CN102176232A - 单兵安全定位导向操作系统及其应用方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种单兵安全定位导向操作系统及其应用方法，由单兵定位导向识别仪、无线通讯模块和计算机系统组成，单兵定位导向识别仪由与仅可读或可读写的无源RFID标签对应的RFID读写器模块、主控制器和随动无线通讯收发模块构成；事先需在密闭空间内墙体和安防设施上布放无源RFID标签，利用GIS将标签编号及该密闭空间的3D虚拟数字建模数据录入计算机系统和/或服务器，当救援人员携带单兵定位导向识别仪进入密闭空间内后，单兵定位导向识别仪自动读取附近标签的坐标位置信息，并无线发送至计算机系统和/或服务器，并将该信息通报、提示救援人员。本发明具备在密闭空间内进行定位导向和识别安防设备的功能，提高救援效率，最大限度降低生命和财产损失。
Description
技术领域
本发明涉及安防技术领域或密闭空间内的感应识别导向技术领域，特别是单兵安全定位导向操作系统及其应用方法。
背景技术
目前现有的应用于定位技术主要有红外线室内定位技术、蓝牙定位、WIFI网络、蓝牙技术、超宽带技术等。
红外线室内定位技术：红外线室内定位技术定位的原理是，红外线IR标识发射调制的红外射线，通过安装在室内的光学传感器接收进行定位，虽然红外线具有相对较高的室内定位精度，但是由于光线不能穿过障碍物，使得红外射线仅能视距传播，直线视距和传输距离较短这两大主要缺点使其室内定位的效果很差，当标识放在口袋里或者有墙壁及其他遮挡时就不能正常工作，需要在每个房间、走廊安装接收天线，造价较高，因此，红外线只适合短距离传播，而且容易被荧光灯或者房间内的灯光干扰，在精确定位上有局限性。
超声波定位技术：超声波测距主要采用反射式测距法，通过三角定位等算法确定物体的位置，即发射超声波并接收由被测物产生的回波，根据回波与发射波的时间差计算出待测距离，有的则采用单向测距法。超声波定位系统可由若干个应答器和一个主测距器组成，主测距器放置在被测物体上，在微机指令信号的作用下向位置固定的应答器发射同频率的无线电信号，应答器在收到无线电信号后同时向主测距器发射超声波信号，得到主测距器与各个应答器之间的距离。当同时有3个或3个以上不在同一直线上的应答器做出回应时，可以根据相关计算确定出被测物体所在的二维坐标系下的位置。超声波定位整体定位精度较高，结构简单，但超声波受多径效应和非视距传播影响很大，同时需要大量的底层硬件设施投资，成本太高。
蓝牙技术：蓝牙技术通过测量信号强度进行定位。这是一种短距离低功耗的无线传输技术，在室内安装适当的蓝牙局域网接入点，把网络配置成基于多用户的基础网络连接模式，并保证蓝牙局域网接入点始终是这个微微网(piconet)的主设备，就可以获得用户的位置信息。蓝牙技术主要应用于小范围定位，例如单层大厅或仓库；蓝牙室内定位技术最大的优点是设备体积小、易于集成在PDA、PC以及手机中，因此很容易推广普及。理论上，对于持有集成了蓝牙功能移动终端设备的用户，只要设备的蓝牙功能开启，蓝牙室内定位系统就能够对其进行位置判断。采用该技术作室内短距离定位时容易发现设备且信号传输不受视距的影响。其不足在于蓝牙器件和设备的价格比较昂贵，而且对于复杂的空间环境，蓝牙系统的稳定性稍差，受噪声信号干扰大，WIFI网络定位也是具有与其蓝牙技术大致一样的问题。
超宽带技术：超宽带技术是一种全新的、与传统通信技术有极大差异的通信新技术。它不需要使用传统通信体制中的载波，而是通过发送和接收具有纳秒或纳秒级以下的极窄脉冲来传输数据，从而具有GHz量级的带宽。超宽带可用于室内精确定位，例如战场士兵的位置发现、机器人运动跟踪等。超宽带系统与传统的窄带系统相比，具有穿透力强、功耗低、抗多径效果好、安全性高、系统复杂度低、能提供精确定位精度等优点。因此，超宽带技术可以应用于室内静止或者移动物体以及人的定位跟踪与导航，且能提供十分精确的定位精度，虽然整体的定位精度较高，但是需要大量的底层硬件设备，因此存在成本较高的缺点。
当前，在现有的安防技术领域，如现场火灾救援时，消防员在进入发生火灾的建筑，需要即时使用建筑各个通道内的消防设备是完全扑灭建筑内火灾的一个重要必备消防程序，尤其是在多层或高层或超高层建筑发生火灾后，由于消防员缺乏必要的消防设备识别装置和室内导向装置(注：GPS等卫星定位装置更适用于露天定位，不适用于阻隔电磁波传播的密闭空间内定位)，楼道或通道内因火燃烧导致而充斥的弥漫烟雾会导致能见度过低，致使消防员(楼道或通道内视野范围过于狭窄，危险可能性较高)在建筑内无法看清或看不见楼道或通道内的消防设备的具体布放位置及房门位置，甚至以至于无法判断自己所在的确切位置和方向，不仅耗费了宝贵的救援时间，而且错失最佳实施救援生命和最大限度避免财产烧毁的机会，这无疑对现场整体灭火工作造成影响，最终造成财产或生命的损失，妨碍现场灭火救援行动顺利、有序和高效的实施和进行。
同样，在消防灭火救援、国防工程、人防工程、井下、市政设施、地下管网、海洋大型舰船和海洋钻井平台等密闭空间内，GPS等卫星定位装置无法发挥其定位导向作用，尤其是在上述密闭空间内发生安全危险如火灾、危险气体泄露、断电、氧气供应停止、危险动物散离、生物实验体传播瘟疫、疾病或病菌、恐怖分子劫持人质或操控危险武器设备等，救援人员(包括消防人员、反恐部队、特种武警等)由于缺乏必要的定位、导向装置，因此无法有效精准地开展对困于上述密闭空间内的人员(或其它生命体)或财产进行救援行动，同时位于密闭空间内的被施救人员也无法有效进行自我救助。
发明内容
本发明的目的在于提供一种单兵安全定位导向操作系统，同时具备在密闭空间内进行定位导向和识别安防设备、设施的功能，提高救援人员在密闭空间的救援效率，也有助于在密闭空间内被救援人员的自我救助，最大限度地降低生命和财产损失。
本发明的目的是这样实现的：一种单兵安全定位导向操作系统，由单兵定位导向识别仪、无线通讯模块和计算机系统组成；
