一種智能導航與搜救系統(tǒng)架構(gòu)的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種智能導航與搜救系統(tǒng)架構(gòu)，將傳統(tǒng)的衛(wèi)星導航技術、偽衛(wèi)星技術、智能位置服務技術、現(xiàn)代化管理技術相結(jié)合，形成針對景區(qū)導航與搜救兩大應用服務。具備“雙向、團隊、信息推送、遠程交互”等突出技術特征，系統(tǒng)由用戶設備、位置服務網(wǎng)和服務平臺三大部分組成，同時在融入了的基于大數(shù)據(jù)的智能位置服務技術，其功能可根據(jù)用戶需求進行定制。
【專利說明】一種智能導航與搜救系統(tǒng)架構(gòu)

【技術領域】
[0001] 本發(fā)明涉及導航定位領域中一種智能導航與搜救系統(tǒng)架構(gòu)，集位置服務、景區(qū)管 理、應急搜救為一體，具備"雙向、團隊、信息推送、遠程交互"等突出技術特征。

【背景技術】
[0002] "十五"以來，國家將"掌握衛(wèi)星導航定位技術，建立自主的衛(wèi)星導航定位系統(tǒng)，開 發(fā)衛(wèi)星導航定位應用系統(tǒng)，初步建成中國的衛(wèi)星導航定位應用產(chǎn)業(yè)"作為近十年我國衛(wèi)星 導航定位的發(fā)展目標，并列為"十五"高技術產(chǎn)業(yè)發(fā)展規(guī)劃重大專項。在《國家2010-2020 年科技發(fā)展綱要》中衛(wèi)星導航是我國信息領域中要重點發(fā)展的產(chǎn)業(yè)技術，同時北斗衛(wèi)星導 航系統(tǒng)列入"十一五" 16個國家重大科技專項之一。科技部發(fā)布《"十二五"科學和技術發(fā) 展規(guī)劃》已經(jīng)確立"中國位置服務科技專項"，將導航與位置服務技術列為前沿技術和新型 產(chǎn)業(yè)發(fā)展的重要基礎。上述政策為發(fā)展智能導航與位置服務產(chǎn)業(yè)提供了前所未有的機遇。
[0003] 當前我國旅游業(yè)持續(xù)快速增長，年游客總數(shù)已突破30億人次，收入約3萬億元，并 持續(xù)保持每年兩位數(shù)的快速增長。但隨之而來的是逐步顯現(xiàn)的景區(qū)資源與游客數(shù)量的矛 盾，特別是伴隨著越來越多的探險游客的出現(xiàn)，安全事故也在逐步增多。2014年是智慧旅游 年，本系統(tǒng)體系架構(gòu)的推廣，將提升游客在食、住、行、游、購、娛每個旅游消費環(huán)節(jié)中的附加 值；旅游者在旅游前、旅游中、旅游后，都能夠輕松地獲取資訊、規(guī)劃出行、預訂票務、安排食 宿、消費支出等，極大改善旅游體驗，促進以信息化帶動旅游業(yè)向現(xiàn)代服務業(yè)轉(zhuǎn)變。此外，該 體系架構(gòu)也可推廣到智慧城市中，服務對象由游客、景區(qū)管理人員轉(zhuǎn)變?yōu)榫用瘛⒊鞘泄芾砣?員，相應的需求發(fā)生轉(zhuǎn)變，但總體架構(gòu)、信號接口協(xié)議、數(shù)據(jù)處理的基本框架無需變化，可推 動我國數(shù)字化城市的發(fā)展步伐。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0004] 本發(fā)明的目的是為提高景區(qū)內(nèi)位置服務、景區(qū)管理與應急搜救的智能化水平，解 決景區(qū)內(nèi)游客流量管理、工作人員考勤、突發(fā)事件的應用處理、景區(qū)環(huán)境監(jiān)控等問題，提出 一種智能導航搜救系統(tǒng)架構(gòu)。
[0005] 本發(fā)明是通過下述技術方案實現(xiàn)的：
