一种船舶人员定位系统技术方案

本发明专利技术公开了一种船舶人员定位系统，包括：定位终端

【技术实现步骤摘要】
一种船舶人员定位系统


[0001]本专利技术涉及定位技术，尤其涉及一种船舶人员定位系统
。

技术介绍

[0002]船舶作为一种相对特殊的室内环境，相较一般的建筑物，其内部结构更为复杂，特别是军舰
、
邮轮
、
科考船等大型船舶，对于登船人员很难在短时间内完全熟悉其内部结构，在工作和生活上造成不便；当发生火灾等紧急情况时，掌握人员位置信息对于紧急疏散也有着十分重要的作用
。
现有的船舶人员定位技术，例如
ZigBee
技术和
RFID
技术，存在大量布设基站，硬件成本高，以及人员必须携带特殊标签实现定位，便携性差的问题
。

技术实现思路

[0003]本专利技术要解决的技术问题在于针对现有技术中的缺陷，提供一种船舶人员定位系统
。
[0004]本专利技术解决其技术问题所采用的技术方案是：一种船舶人员定位系统，包括：
[0005]定位终端
、
管理员终端
、
管理中心服务器和管理中心数据库：
[0006]所述定位终端作为船舶人员携带的定位标签，用于接收至少一个无线
AP
信号，并将可接收到的无线
AP
信号强度以及相应的
mac
地址作为当前定位终端的位置指纹以实现位置匹配；
[0007]所述管理员终端，通过有线网络或无线网络与管理中心服务器实现通信，并能访问管理中心数据库中的所有数据；
>[0008]所述管理员终端包括查询单元和广播信息单元；
[0009]所述查询单元用于进行船舶人员位置实时信息查询和人员历史位置信息查询；
[0010]所述广播信息单元用于将广播内容和广播接收人员信息发送至管理中心服务器；
[0011]管理中心服务器包括：
[0012]数据接收单元，用于接收并解析定位终端或管理员终端发来的数据信息，包括登录请求
、
定位请求
、
导航请求
、
数据请求；并根据获取的请求类型，调用管理中心服务器相应功能模块进行处理；
[0013]定位单元，用于将定位终端发送来的无线
AP
信号强度列表与管理中心数据库中的指纹库数据进行比较，计算得到该终端当前的位置数据，并将该位置数据存储至管理中心数据库中的人员位置信息表中；
[0014]导航单元，用于获取导航路线，根据定位终端发送的起点舱室名称及终点舱室名称，调用管理中心数据库的船舶舱室数据获取起点和终点的位置信息，根据管理中心数据库的地图数据，计算导航路线；
[0015]位置判断单元，用于将定位终端的人员最新定位结果与管理中心数据库禁止通行区域地图数据进行匹配，判断其是否处于禁止通行区域；
[0016]广播单元，用于将管理员终端发送来的广播通知分发至各接收定位终端；还用于
根据管理中心服务器的位置判断单元的判断结果产生位置告警广播信息分发至管理员终端以及对应的定位终端；
[0017]管理中心数据库，用于存储船舶人员的定位系统所使用及产生的所有数据，包括：
[0018]人员信息表；
[0019]人员位置信息表，包含人员位置信息，人员位置信息的数据格式为
(
位置数据，登录设备
mac
地址
、
登录
IP
地址
、
时间
)
，还包含人员工号
/ID
，用于与人员信息表进行关联，其中位置数据为定位终端定位结果，登录设备
mac
地址用于实现人员工号
/ID
与定位终端设备绑定，时间用于查看该人员历史位置信息；
[0020]地图数据，包含船舶整体三维数据以及各层平面地图数据，其中船舶整体三维数据用于人员定位结果的三维展示，各层平面地图数据用于人员定位结果的平面展示以及导航服务的路线展示；
[0021]指纹库数据，包含定位区域参考点
WIFI
信号指纹数据，用于在线匹配实现终端定位；
[0022]船舶舱室数据，包含船舶各舱室名称以及其在船舶中的位置，用于导航服务时人员选择目的地舱室；
[0023]禁止通行区域地图数据，包含船舶中一般人员禁止通行区域，用于判断定位终端当前位置是否处于禁止通行区域
。
[0024]按上述方案，所述指纹库数据中定位区域参考点
WIFI
信号指纹数据获取方法如下：
[0025]1)
通过统计数据获得
WiFi
信号在
RP
j
处的
AP
i
出现频率；
[0026]RP
j
表示第
j
个
WiFi
指纹采集参考点，
AP
i
表示第
i
个
WiFi