所述的单兵定位导向识别仪由与仅可读或可读写的无源RFID标签对应的RFID读写器模块、主控制器和随动无线通讯收发模块构成，计算机系统通过主无线通讯收发模块收发无线电信号，RFID读写器模块可通过其收发天线从无源RFID标签感应反馈的标识信息传入主控制器，且主控制器可依次通过RFID读写器模块可无线重复改录无源RFID标签中芯片存储的标识信息，主控制器将从无源RFID标签感应反馈的标识信息由随动无线通讯收发模块转换成无线电载波信号发送至主无线通讯收发模块，计算机系统通过主无线通讯收发模块接收上述各个无源RFID标签反馈的标识信息并将其标识信息转换成无线电音频信号，使主控制器经随动无线通讯收发模块将该无线电音频信号接收、转换成音频电流输出至与其音频输出端口连接的耳机以驱动该耳机发出声波信号，或者主控制器直接将相应无源RFID标签的标识信息转换成音频电流，输出至与主控制器音频输出端口连接的耳机以驱动该耳机发出声波信号；上述随动无线通讯收发模块、主控制器、RFID读写器模块及与主控制器音频输出端口连接的耳机构成定位识别装置；
所述计算机系统可无线与每套定位识别装置进行现场语音通信，将现场语音通信的信号通过主无线通讯收发模块转换成无线电语音信号发送至每套定位识别装置，每套定位识别装置中的主控制器通过随动无线通讯收发模块将该无线电语音信号接收、转换成音频电流输出至与主控制器音频输出端口连接的耳机以驱动该耳机发出声波信号。
本发明的目的在于提供一种单兵安全定位导向操作系统的应用方法，同时具备在密闭空间内进行定位导向和识别安防设备、设施的功能，提高救援人员在密闭空间的救援效率，也有助于在密闭空间内被救援人员的自我救助，最大限度地降低生命和财产损失。
本发明的目的是这样实现的：一种单兵安全定位导向操作系统的应用方法，包括安装于上述计算机系统内的可录入有本地区平面坐标地图的二维GIS或者可录入建筑实体的3D虚拟建模的三维GIS、三维建模系统以及通信系统、RFID标签读写器，所述的GIS为“Geographic Information System”的简写-地理信息系统；其方法为：
A-事先设置的方法：
事先在所有密闭空间内布置合理数量的无源可RFID标签，每一无源RFID标签固定在密闭空间墙体上和/或位于密闭空间内的各种安防设施上，利用三维建模系统对内部已完整布放好无源RFID标签或内部即将布放无源RFID标签的每一现实独立完整的密闭空间的立体结构按比例对应绘制成可在计算机系统显示器上以立体显示的三维虚拟几何结构体，并将每个密闭空间对应的三维虚拟几何结构体录入数据库；使用单兵定位导向识别仪或RFID标签读写器对已布放于每一独立密闭空间内的每一无源RFID标签写入固定不变、唯一的标识编号，并且或附加地对每一无源RFID标签可掉电存储芯片写入其相应所在位置信息且/或对固定标记于安防设施上的无源RFID标签写入相关安防设施的使用信息及其所在位置信息，将上述位于每一独立密闭空间内全部已被写入无源RFID标签的标识编号复制、采集、汇编形成系统的离散数列，以构建对应于该独立密闭空间内所有无源RFID标签的标签信息表；
将每一无源RFID标签所在位置信息和/或固定于安防设施上的无源RFID标签可掉电存储芯片所存有的相关安防设施的使用信息及其所在位置信息录入与无源RFID标签的标识编号对应的标签信息表中或者将与该标签信息表中的标识编号通过链接程序对应连接的相关安防设施的使用信息及其所在位置信息所构成的使用信息表录入数据库；将每套标签信息表内存储的每一无源RFID标签的标识编号被虚拟成虚拟标识而标定于每一密闭空间的三维虚拟几何结构体的对应虚拟位置上，每一虚拟标识在三维虚拟几何结构体内的所在虚拟位置和对应于该虚拟标识的真实无源RFID标签在现实密闭空间体内的实际标记位置对应一致，所述的标签信息表和/或上述使用信息表、每一密闭空间三维虚拟建模结构体构成的集合由计算机系统的数据库管理并录入GIS；将每一密闭空间的三维虚拟几何结构体的地理坐标被虚拟标记在GIS相应的数字虚拟地图上，每一密闭空间三维虚拟几何结构体在GIS数字虚拟地图上的虚拟地理坐标与每一密闭空间的现实所处实际位置对应一致；将每套标签信息表的每个虚拟标识被虚拟标记在三维虚拟几何结构内的与现实位置相对应一致的虚拟地理位置上；
计算机系统可依据该虚拟标识从数据库中调出与某一虚拟标识相对应链接的真实无源RFID标签所在位置信息和/或与被该真实无源RFID标签所标记的相关安防设施的使用信息及其所在位置信息，并依据每一密闭空间三维虚拟几何结构体的虚拟地理坐标调出与其相对应链接的真实密闭空间的所在地理位置，将密闭空间的地理位置、在该密闭空间内的真实无源RFID的空间位置和相关安防设施的使用信息及其所在位置信息显示在计算机系统显示器上；
上述标签信息表和/或使用信息表、所有密闭空间内所建构的三维虚拟几何结构体和GIS组成密闭空间定位识别系统；
所述的计算机系统还可将上述标签信息表和/或使用信息表的数据、构成每一密闭空间三维虚拟几何结构体的数据上传至服务器，以便备份和随时更新服务器数据库和通过Wireless Internet下载被服务器更新后的数据库；
B-现场定位、识别方法：
当某一已完整布放好无源RFID标签的密闭空间内发生安全紧急情况时，每一救援人员携带一单兵定位导向识别仪进入该密闭空间，与救援人员随动的该单兵定位导向识别仪其RFID读写器模块可感应能与其发生微波段电磁波互感的无源RFID标签，并从将能与其发生微波段电磁波互感的无源RFID标签中无线读取其存储的标识编号和/或其存储的所在位置信息、相关安防设施的使用信息及其所在位置信息，并通过单兵定位导向识别仪的主控制器将此信息转发至计算机系统或服务器；
计算机系统或服务器利用密闭空间定位识别系统将无源RFID标签可掉电存储芯片所存储的标识编号与计算机系统或服务器数据库中的标签信息表进行比对，从标签信息表搜索出与该标识编号对应的虚拟标识，并且或以附加手段根据该标识编号从使用信息表中链接出与该标识编码对应的相关安防设施的使用信息及其所在位置信息，密闭空间定位识别系统根据该虚拟标识调出与内设有该虚拟标识的对应该密闭空间的三维虚拟建模结构体，通过链接程序使与该虚拟标识对应的标识编号和对应该标识编号的无源RFID标签所存储的所在位置信息、相关安防设施的使用信息及其所在位置信息链接至该密闭空间三维虚拟建模结构体中对应的虚拟位置上，再通过计算机系统显示器上以二维平面图或三维立体图显示，在密闭空间外的指挥人员借助计算机系统显示器上显示的二维平面图或三维立体图立即发现救援人员在该密闭空间内的所在位置以及救援人员可就近使用的安防设施，再经通信系统通过单兵定位导向识别仪的耳机向救援人员以语音联络、提示救援人员其自身所处该密闭空间内所处的位置和相关在其周围最近安防设施的使用信息及其所在位置信息，引导救援人员充分使用就近安防设施和/或沿准确路径、方向行进至目的地或待救援位置。