[0006] -種智能導航與搜救系統(tǒng)架構(gòu)，包括綜合數(shù)據(jù)處理中心1、偽衛(wèi)星站2、差分增強 基準站3、RFID服務站4和用戶終端5,其特征在于：偽衛(wèi)星站2根據(jù)自身信號測距觀測量 與接收的空間衛(wèi)星導航信號生成偽衛(wèi)星增強信號；差分增強基準站3根據(jù)自身精確位置與 接收的衛(wèi)星導航信號生成差分增強信號；用戶終端5接收衛(wèi)星導航信號、偽衛(wèi)星增強信號、 差分增強信號、RFID服務站4輸出的RFID信號，完成用戶終端自身位置的確定，并將用戶 終端的定位數(shù)據(jù)、狀態(tài)數(shù)據(jù)、控制數(shù)據(jù)和通信交互數(shù)據(jù)通過通信網(wǎng)絡傳送至綜合數(shù)據(jù)處理 中心1 ;
[0007] 偽衛(wèi)星站2、差分增強基準站3和RFID服務站4將各自的狀態(tài)信息通過通信網(wǎng)絡 輸送給綜合數(shù)據(jù)處理中心1 ;綜合數(shù)據(jù)處理中心1通過通信網(wǎng)絡向偽衛(wèi)星站2、差分增強基 準站3和RFID服務站4發(fā)送控制指令。
[0008] 其中，所述的用戶終端5包括手持式管理型終端51、車載式管理型終端52、指揮型 搜救終端53、手持型搜救終端54、高精度環(huán)境監(jiān)測終端55和大眾終端56 ;通信網(wǎng)絡包括： 無線移動通信網(wǎng)絡、北斗RDSS與有線通信網(wǎng)絡；綜合數(shù)據(jù)處理中心1包括：通信平臺11、位 置服務平臺12、應急搜救平臺13、系統(tǒng)監(jiān)控平臺14、景區(qū)管理平臺15。
[0009] 手持式管理終端51包括第一定位模塊511、第一通信模塊512、第一數(shù)據(jù)處理模塊 513、第一人機交互模塊514和第一 RFID識別模塊515 ;第一定位模塊511接收衛(wèi)星導航信 號、差分增強信號和偽衛(wèi)星站2發(fā)送的偽衛(wèi)星增強信號實現(xiàn)組合定位確定自身的位置信息 并傳輸?shù)降谝粩?shù)據(jù)處理模塊513 ;第一人機交互模塊514把操作信息傳輸?shù)降谝粩?shù)據(jù)處理 模塊513 ;第一 RFID識別模塊515把讀取的射頻卡ID傳輸?shù)降谝粩?shù)據(jù)處理模塊513,第一 數(shù)據(jù)處理模塊513把第一定位模塊511、第一人機交互模塊514與第一 RFID識別模塊515 傳來的數(shù)據(jù)通過第一通信模塊512發(fā)送給綜合數(shù)據(jù)處理中心1。
[0010] 車載式管理終端52包括第二定位模塊521、第二通信模塊522、第二數(shù)據(jù)處理模塊 523、第二人機交互模塊524和第二RFID識別模塊525 ;第二定位模塊521接收衛(wèi)星導航信 號、差分增強信號和偽衛(wèi)星站2發(fā)送的信號實現(xiàn)組合定位確定自身的位置信息并傳輸?shù)降?二數(shù)據(jù)處理模塊523 ;第二人機交互模塊524把操作信息傳輸?shù)降诙?shù)據(jù)處理模塊523,第 二RFID識別模塊525把讀取的射頻卡ID傳輸?shù)降诙?shù)據(jù)處理模塊523,第二數(shù)據(jù)處理模塊 523把第二定位模塊521、第二人機交互模塊524與第二RFID識別模塊525傳來的數(shù)據(jù)通 過第二通信模塊522發(fā)送給綜合數(shù)據(jù)處理中心1。
[0011] 手持式搜救終端54包括第四定位模塊541、第二通信切換模塊542、第四數(shù)據(jù)處 理模塊543和第四人機交互模塊544 ;第四定位模塊541接收衛(wèi)星導航信號、差分增強信 號和偽衛(wèi)星站2發(fā)送的信號實現(xiàn)組合定位確定自身的位置信息并發(fā)送給第四數(shù)據(jù)處理模 塊543 ;第四人機交互模塊544把操作信息傳輸?shù)降谒臄?shù)據(jù)處理模塊543 ;第四數(shù)據(jù)處理模 塊543把第四定位模塊541與第四人機交互模塊544傳來的數(shù)據(jù)輸出至第二通信切換模塊 542 ;第二通信切換模塊542根據(jù)通信網(wǎng)絡中的各通信鏈路的狀態(tài)進行自主切換，將第四數(shù) 據(jù)處理模塊543輸出的數(shù)據(jù)通過通信網(wǎng)絡中相應的通信鏈路發(fā)送給綜合數(shù)據(jù)處理中心1， 同時第二通信切換模塊542將第四數(shù)據(jù)處理模塊543輸出的數(shù)據(jù)發(fā)送給指揮式搜救終端 53〇
