guān)的車輛進(jìn)行定位跟蹤，實(shí)現(xiàn)糧食的安全儲藏。
【專利說明】一種用于糧庫的人員及運(yùn)輸車輛定位方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種定位方法，特別涉及一種用于糧庫的人員及運(yùn)輸車輛定位方法?！颈尘凹夹g(shù)】
[0002]位置服務(wù)(LBS, Location Based Services)又稱定位服務(wù),它是一種移動信息服務(wù)，就是利用移動設(shè)備的特點(diǎn)，運(yùn)用各種定位技術(shù)獲取使用者當(dāng)前所在的地理位置數(shù)據(jù)，進(jìn)而向用戶提供以地理位置為基礎(chǔ)的各種信息服務(wù)。位置服務(wù)可以應(yīng)用于很多方面，比如糧庫的安全管理和監(jiān)控，包括對出入糧庫的人員及車輛進(jìn)行定位跟蹤、查詢檢索糧庫的某個部分或是糧倉內(nèi)部的信息等等。而糧庫中位置服務(wù)的實(shí)現(xiàn)，首先需要設(shè)計(jì)一套基于糧庫電子地圖的人員及運(yùn)輸車輛定位方法，從而根據(jù)定位信息實(shí)現(xiàn)各種與位置相關(guān)的服務(wù)。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題是提供一種用于糧庫的人員及運(yùn)輸車輛定位方法，解決了現(xiàn)有技術(shù)中對進(jìn)入糧庫的人及運(yùn)輸車輛定位過程復(fù)雜、定位結(jié)果不準(zhǔn)確以及難以查看定位結(jié)果的技術(shù)問題。
[0004]本發(fā)明解決上述技術(shù)問題的技術(shù)方案如下:一種用于糧庫的人員及運(yùn)輸車輛定位方法，包括以下步驟:
[0005](I)建立所述糧庫的三維GIS電子地圖，并將所述三維GIS電子地圖部署到網(wǎng)絡(luò)服務(wù)器上；
[0006](2)連續(xù)獲取需定位的人員及運(yùn)輸車輛的位置信息，所述位置信息包括需定位的人員及運(yùn)輸車輛所處的經(jīng)緯度和/或地理坐標(biāo)；
[0007](3)通過所述位置信息，將需定位的人員及運(yùn)輸車輛所處的位置顯示在所述三維GIS電子地圖上；
[0008](4)通過瀏覽器登陸所述網(wǎng)絡(luò)服務(wù)器并訪問所述三維GIS電子地圖，所述三維GIS電子地圖上顯示所述需定位的人員及運(yùn)輸車輛的位置。
[0009]在上述技術(shù)方案的基礎(chǔ)上，本發(fā)明還可以做如下改進(jìn)。
[0010]進(jìn)一步，所述三維GIS電子地圖以瀏覽器/服務(wù)器的模式嵌入到網(wǎng)絡(luò)服務(wù)器上。
[0011]三維GIS電子地圖是利用虛擬現(xiàn)實(shí)、計(jì)算機(jī)圖形學(xué)、萬維網(wǎng)地理信息系統(tǒng)(WEBGIS)等技術(shù)，將現(xiàn)實(shí)世界的地理實(shí)體轉(zhuǎn)化成三維模型，使瀏覽者產(chǎn)生三維立體視覺的地圖形式。本發(fā)明建立了糧庫的三維GIS電子地圖并將所述三維GIS電子地圖和糧庫的相關(guān)數(shù)據(jù)相對應(yīng)，然后將所述三維GIS電子地圖部署到網(wǎng)絡(luò)服務(wù)器，通過手機(jī)、PDA等職能手持終端的瀏覽器即可訪問所述三維GIS電子地圖，實(shí)現(xiàn)對整個糧庫區(qū)域的三維漫游和糧庫信息查詢。