本发明的RFID读写器模块(RFID：Radio Frequency Identification的简写，即射频识别)为射频读写模块，主要功能是在主控制器的控制下读取周围的无源RFID标签，并将这些标签的ID号回传给主控制器，由主控制器进行后续处理；主控制器完成整个发明(定位识别装置)的控制、协调和查询、人机界面等功能，是整个发明终端的核心模块。本发明主控制器的主要功能有：A、向RFID读写器发送控制指令，接收其的数据；B、通过随动无线通讯收发模块无发送无线控制指令和数据，并接收数据和指令；C、允许操控者录入RFID标签的ID和位置信息，并将其关联(一一对应起来)，建立标签位置表；D、接收读写器模块发送来的RFID标签的ID信息，将这些信息通过无线收发模块发送给计算机系统，计算机系统查找相应RFID标签的标签位置表，将位置信息转换成语音通过耳机输出。主无线通讯收发模块和随动无线通讯收发模块的功能为主要建立一个双向透明的数据通信传输通道。计算机的功能为根据本发明定位识别装置发送回来的位置信息进行标图，并对本发明的定位识别装置进行配置和管理。
本发明的操控步骤：事先需在密闭空间内的固定墙体和安防设施、设备上布放一定合理数量的无源RFID标签，利用GIS(Geographic Information System)将标签编号及该密闭空间的3D虚拟数字建模数据录入计算机系统和/或服务器，一旦发生紧急情况，操控者(包括消防人员、反恐部队及特种武警的每一个体或被施救人员个体)携带本发明定位识别装置进入现场密闭空间展开现场救援行动，每一个体在在密闭空间内的相应位置通过给个体携带的本发明定位识别装置与该个体位置相近的无源RFID标签识别相感应，无源RFID标签将其存储的标识信息和位置源信息通过定位识别装置传回计算机进行识别，调取个体所处位置的无源RFID标签的空间位置信息和标识信息，再将无源RFID标签的空间位置信息和标识信息无线反馈回本发明定位识别装置，并通过定位识别装置的耳机输出，由个体根据耳机输出的声音信号以提示救援人员做出相应的方向判断或对就近安防设备、设施的使用，或听从现场指挥官人员语音指示进行位置调整或安防设备、设施的定位、使用，与此同时，计算机的显示器(Monitor)可全盘显示、跟踪全体救援人员的综合整体动态地理位置，以供现场救援指挥部通过语音通信对救援人员整体布控，并辅助现场救援指挥部和救援人员以最高效率使用密闭空间内的安防设备、设施。
本发明的适用范围为消防灭火救援、国防工程(国防工程：用来防御外来武装侵略的军事工程。包括永久性防御工程、大型指挥所、海军码头、空军机场、导弹发射阵地、大型后方仓库和通信设施等)、人防工程(人防工程：为保障战时人员与物资掩蔽、人民防空指挥、医疗救护而单独修建的地下防护建筑，以及结合地面建筑修建的战时可用于防空的地下室。人防工程是防备敌人突然袭击，有效地掩蔽人员和物资，保存战争潜力的重要设施；是坚持城镇战斗，长期支持反侵略战争直至胜利的工程保障)、井下、市政设施及地下管网、海洋大型舰船和海洋钻井平台等密闭空间内，因此，本发明同时具备在密闭空间内进行定位导向和识别安防设备、设施的功能，提高救援人员在密闭空间的救援效率，也有助于在密闭空间内被救援人员的自我救助，最大限度地降低生命和财产损失。
附图说明
下面将结合附图对本发明作进一步说明；
图1为本发明单兵定位导向识别仪的结构示意图；
图2为本发明总系统的组成示意图；
图3为本发明应用方法在建筑楼体内进行具体实施以辅助说明的俯视透视示意图；
图4为图3中建筑楼体对应的侧视透视示意图；
图5为相关本发明的应用方法(程序)流程图。
具体实施方式
1、一种单兵安全定位导向操作系统，如图1和图2所示，由单兵定位导向识别仪15、无线通讯模块和计算机系统13组成；
所如图1所示，述的单兵定位导向识别仪15由与仅可读或可读写的无源RFID标签1对应的RFID读写器模块2、主控制器3和随动无线通讯收发模块7构成，无源RFID标签1对应固装在密闭空间内的壁体和/或安防设施上，计算机系统13通过主无线通讯收发模块14收发无线电信号，RFID读写器模块2可通过其收发天线从无源RFID标签1感应反馈的标识信息传入主控制器3，且主控制器3可依次通过RFID读写器模块2可无线重复改录无源RFID标签1中芯片存储的标识信息，主控制器3将从无源RFID标签1感应反馈的标识信息由随动无线通讯收发模块7转换成无线电载波信号发送至主无线通讯收发模块14，计算机系统13通过主无线通讯收发模块14接收上述各个无源RFID标签1反馈的标识信息并将其标识信息转换成无线电音频信号，使主控制器3经随动无线通讯收发模块7将该无线电音频信号接收、转换成音频电流输出至与其音频输出端口连接的耳机4以驱动该耳机4发出声波信号，或者主控制器3直接将相应无源RFID标签1的标识信息转换成音频电流，输出至与主控制器3音频输出端口连接的耳机4以驱动该耳机4发出声波信号；上述随动无线通讯收发模块7、主控制器3、RFID读写器模块2及与主控制器3音频输出端口连接的耳机4构成定位识别装置；
如图1和图2所示，所述计算机系统13可无线与每套定位识别装置进行现场语音通信，将现场语音通信的信号通过主无线通讯收发模块14转换成无线电语音信号发送至每套定位识别装置，每套定位识别装置中的主控制器3通过随动无线通讯收发模块7将该无线电语音信号接收、转换成音频电流输出至与主控制器3音频输出端口连接的耳机4以驱动该耳机4发出声波信号。
2、如图1和图2所示，所述的主控制器3其信号输入端还分别配合连接着呼吸传感器8、血压传感器9、脉搏传感器11和体温传感器12，主控制器3将呼吸传感器8、血压传感器9、脉搏传感器11和体温传感器12分别测得的呼吸压力、血压、脉搏频次和体温四项生命体征参数信号通过随动无线通讯收发模块7无线传送至主无线通讯收发模块14，计算机系统13通过主无线通讯收发模块14接收上述四项生命体征参数信号并将其参数信号转换成视频信号在其显示器上输出显示，并/或使主控制器3经随动无线通讯收发模块7将上述参数信号接收、转换成音频电流输出至与主控制器3音频输出端口连接的耳机4，以驱动该耳机4发出声波信号。