[0012] 指揮式搜救終端53包括第三定位模塊531、第一通信切換模塊532、第三數(shù)據(jù)處 理模塊533和第三人機交互模塊534 ;第三定位模塊531接收衛(wèi)星導航信號、差分增強信 號和偽衛(wèi)星站2發(fā)送的信號實現(xiàn)組合定位確定自身的位置信息并發(fā)送給第三數(shù)據(jù)處理模 塊533 ;第三人機交互模塊534把操作信息傳輸?shù)降谌龜?shù)據(jù)處理模塊533 ;第三數(shù)據(jù)處理模 塊533把第三定位模塊531與第三人機交互模塊534傳來的數(shù)據(jù)輸出至第一通信切換模塊 532 ;第一通信切換模塊532根據(jù)通信網(wǎng)絡中的各通信鏈路的狀態(tài)進行自主切換，將第三數(shù) 據(jù)處理模塊533傳來的數(shù)據(jù)過通信網(wǎng)絡中相應的通信鏈路發(fā)送給綜合數(shù)據(jù)處理中心1 ;第 三通信切換模塊532將手持式搜救終端54發(fā)送的數(shù)據(jù)輸出至第三數(shù)據(jù)處理模塊533用于 監(jiān)控。
[0013] 有益效果
[0014] 本發(fā)明提出的一種智能導航與搜救系統(tǒng)架構(gòu)，適合于任意大型景區(qū)的日常管理與 搜救，具備"雙向、團隊、信息推送、遠程交互"等突出技術特征，融合衛(wèi)星導航、偽衛(wèi)星定位、 RTK、RFID、3G移動通信等多個技術，對于旅游、生態(tài)資源保護、精細化景區(qū)管理等多種需求 做出智能的響應，具有更透徹的感知、更全面互聯(lián)互通、更深入的智能化。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0015] 圖1為面向景區(qū)應用的智能導航與搜救系統(tǒng)架構(gòu)電原理圖；
[0016] 圖2為手持式管理型終端與車載式管理型終端組成示意圖；
[0017] 圖3為指揮型搜救終端與手持型搜救終端組成示意圖；
[0018] 圖4為綜合數(shù)據(jù)處理中心與其它組成部分的信息流圖。

【具體實施方式】
[0019] 為了更好的說明本發(fā)明的目的和優(yōu)點，下面結(jié)合說明書附圖1-4對本發(fā)明作進一 步說明。
[0020] 一種智能導航與搜救系統(tǒng)架構(gòu)，包括綜合數(shù)據(jù)處理中心1、偽衛(wèi)星站2、差分增強 基準站3、RFID服務站4和用戶終端5,實施例按圖1進行連接線路。
[0021] 綜合數(shù)據(jù)處理中心1包括通信平臺11、位置服務平臺12、應急搜救平臺13、系統(tǒng)監(jiān) 控平臺14、景區(qū)管理平臺15 ;位置服務平臺12負責存儲和管理用戶終端5的位置信息，以 及響應用戶終端5、應急搜救平臺13和景區(qū)管理平臺15提出的位置服務請求；應急搜救平 臺13接收用戶終端5發(fā)來的報警信息，經(jīng)過分析處理后生成應急救援方案，把相應的調(diào)度 信息發(fā)送給用戶終端5 ;景區(qū)管理平臺15根據(jù)用戶終端5上報的位置信息，實現(xiàn)對用戶終 端5的管理以及位置數(shù)據(jù)統(tǒng)計；系統(tǒng)監(jiān)控平臺14向監(jiān)控偽衛(wèi)星站2、差分增強基準站3與 RFID服務站4發(fā)送控制指令，并接收偽衛(wèi)星站2、差分增強基準站3、RFID服務站4、用戶終 端5、通信平臺11、位置服務平臺12、應急搜救平臺13和景區(qū)管理平臺15的狀態(tài)信息。
