用于海上装备内部空间的人员轨迹定位系统及测试方法技术方案

本申请涉及智能定位的领域，其具体地公开了一种用于海上装备内部空间的人员轨迹定位系统及测试方法，其通过基于人工智能定位技术的特征融合方法来将RSS和TDOA这两者的测试方法进行融合，以对进入海上装备的内部空间的对象进行准确地定位，并且在将这两者的方法进行融合来进行定位的过程中，进一步引入了各个通信基站的位置信息来表征信标与所述定位基站之间的通信环境，以使得定位的精准度更高。以使得定位的精准度更高。以使得定位的精准度更高。

【技术实现步骤摘要】
用于海上装备内部空间的人员轨迹定位系统及测试方法


[0001]本专利技术涉及智能定位的领域，且更为具体地，涉及一种用于海上装备内部空间的人员轨迹定位系统及测试方法。

技术介绍

[0002]定位系统对于海上装备（例如，海上钻井平台、海上运输船舶）的正常运行具有重要意义，利用定位系统能够对进入海上装备的内部空间的对象（例如，工作人员）进行定位，以对工作人员进行定位跟踪取保其安全和防止其失联。
[0003]但是，相较于应用于空旷环境中的定位系统，被应用于海上装备的内部空间的定位系统具有特殊挑战，其原因为船体结构复杂多变，密闭空间信号传输屏蔽、交叉施工人员众多、大型动力干扰、现场杂物众多等。
[0004]因此，期待一种优化的用于海上装备内部空间的人员轨迹定位系统及其测试方案。

技术实现思路

[0005]为了解决上述技术问题，提出了本申请。本申请的实施例提供了一种用于海上装备内部空间的人员轨迹定位系统及测试方法，其通过基于人工智能定位技术的特征融合方法来将RSS和TDOA这两者的测试方法进行融合，以对进入海上装备的内部空间本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种用于海上装备内部空间的人员轨迹定位系统，其特征在于，包括：通信数据采集模块，用于从与定位信标通信的多个定位基站获取所述多个定位基站与所述定位信标之间的通信数据，所述通信数据包括各个所述定位基站接收到的所述定位信标发送的定位信号的信号强度值以及各个所述定位基站接收到所述定位信标发送的定位信号的到达时间；信号强度编码模块，用于将各个所述通信数据中的信号强度值排列为信号强度输入向量后通过包含一维卷积层的序列编码器以得到信号强度特征向量；到达时间编码模块，用于将各个所述通信数据中的到达时间排列为到达时间输入向量后通过所述包含一维卷积层的序列编码器以得到到达时间特征向量；位置数据采集模块，用于获取所述多个定位基站中各个定位基站在海上装备内部空间内的三维坐标；位置数据编码模块，用于将各个所述定位基站在海上装备内部空间内的三维坐标通过全连接层转化为位置特征值后，将各个所述定位基站的位置特征值排列为位置特征向量；特征分布校正模块，用于基于所述位置特征向量，分别对所述信号强度特征向量和所述到达时间特征向量进行特征值分布位置校正以得到校正后信号强度特征向量和校正后到达时间特征向量；第一关联编码模块，用于将所述位置特征向量的转置向量与所述校正后信号强度特征向量进行向量相乘以得到位置
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强度关联矩阵后通过作为特征提取器的第一卷积神经网络以得到第一定位特征图；第二关联编码模块，用于将所述位置特征向量的转置向量与所述校正后到达时间特征向量进行向量相乘以得到位置
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时间关联矩阵后通过作为特征提取器的第二卷积神经网络以得到第二定位特征图；定位特征融合模块，用于融合所述第一定位特征图和所述第二定位特征图以得到解码特征图；以及定位数据生成模块，用于将所述解码特征图通过解码器进行回归解码以得到解码值，所述解码值为定位信标的定位数据。2.根据权利要求1所述的用于海上装备内部空间的人员轨迹定位系统，其特征在于，所述信号强度编码模块，进一步用于：将各个所述通信数据中的信号强度值排列为所述信号强度输入向量；使用所述序列编码器的全连接层以如下公式对所述信号强度输入向量进行全连接编码以提取出所述信号强度输入向量中各个位置的特征值的高维隐含特征，其中，所述公式为：，其中是所述输入向量，是输出向量，是权重矩阵，是偏置向量，表示矩阵乘；使用所述序列编码器的一维卷积层以如下公式对所述信号强度输入向量进行一维卷积编码以提取出所述信号强度输入向量中各个位置的特征值间的高维隐含关联特征，其中，所述公式为：其中，a为卷积核在x方向上的宽度、F为卷积核参数向量、G为与卷积核函数运算的局部向量矩阵，w为卷积核的尺寸，表示所述信号输入强度向量。3.根据权利要求2所述的用于海上装备内部空间的人员轨迹定位系统，其特征在于，所述到达时间编码模块，进一步用于：将各个所述通信数据中的到达时间排列为所述到达时间输入向量；使用所述序列编码器的全连接层以如下公式对所述到达时间输入向量进行全连接编码以提取出所述到达时间输入向量中各个位置的特征值的高维隐含特征，其中，所述公式为：，其中是所述输入向量，是输出向量，是权重矩阵，是
偏置向量，表示矩阵乘；使用所述序列编码器的一维卷积层以如下公式对所述到达时间输入向量进行一维卷积编码以提取出所述到达时间输入向量中各个位置的特征值间的高维隐含关联特征，其中，所述公式为：其中，a为卷积核在x方向上的宽度、F为卷积核参数向量、G为与卷积核函数运算的局部向量矩阵，w为卷积核的尺寸，表示所述到达时间输入向量。4.根据权利要求3所述的用于海上装备内部空间的人员轨迹定位系统，其特征在于，所述特征分布校正模块，包括：第一校正单元，用于基于所述位置特征向量对所述信号强度特征向量进行分层深度单应对齐修正以得到所述校正后信号强度特征向量，其中，所述分层深度单应对齐修正基于所述位置特征向量与所述信号强度特征向量之间的差分特征向量以及所述位置特征向量与所述信号强度特征向量之间的全场景单应关联矩阵的Frobenius范数来进行，其中，所述位置特征向量与所述信号强度特征向量之间的全场景单应关联矩阵为所述位置特征向量的转置向量与所述信号强度特征向量之间的乘积；第二校正单元，用于基于所述位置特征向量对所述到达时间特征向量进行分层深度单应对齐修正以得到所述校正后到达时间特征向量，其中，所述分层深度单应对齐修正基...

【专利技术属性】
技术研发人员：冯玮，史大虎，李明，徐升，李伟，薛乃耀，杨星驰，刘廉昊，
申请(专利权)人：中集海洋工程有限公司，
类型：发明
国别省市：