3、如图1和图2所示，所述的主控制器3其信号输入端口还配合连接着心率传感器10，主控制器3将心率传感器10测得的心跳频次信号通过随动无线通讯收发模块7无线传送至主无线通讯收发模块14，计算机系统13通过主无线通讯收发模块14接收上述心跳频次信号，并将该心跳频次信号转换成视频信号，以使其在计算机系统13的显示器上输出显示，并/或使主控制器3经随动无线通讯收发模块7将上述心跳频次信号无线接收、转换成音频电流输出至与主控制器3音频输出端口连接的耳机4以驱动该耳机4发出声波信号；所述的主控制器3其视频信号输出端口或I/O端口通过驱动电路还连接着视屏显示器5，主控制器3将呼吸传感器8、血压传感器9、脉搏传感器11和体温传感器12分别测得的呼吸压力、血压、脉搏频次和体温四项生命体征参数信号转换成视频信号，以使其在视屏显示器5上输出显示，并/或通过随动无线通讯收发模块7无线传送至主无线通讯收发模块14，计算机系统13通过主无线通讯收发模块14接收上述四项生命体征参数信号，以使其转换为视频信号在计算机系统13显示器上输出显示；所述的主控制器其信号输入端还连接有可将方向指示信号显示在视屏显示器5上的方向传感器，方便救援人员从示在视屏显示器5的显示得知自己的朝向或面向，并将其方位信息实时传回或上传至计算机系统13和/或服务器16。
4、如图1和图2所示，所述的主控制器3其信号输入端口还配合连接着心率传感器10，主控制器3将心率传感器10测得的心跳频次信号转换成视频信号，以使其在视屏显示器5上输出显示；主控制器3其音频输入端口还连接着可将声能转换成音频电流信号的受话器6，主控制器3将受话器6产生的音频电流信号通过随动无线通讯收发模块7传送至主无线通讯收发模块14，并由计算机系统13接收、转换为音频电流信号输出至扬声器，以驱动该扬声器输出声波。
5、如图1所示，所述的一套定位识别装置其主控制器3可将经受话器6输入的人工语音信号通过随动无线通讯收发模块7转换成无线电语音信号发送至另一套定位识别装置，在另一套定位识别装置中，主控制器3通过随动无线通讯收发模块7将该无线电语音信号接收、转换成音频电流输出至耳机4以驱动该耳机4发出声波信号；主无线通讯收发模块14和随动无线通讯收发模块7之间以及两套定位识别装置中各自的随动无线通讯收发模块7之间相配合连接的无线电其通信协议标准为TD-SCDMA、TD-LTE或Zigbee或WiMax；主控制器3的音频输出端口通过无线蓝牙使耳机4接收声波信号。
6、一种单兵安全定位导向操作系统的应用方法，包括安装于上述计算机系统13内的可录入有本地区平面坐标地图的二维GIS或者可录入建筑实体的3D虚拟建模的三维GIS、三维建模系统以及通信系统、RFID标签读写器，所述的GIS为“Geographic Information System”的简写-地理信息系统；其方法为：
A-事先设置的方法：
事先在所有密闭空间内布置合理数量的无源可RFID标签1，每一无源RFID标签1固定在密闭空间墙体上和/或位于密闭空间内的各种安防设施20上，利用三维建模系统对内部已完整布放好无源RFID标签1或内部即将布放无源RFID标签1的每一现实独立完整的密闭空间的立体结构按比例对应绘制成可在计算机系统13显示器上以立体显示的三维虚拟几何结构体，并将每个密闭空间对应的三维虚拟几何结构体录入数据库；使用单兵定位导向识别仪15或RFID标签读写器对已布放于每一独立密闭空间内的每一无源RFID标签1写入固定不变、唯一的标识编号，并且或附加地对每一无源RFID标签1可掉电存储芯片写入其相应所在位置信息且/或对固定标记于安防设施20上的无源RFID标签1写入相关安防设施20的使用信息及其所在位置信息，将上述位于每一独立密闭空间内全部已被写入无源RFID标签1的标识编号复制、采集、汇编形成系统的离散数列，以构建对应于该独立密闭空间内所有无源RFID标签1的标签信息表；
将每一无源RFID标签1所在位置信息和/或固定于安防设施20上的无源RFID标签1可掉电存储芯片所存有的相关安防设施20的使用信息及其所在位置信息录入与无源RFID标签1的标识编号对应的标签信息表中或者将与该标签信息表中的标识编号通过链接程序对应连接的相关安防设施20的使用信息及其所在位置信息所构成的使用信息表录入数据库；③将每套标签信息表内存储的每一无源RFID标签1的标识编号被虚拟成虚拟标识而标定于每一密闭空间的三维虚拟几何结构体的对应虚拟位置上，每一虚拟标识在三维虚拟几何结构体内的所在虚拟位置和对应于该虚拟标识的真实无源RFID标签1在现实密闭空间体内的实际标记位置对应一致，所述的标签信息表和/或上述使用信息表、每一密闭空间三维虚拟建模结构体构成的集合由计算机系统13的数据库管理并录入GIS；将每一密闭空间的三维虚拟几何结构体的地理坐标被虚拟标记在GIS相应的数字虚拟地图上，每一密闭空间三维虚拟几何结构体在GIS数字虚拟地图上的虚拟地理坐标与每一密闭空间的现实所处实际位置对应一致；将每套标签信息表的每个虚拟标识被虚拟标记在三维虚拟几何结构内的与现实位置相对应一致的虚拟地理位置上；
计算机系统13可依据该虚拟标识从数据库中调出与某一虚拟标识相对应链接的真实无源RFID标签1所在位置信息和/或与被该真实无源RFID标签1所标记的相关安防设施20的使用信息及其所在位置信息，并依据每一密闭空间三维虚拟几何结构体的虚拟地理坐标调出与其相对应链接的真实密闭空间的所在地理位置，将密闭空间的地理位置、在该密闭空间内的真实无源RFID的空间位置和相关安防设施20的使用信息及其所在位置信息显示在计算机系统13显示器上；
上述标签信息表和/或使用信息表、所有密闭空间内所建构的三维虚拟几何结构体和GIS组成密闭空间定位识别系统；
所述的计算机系统13还可将上述标签信息表和/或使用信息表的数据、构成每一密闭空间三维虚拟几何结构体的数据上传至服务器16，以便备份和随时更新服务器16数据库和通过Wireless Internet17下载被服务器16更新后的数据库；Wireless Internet：无线互联网；
B-现场定位、识别方法：
当某一已完整布放好无源RFID标签1的密闭空间内发生安全紧急情况时，每一救援人员携带一单兵定位导向识别仪15进入该密闭空间，与救援人员随动的该单兵定位导向识别仪15其RFID读写器模块2可感应能与其发生微波段电磁波互感的无源RFID标签1，并从将能与其发生微波段电磁波互感的无源RFID标签1中无线读取其存储的标识编号和/或其存储的所在位置信息、相关安防设施20的使用信息及其所在位置信息，并通过单兵定位导向识别仪15的主控制器3将此信息转发至计算机系统13或服务器16；所述的微波段电磁波为频率处于300MHz-3GHz之间的电磁波；