[0022] 用戶終端5包括手持式管理型終端51、車載式管理型終端52、指揮型搜救終端53、 手持型搜救終端54、高精度環(huán)境監(jiān)測終端55和大眾終端56。
[0023] 手持式管理型終端51、車載式管理型終端52、手持型搜救終端54、指揮型搜救終 端53利用空間衛(wèi)星導航信號、偽衛(wèi)星站2和差分基準站3發(fā)來的信號實現(xiàn)自身位置的確 定，并將定位結(jié)果在終端上顯示，同時將位置信息通過通信網(wǎng)絡發(fā)送給通信平臺11，通信平 臺11把信息轉(zhuǎn)發(fā)給位置服務平臺12,位置服務平臺12可以利用這些位置信息生成當前時 刻景區(qū)內(nèi)車輛分布圖、人員分布圖等。
[0024] 高精度環(huán)境監(jiān)終端55利用空間衛(wèi)星導航信號、差分增強基準站3實現(xiàn)自身位置的 精確確定，并將定位結(jié)果在終端上顯示，同時將位置信息通過通信網(wǎng)絡發(fā)送給通信平臺11， 通信平臺11把信息轉(zhuǎn)發(fā)給位置服務平臺12。
[0025] 用戶終端5經(jīng)通信平臺11轉(zhuǎn)發(fā)向位置服務平臺12發(fā)送軌跡查詢指令，位置服務 平臺12把相應數(shù)據(jù)經(jīng)通信平臺11轉(zhuǎn)發(fā)給用戶終端5,并顯示在終端上。
[0026] 景區(qū)管理平臺15經(jīng)過通信平臺11轉(zhuǎn)發(fā)向用戶終端5發(fā)送調(diào)度指令、公告信息，用 戶終端5給予相應的回執(zhí)。
[0027] 應急搜救平臺13經(jīng)過通信平臺11轉(zhuǎn)發(fā)向指揮型搜救終端53、手持型搜救終端54 發(fā)送搜救相關信息，指揮型搜救終端53、手持型搜救終端54給予相應的回執(zhí)。
[0028] 用戶終端5經(jīng)通信平臺1轉(zhuǎn)發(fā)向應急搜救平臺13發(fā)送求救指令，應急搜救平臺13 把回執(zhí)信息經(jīng)通信平臺11轉(zhuǎn)發(fā)給用戶終端5 ;其中，指揮型搜救終端53、手持型搜救終端 54可通過北斗RDSS通信網(wǎng)絡向應急搜救平臺13發(fā)送求救指令及接收回執(zhí)。
[0029] 綜合數(shù)據(jù)處理中心1與偽衛(wèi)星站2、差分增強基準站3、RFID服務站4、用戶終端5 的信息交互內(nèi)容參見圖1。
[0030] 實施例中，分為景區(qū)日常管理與景區(qū)日常救援兩種模式。
[0031] 1、景區(qū)日常管理
[0032] RFID服務站4、手持式管理型終端51、車載式管理型終端52都配備有RFID閱讀 器，通過讀取服務范圍內(nèi)的RFID卡的ID標識，并通過通信網(wǎng)絡將位置信息和ID信息發(fā)送 給位置服務平臺12。
[0033] 位置服務平臺12對ID信息和位置信息進行處理，形成景區(qū)游客密度分布圖。RFID 服務站4、手持式管理型終端51、車載式管理型終端52、景區(qū)管理平臺15、應急搜救平臺13 可以向位置服務平臺12訂閱或查詢該信息。
[0034] 手持式管理型終端51、車載式管理型終端52、手持型搜救終端54、指揮型搜救終 端53使用接收的空間衛(wèi)星導航信號、差分增強信號和偽衛(wèi)星站2發(fā)送的信號進行定位，并 將定位結(jié)果在本地景區(qū)地圖上實時顯示更新，同時將位置信息上報給位置服務平臺12進 行處理，位置服務平臺12可以利用這些位置信息生成當前時刻景區(qū)內(nèi)車輛分布圖、管理人 員分布圖等，景區(qū)管理平臺15和應急搜救平臺13可基于這些信息制定管理服務和搜救服 務方案。