[0012]而隨著人們對地理數(shù)據(jù)需要日益增大，在Internet環(huán)境下處理地理空間數(shù)據(jù)的萬維網(wǎng)地理信息系統(tǒng)(WebGIS)技術(shù)已經(jīng)成為GIS技術(shù)的重要發(fā)展方向。WebGIS主要包括基于客戶機(jī)/服務(wù)器(C/S)和基于瀏覽器/服務(wù)器(B/S)兩種類型。C/S結(jié)構(gòu)是軟件系統(tǒng)體系結(jié)構(gòu)，通過它可以充分利用兩端硬件環(huán)境的優(yōu)勢，將任務(wù)合理分配到Client端和Server端來實(shí)現(xiàn)，降低了系統(tǒng)的通訊開銷，從而充分發(fā)揮客戶端PC的處理能力，響應(yīng)速度快。但是C/S結(jié)構(gòu)需要建立專用的網(wǎng)絡(luò)和客戶端軟件，使用相對B/S結(jié)構(gòu)較為不方便。本發(fā)明采用了B/S結(jié)構(gòu)，即Browser/Server模式,這種模式統(tǒng)一了客戶端,將系統(tǒng)功能實(shí)現(xiàn)的核心部分集中到服務(wù)器上，通過瀏覽器即可在任何地方進(jìn)行操作而不用安裝任何專門的軟件，客戶端零維護(hù)，使用非常方便。
[0013]進(jìn)一步,所述步驟(I)具體為:
[0014]301通過機(jī)載激光雷達(dá)技術(shù)獲取所述糧庫的數(shù)字高程模型和所述糧庫上地面覆蓋物的高度數(shù)據(jù)；
[0015]302通過航拍影像獲得所述糧庫的紋理圖；
[0016]303通過糧庫的建筑結(jié)構(gòu)圖獲得所述糧庫的實(shí)際尺寸；
[0017]304根據(jù)獲取的數(shù)字高程模型、地面覆蓋物高度數(shù)據(jù)、糧庫紋理圖和糧庫的實(shí)際尺寸，利用三維建模軟件，建立所述糧庫的地面覆蓋物的三維模型，并將所述三維模型轉(zhuǎn)換為.X格式；所述地面覆蓋物包括糧庫所在區(qū)域上的建筑、植物、圍欄和/或裝飾物；
[0018]305對三維GIS平臺world wind進(jìn)行精簡和修改,并把步驟304形成的.X格式的三維模型加載到所述修改后的三維GIS平臺中，形成糧庫的三維GIS電子地圖；
[0019]306將所述三維GIS電子地圖與所述糧庫的信息數(shù)據(jù)庫相關(guān)聯(lián)，并將所述三維GIS電子地圖以瀏覽器/服務(wù)器的模式嵌入到網(wǎng)絡(luò)服務(wù)器上，通過所述三維GIS電子地圖調(diào)用所述糧庫的數(shù)據(jù)信息。
[0020]本發(fā)明的技術(shù)方案采用World Wind開發(fā)面向企業(yè)信息化的三維地理信息平臺(Geogra-phic Information System, GIS);然后對糧庫區(qū)進(jìn)行三維建模，將模型導(dǎo)入到GIS系統(tǒng)中，并將糧庫三維GIS建立成B/S結(jié)構(gòu)，直接部署在網(wǎng)絡(luò)服務(wù)器上，這樣搭載瀏覽器的手機(jī)、PDA等手持終端可以直接通過所述瀏覽器訪問糧庫的GIS電子地圖，從而在手持終端上實(shí)現(xiàn)對整個糧庫區(qū)域的三維漫游。在采用World Wind進(jìn)行開發(fā)時，首先對所述World Wind進(jìn)行二次開發(fā),World Wind進(jìn)行二次開發(fā),對World Wind系統(tǒng)進(jìn)行精簡,刪除不需要的功能，保留三維瀏覽、地圖縮放等基本功能，并編寫添加相關(guān)業(yè)務(wù)功能插件，使其滿足功能需要。所述World Wind采用了 direct3d技術(shù)，因此需要將所述三維模型轉(zhuǎn)換為.X格式后才能加載到三維GIS平臺中。WorldWind加載三維模型參數(shù)以xml文件形式儲存，Worldffind程序提供一個三維模型類modelfeature,用以解析相關(guān)三維模型加載的xml文件，并應(yīng)用到所述三維GIS平臺中。
[0021]進(jìn)一步，所述步驟304還包括將所述.X格式的三維模型轉(zhuǎn)換為.XPL格式的三維模型，所述步驟305中將.XPL格式的三維模型加載到所述修改后的三維GIS平臺中。