计算机系统13或服务器16利用密闭空间定位识别系统将无源RFID标签1可掉电存储芯片所存储的标识编号与计算机系统13或服务器16数据库中的标签信息表进行比对，从标签信息表搜索出与该标识编号对应的虚拟标识，并且或以附加手段根据该标识编号从使用信息表中链接出与该标识编码对应的相关安防设施20的使用信息及其所在位置信息，密闭空间定位识别系统根据该虚拟标识调出与内设有该虚拟标识的对应该密闭空间的三维虚拟建模结构体，通过链接程序使与该虚拟标识对应的标识编号和对应该标识编号的无源RFID标签1所存储的所在位置信息、相关安防设施20的使用信息及其所在位置信息链接至该密闭空间三维虚拟建模结构体中对应的虚拟位置上，再通过计算机系统13显示器上以二维平面图或三维立体图显示，在密闭空间外的指挥人员借助计算机系统13显示器上显示的二维平面图或三维立体图立即发现救援人员在该密闭空间内的所在位置以及救援人员可就近使用的安防设施20，再经通信系统通过单兵定位导向识别仪15的耳机4向救援人员以语音联络、提示救援人员其自身所处该密闭空间内所处的位置和相关在其周围最近安防设施20的使用信息及其所在位置信息，引导救援人员充分使用就近安防设施20和/或沿准确路径、方向行进至目的地或待救援位置。
7、该单兵安全定位导向操作系统的应用方法还包括电磁波传播损失函数模型和室内RFID信号强度定位算法应用程序，还包括如下方法：
如图1所示，所述的单兵定位导向识别仪15其主控制器3的视频信号输出端口或I/O端口通过驱动电路还连接着视屏显示器5，该视屏显示器5为触摸屏显示器；
在所述步骤A中，事先对每一单兵定位导向识别仪15的主控制器3或与其I/O端口连接的可掉电存储器写入唯一可使主控制器3记忆的只读识别编码，在每一个无源RFID标签1内加设有随机存储芯片和可控制随机存储芯片是否暂存数据的微控制器，微控制器由微型纽扣电池直接加电驱动工作或由单兵定位导向识别仪15感应天线所发射的微波段电磁波能量经无源RFID标签1天线感应所转化的瞬时电磁能加电驱动，单兵定位导向识别仪15内还安装着功率调节器，每一单兵定位导向识别仪15通过功率调节器调节其RFID读写器模块2感应天线的发射功率，在感应天线所发射功率不变时，利用计算机系统13事先构建的单兵定位导向识别仪15感应天线与无源RFID标签1之间的距离和所接收的来自无源RFID标签1电磁反馈的电磁波信号强度值相关联的电磁波传播损失函数模型，每一电磁波信号强度值通过该电磁波传播损失函数模型可得出与其一一对应的互感距离，并将上述电磁波传播损失函数模型编辑为应用计算程序录入计算机系统13；
所述的互感距离或最大互感距离相应为感应天线与无源RFID标签1之间通过电磁耦合而相互感应的距离或最大距离；
如图3和图4所示，当所述的密闭空间为地上建筑楼体中可使无线信号无障碍直接穿过的楼道(21)或地下密闭空间内可使无线信号无障碍直接穿过的巷道或海上舰船上的密闭空间时，在每一楼道21或巷道内靠近两端尽头22的顶壁24或竖立墙壁23上分别固定一个用于室内定位用的无源RFID标签1；
所述的发射功率分为定位功率和识别功率，定位功率大于识别功率，所述的定位功率为能使RFID读写器模块2感应天线与单一无源RFID标签1最大互感距离至少大于M米的功率，并足以使RFID读写器模块2感应天线能接收到同一楼道21或巷道内包括用于室内定位用的定位无源RFID标签1在内的无源RFID标签1所反射回的电磁波感应信号，所述的识别功率为仅能使RFID读写器模块2感应天线与无源RFID标签1最大互感距离小于或等于M米的功率，M的阈值区间为4-10米之间的任意值；
在所述步骤B中，每一救援人员携带一单兵定位导向识别仪15进入楼道21或巷道内时，本单兵安全定位导向操作系统开始工作，其所利用的定位方法为：
单兵定位导向识别仪15首先将其RFID读写器模块2感应天线的发射功率调升至定位功率，将单兵定位导向识别仪15主控制器3所存储的唯一只读识别编码由其感应天线通过微波段电磁波发射给所身处其周围的可反射回电磁波的无源RFID标签1，接收该只读识别编码的无源RFID标签1其内加设的随机存储芯片瞬时存储与该单兵定位导向识别仪15对应的唯一只读识别编码，微控制器收到单兵定位导向识别仪15所发射的微波段电磁波之时，立即由微型纽扣电池或由单兵定位导向识别仪15感应天线所发射的微波段电磁波能量经无源RFID标签1天线感应所转化的瞬时电磁能激活工作，再按先后顺序瞬时动态存储各个单兵定位导向识别仪15分别发射出的与其对应的唯一只读识别编码，且依次将各个单兵定位导向识别仪15分别发射出的唯一只读识别编码再经无源RFID标签1的反射天线反馈回发给单兵定位导向识别仪15的感应天线，当微控制器确认各个唯一只读识别编码被反馈回发出且/或确认再次收到单兵定位导向识别仪15主控制器3通过感应天线再次回发的其唯一只读识别编码之后，立即使随机存储芯片内存储的与该单兵定位导向识别仪15唯一对应的唯一只读识别编码消除，以区别各个单兵定位导向识别仪15所接收的由该无源RFID标签1回发的电磁波信号为对应的单兵定位导向识别仪15所发射，使单兵定位导向识别仪15所接收的由单兵定位导向识别仪15反馈回的微波段电磁波信号不被错收或误收，确保各个单兵定位导向识别仪15各自接收、识别其唯一对应的只读识别编码，防止电磁波信号强度值重叠加和，以致出现明显的定位偏差，保证每个单兵定位导向识别仪15定位的独立性、互不干扰；