[0035] 景區(qū)管理平臺15利用管理服務方案有計劃地協(xié)調(diào)、調(diào)度和管理景區(qū)內(nèi)的各種車 輛和管理服務人員，平臺將任務、調(diào)度規(guī)劃發(fā)送給管理型終端，管理人員和車輛按照規(guī)劃執(zhí) 行任務。
[0036] 2、景區(qū)日常救援
[0037] 指揮型搜救終端53可以通過北斗RDSS指揮和調(diào)度團隊的手持型搜救終端54進 行搜救服務，且可以采用文字或圖片方式將搜救現(xiàn)場的情況發(fā)送至應急搜救服務平臺13， 指揮員根據(jù)這些信息進行搜救情況處理、制定修改搜救方案。通過位置信息和搜救現(xiàn)場態(tài) 勢的交互，使搜救人員和指揮人員能夠快速做出搜救響應和緊急情況感知。
【權(quán)利要求】
1. 一種智能導航與搜救系統(tǒng)架構(gòu)，包括綜合數(shù)據(jù)處理中心（1)、偽衛(wèi)星站（2)、差分增 強基準站⑶、RFID服務站（4)和用戶終端（5)，其特征在于：偽衛(wèi)星站⑵根據(jù)自身信號 測距觀測量與接收的空間衛(wèi)星導航信號生成偽衛(wèi)星增強信號；差分增強基準站（3)根據(jù)自 身精確位置與接收的衛(wèi)星導航信號生成差分增強信號；用戶終端（5)接收衛(wèi)星導航信號、 偽衛(wèi)星增強信號、差分增強信號、RFID服務站（4)輸出的RFID信號，完成用戶終端自身位 置的確定，并將用戶終端的定位數(shù)據(jù)、狀態(tài)數(shù)據(jù)、控制數(shù)據(jù)和通信交互數(shù)據(jù)通過通信網(wǎng)絡傳 送至綜合數(shù)據(jù)處理中心（1); 偽衛(wèi)星站（2)、差分增強基準站（3)和RFID服務站（4)將各自的狀態(tài)信息通過通信網(wǎng) 絡輸送給綜合數(shù)據(jù)處理中心（1);綜合數(shù)據(jù)處理中心（1)通過通信網(wǎng)絡向偽衛(wèi)星站（2)、差 分增強基準站（3)和RFID服務站（4)發(fā)送控制指令。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種智能導航與搜救系統(tǒng)架構(gòu)，其特征在于：所述的用戶終 端（5)包括手持式管理型終端（51)、車載式管理型終端（52)、指揮型搜救終端（53)和手持 型搜救終端（54)。
3. 根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種智能導航與搜救系統(tǒng)架構(gòu)，其特征在于：所述的手持式 管理終端（51)包括第一定位模塊（511)、第一通信模塊（512)、第一數(shù)據(jù)處理模塊（513)、 第一人機交互模塊（514)和第一 RFID識別模塊（515);第一定位模塊（511)接收衛(wèi)星導航 信號、差分增強信號和偽衛(wèi)星站（2)發(fā)送的偽衛(wèi)星增強信號實現(xiàn)組合定位確定自身的位置 信息并傳輸?shù)降谝粩?shù)據(jù)處理模塊（513);第一人機交互模塊（514)把操作信息傳輸?shù)降谝?數(shù)據(jù)處理模塊（513);第一 RFID識別模塊（515)把讀取的射頻卡ID傳輸?shù)降谝粩?shù)據(jù)處理 模塊（513)，第一數(shù)據(jù)處理模塊（513)把第一定位模塊（511)、第一人機交互模塊（514)與 第一 RFID識別模塊（515)傳來的數(shù)據(jù)通過第一通信模塊（512)發(fā)送給綜合數(shù)據(jù)處理中心 ⑴。