[0022]采用上述進(jìn)一步方案的有益效果是:本步驟的技術(shù)方案將.X文件整體替換為.XPL格式，可以提高三維模型加載速度，從而減少定位和查詢時的地圖響應(yīng)時間。
[0023]進(jìn)一步，所述步驟(2)中，通過衛(wèi)星定位系統(tǒng)獲取需定位的人員及運(yùn)輸車輛的位置信息，所述衛(wèi)星定位系統(tǒng)包括信號接收模塊、定位終端、控制中心和衛(wèi)星，具體步驟為:
[0024]501在糧庫區(qū)域內(nèi)設(shè)置信號接收模塊，所述信號接收模塊在所述糧庫的三維GIS電子地圖中的坐標(biāo)已知；
[0025]502所述需定位的人員及運(yùn)輸車輛攜帶定位終端在糧庫區(qū)域移動時，衛(wèi)星計(jì)算所述需定位的人員及運(yùn)輸車輛所處的經(jīng)緯度，并將所述經(jīng)緯度數(shù)據(jù)發(fā)送給信號接收模塊；
[0026]503所述信號接收模塊將所述經(jīng)緯度數(shù)據(jù)發(fā)送給控制中心，所述控制中心將所述經(jīng)緯度數(shù)據(jù)解算為衛(wèi)星定位系統(tǒng)的坐標(biāo)信息，并以所述信號接收模塊在所述三維GIS電子地圖中的坐標(biāo)為參照，將衛(wèi)星定位系統(tǒng)的坐標(biāo)信息對應(yīng)到所述三維GIS電子地圖的坐標(biāo)系中，得到所述經(jīng)緯度數(shù)據(jù)所表示的位置在所述三維GIS電子地圖中的坐標(biāo)。
[0027]進(jìn)一步，所述信號接收模塊為GPS信號接收模塊或北斗信號接收模塊。
[0028]進(jìn)一步，所述定似終％5為GPS定似終％5或北斗定似終立而。
[0029]本進(jìn)一步的技術(shù)方案，采用GPSGPS/北斗導(dǎo)航定位系統(tǒng)來獲取所述需定位人員和運(yùn)輸車輛的位置信息?；赪orld Wind的三維GIS電子地圖中的地理坐標(biāo)是采用經(jīng)緯度表示，為將GPS/北斗導(dǎo)航定位系統(tǒng)解算出的坐標(biāo)信息準(zhǔn)確的對應(yīng)到所述三維GIS電子地圖中的坐標(biāo)系統(tǒng)中，需要編寫一個坐標(biāo)加載接口，對GPS/北斗系統(tǒng)的坐標(biāo)系和三維GIS電子地圖的坐標(biāo)系進(jìn)行修正，使兩個坐標(biāo)系的坐標(biāo)原點(diǎn)重合。這樣GPS/北斗定位標(biāo)簽獲取的地理信息將可以在糧庫GIS平臺中真實(shí)準(zhǔn)確的反映出來。
[0030]進(jìn)一步，所述所述信號接收模塊采用TD-LTE無線傳輸模式將所述經(jīng)緯度數(shù)據(jù)發(fā)送給控制中心。
[0031]采用上述進(jìn)一步方案的有益效果是:本技術(shù)方案采用TD-LTE無線傳輸模式將所述經(jīng)緯度數(shù)據(jù)發(fā)送給控制中心，不僅頻譜效率高，可以達(dá)到5-lObps/Hz ;而且上下行的調(diào)度能力靈活，可以承載多樣化高帶寬服務(wù)(1.4-20MHZ);三是數(shù)據(jù)傳輸速率高，下行使用OFDMA技術(shù)，最高速率可以達(dá)到100Mbits/s，可以最大可能地滿足高速數(shù)據(jù)傳輸要求；四是TD-LTE結(jié)構(gòu)扁平化，時延小，建網(wǎng)成本低，非常滿足本發(fā)明對無線傳輸?shù)囊蟆?br> [0032]進(jìn)一步，所述步驟(2)中，通過RFID定位系統(tǒng)獲取需定位的人員及運(yùn)輸車輛的位置信息，所述RFID定位系統(tǒng)包括RFID信號讀取設(shè)備、固定標(biāo)簽、移動標(biāo)簽和計(jì)算模塊，具體步驟為:
[0033]901在所述糧庫區(qū)域的固定位置設(shè)置至少4個RFID信號讀取設(shè)備，靠近每個所述RFID信號讀取設(shè)備的地方設(shè)置固定標(biāo)簽，所述固定標(biāo)簽和所述RFID信號讀取設(shè)備的距離已知；所述固定標(biāo)簽在所述糧庫的二維GIS電子地圖的坐標(biāo)已知；
[0034]902根據(jù)所述固定標(biāo)簽與所述RFID信號讀取設(shè)備的距離和所述信號讀取設(shè)備接收到的所述固定標(biāo)簽的信號指示強(qiáng)度，校準(zhǔn)每個所述RFID信號讀取設(shè)備的傳輸參數(shù)，所述傳輸參數(shù)包括傳輸損耗和路徑損耗，具體公式為:
[0035]RSSI = P (d) = a-10nlog (d) -N(O, σ 2) (I)
[0036]其中，a為傳輸損耗，η為路徑損耗，d為所述固定標(biāo)簽與所述信號讀取設(shè)備的距離，RSSI為所述RFID信號讀取設(shè)備接收到的所述固定標(biāo)簽的信號指示強(qiáng)度；
[0037]903建立概率模型，所述RSS概率模型用于描述移動標(biāo)簽與所述RFID信號讀取設(shè)備之間的距離和移動標(biāo)簽的信號指示強(qiáng)度的關(guān)系，所述概率模型為:..1-(RSSI )-a +1 On \og(drnY)):,
[0038]
【權(quán)利要求】
1.一種用于糧庫的人員及運(yùn)輸車輛定位方法，包括以下步驟: (1)建立所述糧庫的三維GIS電子地圖，并將所述三維GIS電子地圖部署到網(wǎng)絡(luò)服務(wù)器上； (2)連續(xù)獲取需定位的人員及運(yùn)輸車輛的位置信息，所述位置信息包括需定位的人員及運(yùn)輸車輛所處的經(jīng)緯度和/或地理坐標(biāo)； (3)通過所述位置信息，將需定位的人員及運(yùn)輸車輛所處的位置顯示在所述三維GIS電子地圖上； (4)通過瀏覽器登陸所述網(wǎng)絡(luò)服務(wù)器并訪問所述三維GIS電子地圖，所述三維GIS電子地圖上顯示有所述需定位的人員及運(yùn)輸車輛的位置。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的定位方法，其特征在于:所述三維GIS電子地圖以瀏覽器/服務(wù)器的模式嵌入到網(wǎng)絡(luò)服務(wù)器上。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的定位方法，其特征在于:所述步驟(1)具體為: 301通過機(jī)載激光雷達(dá)技術(shù)獲取所述糧庫的數(shù)字高程模型和所述糧庫上地面覆蓋物的高度數(shù)據(jù)； 302通過航拍影像獲得所述糧庫的紋理圖； 303通過糧庫的建筑結(jié)構(gòu)圖獲得所述糧庫的實(shí)際尺寸； 304根據(jù)獲取的數(shù)字高程模型、地面覆蓋物高度數(shù)據(jù)、糧庫紋理圖和糧庫的實(shí)際尺寸，利用三維建模軟件，建立所述糧庫的地面覆蓋物的三維模型，并將所述三維模型轉(zhuǎn)換為.X格式；所述地面覆蓋物包括糧庫所在區(qū)域上的建筑、植物、圍欄和/或裝飾物； 305對三維GIS平臺world wind進(jìn)行精簡和修改，并把步驟304形成的.X格式的三維模型加載到所述修改后的三維GIS平臺中，形成糧庫的三維GIS電子地圖； 306將所述三維GIS電子地圖與所述糧庫的信息數(shù)據(jù)庫相關(guān)聯(lián)，并將所述三維GIS電子地圖以瀏覽器/服務(wù)器的模式嵌入到網(wǎng)絡(luò)服務(wù)器上，通過所述三維GIS電子地圖調(diào)用所述糧庫的數(shù)據(jù)信息。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的定位方法，其特征在于:所述步驟304還包括將所述.X格式的三維模型轉(zhuǎn)換為.XPL格式的三維模型，所述步驟305中將.XPL格式的三維模型加載到所述修改后的三維GIS平臺中。