当该无源RFID标签1将该唯一只读识别编码通过感应电磁波信号反射回单兵定位导向识别仪15时，主控制器3还通过感应天线接收并识别由该无源RFID标签1可掉电存储芯片经其天线感应反射回的标识编号以及与固定标记有该无源RFID标签1的安防设施20相关的使用信息及其所在位置信息，主控制器3再将其所接收、提取到的所有感应电磁波信号中载有的标识编码和微波段电磁波信号强度值传送至计算机系统13和/或主控制器3，计算机系统13或主控制器3根据上述收到的标识编码在数据库的标签信息表中搜索与上述无源RFID标签1对应的只位于同层楼道21或巷道内的所有标识编码，然后计算机系统13再根据位于同层楼道21或巷道内的所有编码调出与其对应的仅布置于同层楼道21或楼道内的无源RFID标签1，计算机系统13或收到由计算机系统13筛选出的与位于同一楼道21或巷道内的无源RFID标签1对应的标识编码的主控制器3只将仅布置于同一楼道21或巷道内的无源RFID标签1所反馈回的各个电磁波信号强度值按数值大小从高至低依次进行排序，选择排在首位的最大电磁波信号强度值以及与其等值的或排在第二位仅次于该最大电磁波信号强度值的一电磁波信号强度值-两个电磁波信号强度值，使该两个电磁波信号强度值通过电磁波传播损失函数模型进行运算，得出单兵定位导向识别仪15感应天线各自距与该两个电磁波信号强度值分别对应的无源RFID标签1之间确定的互感距离，再利用室内RFID信号强度定位算法应用程序计算确定出该单兵定位导向识别仪15在该密闭空间内所处楼道21或巷道内的具体位置，并接着继续执行上述步骤B中相应程序：同时，单兵定位导向识别仪15感应得到的所处其周围无源RFID标签1存储的最近安防设施20的使用信息及其所在位置信息和携带有该单兵定位导向识别仪15的救援人员的具体位置信息，通过密闭空间定位识别系统显示在计算机系统13显示器上且/或显示在与主控制器3的视频信号输出端口或I/O端口通过驱动电路连接的视屏显示器5上，计算机系统13将最近安防设施20的使用信息及其所在位置信息和携带有该单兵定位导向识别仪15的救援人员的具体位置信息通过单兵定位导向识别仪15的耳机4由现场人工语音提示或自动转化成语音信息通过单兵定位导向识别仪15的耳机4发出声波信号，给救援人员提示具体的方位信息和就近安防设施20的位置、使用信息；
如图3和图4所示，在与楼道21或巷道各个连通的各个房间18内的墙壁19上均分别布置有至少两个无源RFID标签1和/或用于感应识别安防设施20的无源RFID标签1；当携带有一单兵定位导向识别仪15的救援人员位于某一楼道21内或巷道内或位于与楼道21或巷道连通的房间18内时，在该单兵定位导向识别仪15将所收到的对应于各个无源RFID标签1的标识编号和电磁波信号强度值传送至计算机系统13之前或之后，单兵定位导向识别仪15通过功率调节器将其RFID读写器模块2感应天线的发射功率调降至识别功率，主控制器3和/或计算机系统13始终通过功率调节器使感应天线的发射功率交替变换为定位功率或识别功率，当感应天线的发射功率调降至识别功率时，近距探测与该单兵定位导向识别仪15相接近的无源RFID标签1，以对与单兵定位导向识别仪15相接近的无源RFID标签1进行感应定位和对与其近距的安防设施20感应识别，再将其感应得到的对应各自无源RFID标签1的标识编码和/或存储的相关安防设施20的使用信息及其所在位置信息通过单兵定位导向识别仪15的主控制器3转发至计算机系统13或服务器16，再接着继续执行上述步骤B中相应的程序；所述的微波段电磁波为频率处于300MHz-3GHz之间的电磁波；
在上述步骤A或步骤B中，在密闭空间还通过事先布放可反射无线电信号的电磁波反射球或电磁波反射板以借助其实现接力、中继通信或者借助地下通信系统或地下矿用无线电通讯系统将单兵定位导向识别仪15发送的电磁波信号传送至位于地面上或水面上的计算机系统13；所述的电磁波反射球其外球壁面上均布设置有一层金属皮；所述的电磁波反射板其反射电磁波的工作壁面上亦均布设置有一层金属皮。
8、感应天线完成定位功率和识别功率的周期时间不大于100ms。
9、如图1所示，该单兵安全定位导向操作系统的应用方法，还包括如下的设置方法和步骤：所述的主控制器3其视频信号输出端口通过驱动电路或I/O端口还连接着视屏显示器5，该视屏显示器5为触摸屏显示器；单兵定位导向识别仪15将RFID读写器模块2通过电流整流模块、FVC模块连接其主控制器3，RFID读写器模块2输出端还连接另外一导向天线；在上述步骤A中，事先构建导向天线与无源RFID标签1之间的最大互感距离和导向天线发射功率相关联的电磁波反馈距离函数模型，所述的最大互感距离为导向天线与无源RFID标签1之间通过电磁耦合而相互感应的最大距离；再将电磁波反馈距离函数模型编辑为应用计算程序录入计算机系统13，根据电磁波反馈距离函数模型，导向天线固定的发射功率通过该电磁波反馈距离函数模型可得出与其一一对应的最大互感距离；所述的FVC模块为电压-频率转换器模块。
导向天线的发射功率分为远距测向功率和近距测向功率，远距测向功率大于近距测向功率，所述的远距测向功率为使导向天线与无源RFID标签1的最大互感距离小于或等于M米的功率，所述的近距测向功率为使导向天线与无源RFID标签1的最大互感距离小于或等于N米的功率，N的阈值区间为1-4米之间的任意值；
导向天线所发射的电磁波频率由主控制器3通过频率调节器自动进行调节或由人工手动调节，并通过上述所说的功率调节器对其发射功率进行调整，当主控制器3或计算机系统13根据电磁波信号强度值所确定的单兵定位导向识别仪15与某一待定位的无源RFID标签1的互感距离等于或小于M米之时，主控制器3或计算机系统13则自主通过将感应天线的微波段电磁波发射功率调降至识别功率，感应天线收到、识别该固定在安防设施20上的该待定位的无源RFID标签1的标识编号，并由主控制器3将该待定位的无源RFID标签1的标识编号和/或相关安防设施20的信息及该其所在位置信息发送至计算机系统13和/或服务器16，再接着继续执行步骤B中相应后续的程序；
同时计算机系统13或主控制器3自动启动该导向天线工作，单兵定位导向识别仪15其主控制器3通过导向天线将其感应自该待定位的无源RFID标签1的电磁信号经RFID读写器模块2放大、经电流整流模块整流成直流电压，并通过FVC模块转换成正比于该直流电压的脉冲声波频率电流信号，主控制器3再将该脉冲声波频率电流信号输出至耳机4并由耳机4发出与互感距离相对应变化的间断声波脉冲音，声波脉冲音的声波频率与互感距离一一对应，且主控制器3或计算机系统13通过功率调节器将该导向天线发射功率设定为发射微波段电磁波的远距测向功率，计算机系统13或主控制器3将“此时单兵定位导向识别仪15与该待定位的无源RFID标签1的最大互感距离在M米之内”的信息通过耳机4转换成声波语音以提示救援人员，救援人员立即手动配合使内置于单兵定位导向识别仪15的导向天线不停向周围一直转向以探测扫读该待定位的无源RFID标签1的反射源方位，直至导向天线收到该待定位的无源RFID标签1并使该待定位的无源RFID标签1信号反射源方位显示在视屏显示器5上为止，通过视屏显示器5提示救援人员，救援人员根据耳机4和/或视屏显示器5的提示可得知该待定位的无源RFID标签1