4. 根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種智能導航與搜救系統(tǒng)架構(gòu)，其特征在于：所述的車載式 管理終端（52)包括第二定位模塊（521)、第二通信模塊（522)、第二數(shù)據(jù)處理模塊（523)、 第二人機交互模塊（524)和第二RFID識別模塊（525);第二定位模塊（521)接收衛(wèi)星導航 信號、差分增強信號和偽衛(wèi)星站（2)發(fā)送的信號實現(xiàn)組合定位確定自身的位置信息并傳輸 到第二數(shù)據(jù)處理模塊（523);第二人機交互模塊（524)把操作信息傳輸?shù)降诙?shù)據(jù)處理模 塊（523)，第二RFID識別模塊（525)把讀取的射頻卡ID傳輸?shù)降诙?shù)據(jù)處理模塊（523)， 第二數(shù)據(jù)處理模塊（523)把第二定位模塊（521)、第二人機交互模塊（524)與第二RFID識 別模塊（525)傳來的數(shù)據(jù)通過第二通信模塊（522)發(fā)送給綜合數(shù)據(jù)處理中心（1)。
5. 根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種智能導航與搜救系統(tǒng)架構(gòu)，其特征在于：所述的手持 式搜救終端（54)包括第四定位模塊（541)、第二通信切換模塊（542)、第四數(shù)據(jù)處理模塊 (543)和第四人機交互模塊（544);第四定位模塊（541)接收衛(wèi)星導航信號、差分增強信號 和偽衛(wèi)星站（2)發(fā)送的信號實現(xiàn)組合定位確定自身的位置信息并發(fā)送給第四數(shù)據(jù)處理模 塊（543);第四人機交互模塊（544)把操作信息傳輸?shù)降谒臄?shù)據(jù)處理模塊（543);第四數(shù)據(jù) 處理模塊（543)把第四定位模塊（541)與第四人機交互模塊（544)傳來的數(shù)據(jù)輸出至第二 通信切換模塊（542);第二通信切換模塊（542)根據(jù)通信網(wǎng)絡中的各通信鏈路的狀態(tài)進行 自主切換，將第四數(shù)據(jù)處理模塊（543)輸出的數(shù)據(jù)通過通信網(wǎng)絡中相應的通信鏈路發(fā)送給 綜合數(shù)據(jù)處理中心（1)，同時第二通信切換模塊（542)將第四數(shù)據(jù)處理模塊（543)輸出的數(shù) 據(jù)發(fā)送給指揮式搜救終端（53)。
6.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種智能導航與搜救系統(tǒng)架構(gòu)，其特征在于：所述的指揮 式搜救終端（53)包括第三定位模塊（531)、第一通信切換模塊（532)、第三數(shù)據(jù)處理模塊 (533)和第三人機交互模塊（534);第三定位模塊（531)接收衛(wèi)星導航信號、差分增強信號 和偽衛(wèi)星站（2)發(fā)送的信號實現(xiàn)組合定位確定自身的位置信息并發(fā)送給第三數(shù)據(jù)處理模 塊（533);第三人機交互模塊（534)把操作信息傳輸?shù)降谌龜?shù)據(jù)處理模塊（533);第三數(shù)據(jù) 處理模塊（533)把第三定位模塊（531)與第三人機交互模塊（534)傳來的數(shù)據(jù)輸出至第一 通信切換模塊（532);第一通信切換模塊（532)根據(jù)通信網(wǎng)絡中的各通信鏈路的狀態(tài)進行 自主切換，將第三數(shù)據(jù)處理模塊（533)傳來的數(shù)據(jù)過通信網(wǎng)絡中相應的通信鏈路發(fā)送給綜 合數(shù)據(jù)處理中心（1);第三通信切換模塊（532)將手持式搜救終端（54)發(fā)送的數(shù)據(jù)輸出至 第三數(shù)據(jù)處理模塊（533)用于監(jiān)控。
【文檔編號】H04L29/08GK104215989SQ201410442426
【公開日】2014年12月17日 申請日期:2014年9月2日 優(yōu)先權(quán)日:2014年9月2日
【發(fā)明者】蔚保國, 李雋 , 王垚, 王騰, 崔淼, 鄭迎春, 申海鵬 申請人:中國電子科技集團公司第五十四研究所