5.根據(jù)權(quán)利要求3所述的定位方法，其特征在于:所述步驟(2)中，通過衛(wèi)星定位系統(tǒng)獲取需定位的人員及運(yùn)輸車輛的位置信息，所述衛(wèi)星定位系統(tǒng)包括信號接收模塊、定位終端、控制中心和衛(wèi)星，具體步驟為: 501在糧庫區(qū)域內(nèi)設(shè)置信號接收模塊，所述信號接收模塊在所述糧庫的三維GIS電子地圖中的坐標(biāo)已知； 502所述需定位的人員及運(yùn)輸車輛攜帶定位終端在糧庫區(qū)域移動時，衛(wèi)星計(jì)算所述需定位的人員及運(yùn)輸車輛所處的經(jīng)緯度，并將所述經(jīng)緯度數(shù)據(jù)發(fā)送給信號接收模塊； 503所述信號接收模塊將所述經(jīng)緯度數(shù)據(jù)發(fā)送給控制中心，所述控制中心將所述經(jīng)緯度數(shù)據(jù)解算為衛(wèi)星定位系統(tǒng)的坐標(biāo)信息，并以所述信號接收模塊在所述三維GIS電子地圖中的坐標(biāo)為參照，將衛(wèi)星定位系統(tǒng)的坐標(biāo)信息對應(yīng)到所述三維GIS電子地圖的坐標(biāo)系中，得到所述經(jīng)緯度數(shù)據(jù)所表示的位置在所述三維GIS電子地圖中的坐標(biāo)。
6.根據(jù)權(quán)利要求4所述的定位方法，其特征在于:所述信號接收模塊為GPS信號接收模塊或北斗信號接收模塊。
7.根據(jù)權(quán)利要求4所述的定位方法，其特征在于:所述定位終端為GPS定位終端或北斗定位終端。
8.根據(jù)權(quán)利要求5所述的定位方法，其特征在于:所述所述信號接收模塊采用TD-LTE無線傳輸模式將所述經(jīng)緯度數(shù)據(jù)發(fā)送給控制中心。
9.根據(jù)權(quán)利要求3所述的定位方法，其特征在于:所述步驟(2)中，通過RFID定位系統(tǒng)獲取需定位的人員及運(yùn)輸車輛的位置信息，所述RFID定位系統(tǒng)包括RFID信號讀取設(shè)備、固定標(biāo)簽、移動標(biāo)簽和計(jì)算模塊，具體步驟為: 901在所述糧庫區(qū)域的固定位置設(shè)置至少4個RFID信號讀取設(shè)備，靠近每個所述RFID信號讀取設(shè)備的地方設(shè)置固定標(biāo)簽，所述固定標(biāo)簽和所述RFID信號讀取設(shè)備的距離已知；所述固定標(biāo)簽在所述糧庫的三維GIS電子地圖的坐標(biāo)已知； 902根據(jù)所述固定標(biāo)簽與所述RFID信號讀取設(shè)備的距離和所述信號讀取設(shè)備接收到的所述固定標(biāo)簽的信號指示強(qiáng)度，校準(zhǔn)每個所述RFID信號讀取設(shè)備的傳輸參數(shù)，所述傳輸參數(shù)包括傳輸損耗和路徑損耗，具體公式為:
RSSI = P (d) = a-10nlog (d)-Ν(0, σ 2) (I) 其中，a為傳輸損耗，η為路徑損耗，d為所述固定標(biāo)簽與所述信號讀取設(shè)備的距離，RSSI為所述RFID信號讀取設(shè)備接收到的所述固定標(biāo)簽的信號指示強(qiáng)度； 903建立概率模型，所述RSS概率模型用于描述移動標(biāo)簽與所述RFID信號讀取設(shè)備之間的距離和移動標(biāo)簽的信號指示強(qiáng)度的關(guān)系，所述概率模型為:
10.根據(jù)權(quán)利要求3~9任一所述的定位方法，其特征在于:步驟(4)中用于登陸服務(wù)器的所述瀏覽器設(shè)置在智能手持終端上。
【文檔編號】G01S19/45GK103954984SQ201410068713
【公開日】2014年7月30日 申請日期:2014年2月27日 優(yōu)先權(quán)日:2014年2月27日
【發(fā)明者】趙東明, 徐進(jìn), 吳小軍, 周子麟, 熊偉 申請人:武漢理工大學(xué)