的大致方位，以渐近该待定位的无源RFID标签1，并使该待定位的无源RFID标签1的信号反射方向始终显示在视屏显示器5上，救援人员根据耳机4语音提示和/或视屏显示器5的视觉发光显示信号以靠近该待定位的无源RFID标签1，当单兵定位导向识别仪15与该待定位的无源RFID标签1之间的互感距离等于或小于N米时，计算机系统13或主控制器3通过频率调节器再自动将其导向天线的微波段电磁波发射频率调降至300KHz-1MHz，且使其导向天线发射功率通过功率调节器相应调降为近距测向功率，救援人员再次根据耳机4和/或视屏显示器5的提示以进行进一步感应测定、缩小该待定位的无源RFID标签1的所在位置范围，主控制器3将“该待定位的无源RFID标签1处于该单兵定位导向识别仪15的N米半径范围”的信息发送至计算机系统13和/或服务器16，并使这一信息通过密闭空间定位识别系统显示在计算机系统13显示器上，在密闭空间外的指挥人员根据计算机系统13显示器上的显示，即时通过通信系统语音辅助、提示救援人员该待定位的无源RFID标签1的方位，同时救援人员根据视屏显示器5视觉发光显示的信号指示和耳机4发出随着距离渐近而发出的频率愈来愈高的声波脉冲音，直至该声波脉冲音变为连续声波时，可迅速找到、使用被固定上待定位的无源RFID标签1的安防设施20；所述的微波段电磁波为频率处于300MHz-3GHz之间的电磁波。
10-单兵定位导向识别仪15的主控制器3通过与其I/O接口配合连接记忆存储器存储或调用数据或程序；主控制器3可通过无线电下载由计算机系统13或服务器16传送的含有与所在救援现场相关的标签信息表和/或使用信息表、密闭空间三维虚拟建模结构体的数据库，并将其存储至记忆存储器，主控制器3还可将由计算机系统13或服务器16传送的相关密闭空间定位系统的应用系统程序安装、存储于记忆存储器，主控制器3可依据该虚拟标识调出与其相对应链接的真实的该无源RFID标签1的所在位置信息和相关被该无源RFID标签1所标记的安防设施20的使用信息及其所在位置信息，并依据每一密闭空间三维虚拟几何结构体的虚拟地理坐标调出与其相对应链接的真实密闭空间的所在位置坐标，并将密闭空间的坐标位置、在该密闭空间内的真实无源的地理位置和相关安防设施20的使用信息及其所在位置信息以平面显示在与主控制器3视频信号输出端口连接的视屏显示器5上；所述的计算机系统13、服务器16与单兵定位导向识别仪15之间的相互无线传输通信协议为TD-SCDMA或WiMax；所述的密闭空间为陆地地上或地下建筑体里的室内、楼道、通道或井道，或者为陆地地下交通道路、地下街、地下超市、矿井巷道、地下管网、地下隧道、水上舰或船体或海上钻井平台中的室内、楼道、通道或井道；
综上所述，本单兵安全定位导向操作系统的应用方法的额外技术效果为：尤其适合应用于政府救援部门使用(消防灭火、反恐作战、生化防疫等)，应用成本较低，改变无源RFID标签作传统作为无线射频识别的用途，将传统半有源RFID标签与RFID读写器结合进行室内定位技术(半有源RFID标签为动态变化位置需借助三个或四个RFID读写器作为静态参考点进行定位)，将无源RFID标签作为静态参考点，利用RFID标签读写器(模块)和无源RFID标签互感的室内无线电定位技术原理，对以RFID标签读写器(模块)随机动态变化的位置进行定位，改进室内RFID标签读写器(模块)收信逻辑分析方法，自主调整天线的频率、功率，实现智能精确定位并大大提高了密闭空间(室内)定位精度[现有的室内定位技术-IPS，其通过在预先楼内预先布置定位的四个无线(电)终端，对楼内对另一待定位的手持无线(电)终端进行定位，由于楼内情况复杂，电磁波在穿透混凝土等建筑材料时，无线电强度衰减明显，这无疑对其定位造成了严重的影响，导致其定位精度过低，不能精准地判断其所在楼层位置]，明显降低事先设置用于定位的静态参考点(收发信机)的成本。
本发明的无源RFID标签1可标记固定在密闭空间内的物体(安防设施-设备、装置)举例如下：立柱、幕墙、隔墙、走廊、房间、货柜、电梯间、门、窗户、民用升降梯、消防升降梯、(商场用)滚梯、防火卷帘门、安全出口、消防栓、灭火器、强电井、弱电井、高层楼底泵房、烟雾传感器、喷淋器、安全出口指示灯、报警按钮、(街面)消防水鹤、机械排烟设施、高位水箱室、消防控制室、温度传感器、压力传感器、危险警示牌、锅炉、存储危险化学物质的容器或罐体、防毒面罩、呼吸器、防化服、核设施、军用设施、武器、烟花爆竹、爆炸物、试验用盛放各种病菌、细菌样本或生化试剂的器皿、变压器、楼层显示器、疏散用楼梯、远程启动泵、走廊拐角、应急照明灯、监视摄像头、防化服、国家人防或国防内的各种重要安防设施和其它密闭空间内的安防设施。
本发明的应用方法以消防领域(救援人员-消防战斗员)为例：
1、采用RFID射频识别技术实现消防战斗员密闭空间灭火现场定位
应用无线射频识别(RFID)技术，通过预先在建筑物内部均匀分布大量物联用无源RFID(电子)标签添加若干坐标位置信息，当消防战斗员携带单兵定位导向识别仪在建筑物内走动时，单兵定位导向识别仪自动读取附近标签的坐标位置信息，并通过无线方式发送到建筑物外部的消防指挥车的接收端(计算机系统)上，同时通过语音播报提示消防战斗员附近的建筑物结构和消防设施情况。消防战斗员可携带空气呼吸器当前压力、消防战斗员所携带的脉搏、血压、体温传感器其实时监测数据通过蓝牙和有线两种通讯方式传送到单兵定位导向识别仪的导向识别仪接收模块或主控制器，主控制器再通过无线方式发送到建筑物外部的消防指挥车的接收端(计算机系统)上，同时通过语音播报空气呼吸器当前压力；
RFID定位技术是集计算机软硬件、信息采集处理、无线数据传输、网络数据通讯、自动控制等技术多学科综合应用为一体的自动识别信息技术产品，该系统是预先在消防重点单位建筑物内走廊、楼梯、消防设施布放物联用无源RFID(电子)标签，并将物联用无源RFID(电子)标签绘制到建筑物楼层平面图电子地图中，在一线消防指挥车上装设有计算机系统、无线数据接收终端(无线通讯收发模块)，通过给消防战斗员配备的单兵定位导向识别仪对建筑物内的物联用无源RFID(电子)标签进行非接触式信息采集处理，将当前物联用无源RFID(电子)标签的标识编码发送到一线消防指挥车内计算机显示的电子地图上，消防指挥人员可实时掌握消防战斗员的灭火位置，并可及时作出扑救方案，予以调整。