信号发射点；
[0027]2)
根据出现频率选取前
N
个
AP
作为指纹数据获取
AP
，通过指纹数据获取
AP
对
RSS
组进行筛选得到筛选后的
RSS
组；
[0028]3)
通过筛选后的
RSS
组结合采集参考点的三维坐标，构建指纹数据库数据
。
[0029]按上述方案，所述步骤
3)
中，通过筛选后的
RSS
组结合采集参考点的三维坐标，构建指纹数据库数据，具体如下：
[0030]3.1)
对于每个参考点
RP
j
，使用模糊聚类算法计算其
RSS
均值；步骤为：
[0031]3.1.1)
初始化
c
个聚类中心和模糊度
m
的值；
[0032]3.1.2)
确定目标函数，反复迭代以下直到目标函数的变化小于
ε
(
一般取值
10
‑5)
；
[0033]3.1.3)
当满足迭代条件时，此时的聚类中心
v
i
就是参考点
RP
j
处的测量信号强度聚类均值；
[0034]3.2)
参考点
RP
j
处的测量信号强度聚类均值结合
RP
j
的空间坐标
(x
j
,y
j
,z
j
)
确定
RP
j
处的
WiFi
指纹数据，表示为：
[0035]S
j1
＝
{(RSS
j1
,RSS
j2...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.
一种船舶人员定位系统，其特征在于，包括：定位终端
、
管理员终端
、
管理中心服务器和管理中心数据库；所述定位终端作为船舶人员携带的定位标签，用于接收至少一个无线
AP
信号，并将可接收到的无线
AP
信号强度以及相应的定位终端
mac
地址作为当前定位终端的位置指纹以实现位置匹配；所述管理员终端，通过有线网络或无线网络与管理中心服务器实现通信，并能访问管理中心数据库中的所有数据；所述管理员终端包括查询单元和广播信息单元；所述查询单元用于进行船舶人员位置实时信息查询和人员历史位置信息查询；所述广播信息单元用于将广播内容和广播接收人员信息发送至管理中心服务器；管理中心服务器包括：数据接收单元，用于接收并解析定位终端或管理员终端发来的数据信息，包括登录请求
、
定位请求
、
导航请求
、
数据请求；并根据获取的请求类型，调用管理中心服务器相应功能模块进行处理；定位单元，用于将定位终端发送来的无线
AP
信号强度列表与管理中心数据库中的指纹库数据进行比较，计算得到该终端当前的位置数据，并将该位置数据存储至管理中心数据库中的人员位置信息表中；导航单元，用于获取导航路线，根据定位终端发送的起点舱室名称及终点舱室名称，调用管理中心数据库的船舶舱室数据获取起点和终点的位置信息，根据管理中心数据库的地图数据，计算导航路线；位置判断单元，用于将定位终端的人员最新定位结果与管理中心数据库禁止通行区域地图数据进行匹配，判断其是否处于禁止通行区域；广播单元，用于将管理员终端发送来的广播通知分发至各接收定位终端；还用于根据管理中心服务器的位置判断单元的判断结果产生位置告警广播信息分发至管理员终端以及对应的定位终端；管理中心数据库，用于存储船舶人员的定位系统所使用及产生的所有数据，包括：人员信息表；人员位置信息表，包含人员位置信息，人员位置信息的数据格式为
(
位置数据，登录设备
mac
地址
、
登录
IP
地址
、
时间
)
，还包含人员工号
/ID
，用于与人员信息表进行关联，其中位置数据为定位终端定位结果，登录设备
mac
地址用于实现人员工号
/ID
与定位终端设备绑定，时间用于查看该人员历史位置信息；地图数据，包含船舶整体三维数据以及各层平面地图数据，其中船舶整体三维数据用于人员定位结果的三维展示，各层平面地图数据用于人员定位结果的平面展示以及导航服务的路线展示；指纹库数据，包含定位区域参考点
WIFI
信号指纹数据，用于在线匹配实现终端定位；船舶舱室数据，包含船舶各舱室名称以及其在船舶中的位置，用于导航服务时人员选择目的地舱室；禁止通行区域地图数据，包含船舶中一般人员禁止通行区域，用于判断定位终端当前位置是否处于禁止通行区域
。
2.
根据权利要求1...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘晨旭，王兴众，周纪申，黄金锋，谭亮，
申请(专利权)人：中国舰船研究设计中心，
类型：发明
国别省市：