2、结合单兵定位导向识别仪以保障消防战斗员生命安全；携带的单兵定位导向识别仪在建筑物内走动时，消防战斗员所携带的空气呼吸器当前压力、消防战斗员携带脉搏、血压、体温实时监测数据通过蓝牙和有线两种通讯方式传送到导向识别仪接收模块或主控制器，导向识别仪接收模块或主控制器通过无线电波发送到建筑物外部的消防指挥车的接收端(计算机系统)上，同时通过语音播报空气呼吸器当前压力，消防战斗员可及时了解空气呼吸器压力，及时调整行进路线策略，在一线消防指挥车内的计算机系统显示的电子地图上，指挥人员可实时掌握消防战斗员的灭火位置、空气呼吸器当前压力、脉搏、血压、体温数据，根据这些综合数据及时调整扑救方案，有效保障消防战斗员的生命安全。
消防现场救援辅助决策系统整体功能介绍：
一、建立消防信息数据库，提升消防监督检查及管理水平，夯实防火基础工作，落实消防安全制度，搭建消防安全管理长效机制平台；
《消防现场救援辅助决策系统》为消防安全重点单位建立消防安全信息库、绘制二、三维信息图，对消防设施、建筑物内安全疏导通道布放电子定位标签(为消防阅读定位识别仪提供可用性提示)，根据《消防监督检查》中的各项规范和职责，为消防重点单位的消防信息提供查询、审核功能，使消防重点单位管理实现电子信息化，此系统以便利、快捷、时效的信息服务方式，方便了消防工作日常检查，提高了消防监督检查的质量，加强了重点单位自身的消防安全管理能力；
尤其在安全生产管理中，《消防现场救援辅助决策系统》收集消防安全重点单位内部基本信息并进行有效梳理，确定周边市政设施、救援物资及各类相关资源、人力等信息，为安全生产管理部门提供具体、详实、可靠的数据，同时为现场救援指挥提供了决策支持。
二、全新的地理信息最优路径分析，引导消防车辆迅速到达火险现场，赢取抢险救援的宝贵时间，及时控制火险蔓延；
《消防现场救援辅助决策系统》具备全新的地理信息最优路径分析功能，能够引导出警消防战斗员快速到达火场，为消防灭火争取宝贵时间；系统能够清楚显示火场周围500米至1000米范围内重要市政设施、水源地等分布信息，火场周围的重点保护单位在电子地图上自动提醒告警，引导出警消防战斗员到达水源地补充消防用水；系统可及时按要求指挥、部署相关支援车辆及救援车辆参与抢险灭火，以上功能对消防出警工作的及时、准确及重点单位周边消防水源的充分利用，对救援现场生命财产安全提供了强有力的安全技术保障。
三、建筑物内二、三维一体化立体显示，直观详实地显示重点单位内部实际情况，明确重点单位消防设施、报警系统分布情况，极大提高了指挥救援的信息化水平；
《消防现场救援辅助决策系统》在火灾救援现场，可通过二、三维显示火场建筑楼体的三维虚拟几何结构体，显示火场附近的可用水源地理位置以及方位信息，显示火场内消防控制室的位置信息，显示消防栓的分布情况，显示消防通道的方位以及楼内消防喷头的分布状况，以上二、三维显示在实际消防工作中，为消防工作准备、决策、指挥提供充分详实、有效的信息数据，在火灾现场方便快捷引导消防战斗员第一时间到达火灾现场并启动消防设备，消防战斗员可及时、准确投入抢险灭火战斗。
四、消防战斗员现场二、三维救援空间定位显示，在抢险引导灭火的进攻撤退与营救生命保护财产过程中，同时保障了消防战斗员自身生命安全，更是各级领导“爱兵如爱子”的精神得以充分体现；《消防现场救援辅助决策系统》可对消防战斗员在二、三维现场救援空间定位。消防战斗员携带本系统提供的单兵定位导向识别仪，可以实现单兵楼内精确定位，在二、三维现场图上直接显示；可以实现以语音方式提示，建立单位消防设施安全出口及行进位置等信息提示；计算机系统实时显示消防战斗员空气呼吸器当前压力、脉搏频次、血压、体温实时数据；消防指挥员在指挥过程中依据本系统提示消防战斗员进行引导进攻、撤退、营救等指挥工作的整体情况可一目了然，消防战斗员战斗到哪里、机动到哪里将清晰可见，使消防战斗员的生命安全保障得到强化，为指挥决策提供直接科学依据；在人员聚集的公共场所、商铺等防火隐患重点单位，将可能的人员伤亡和财产损失控制在最小范围。
五、系统将自动保存火灾现场各灭火救援战斗小组行动轨迹及建筑物内格局分布状况相关参数到系统数据库，这些具体行动为日后防火灭火救援提供可参考依据。在《消防现场救援辅助决策系统》中以不同的颜色线条标示出各战斗小组的行动轨迹，并自动将这些信息保存到系统数据库，各战斗小组在行动过程中所遇到的建筑物内消防设备、设施及建筑物格局状况等相关信息参数也将自动保存到系统数据库，这些具体行动信息可为事后的火灾战评总结工作提供数据内容详实的记录情报。
Claims (10)
1.一种单兵安全定位导向操作系统，其特征是：由单兵定位导向识别仪(15)、无线通讯模块和计算机系统(13)组成；
所述的单兵定位导向识别仪(15)由与仅可读或可读写的无源RFID标签(1)对应的RFID读写器模块(2)、主控制器(3)和随动无线通讯收发模块(7)构成，计算机系统(13)通过主无线通讯收发模块(14)收发无线电信号，RFID读写器模块(2)可通过其收发天线从无源RFID标签(1)感应反馈的标识信息传入主控制器(3)，且主控制器(3)可依次通过RFID读写器模块(2)可无线重复改录无源RFID标签(1)中芯片存储的标识信息，主控制器(3)将从无源RFID标签(1)感应反馈的标识信息由随动无线通讯收发模块(7)转换成无线电载波信号发送至主无线通讯收发模块(14)，计算机系统(13)通过主无线通讯收发模块(14)接收上述各个无源RFID标签(1)反馈的标识信息并将其标识信息转换成无线电音频信号，使主控制器(3)经随动无线通讯收发模块(7)将该无线电音频信号接收、转换成音频电流输出至与其音频输出端口连接的耳机(4)以驱动该耳机(4)发出声波信号，或者主控制器(3)直接将相应无源RFID标签(1)的标识信息转换成音频电流，输出至与主控制器(3)音频输出端口连接的耳机(4)以驱动该耳机(4)发出声波信号；上述随动无线通讯收发模块(7)、主控制器(3)、RFID读写器模块(2)及与主控制器(3)音频输出端口连接的耳机(4)构成定位识别装置；
所述计算机系统(13)可无线与每套定位识别装置进行现场语音通信，将现场语音通信的信号通过主无线通讯收发模块(14)转换成无线电语音信号发送至每套定位识别装置，每套定位识别装置中的主控制器(3)通过随动无线通讯收发模块(7)将该无线电语音信号接收、转换成音频电流输出至与主控制器(3)音频输出端口连接的耳机(4)以驱动该耳机(4)发出声波信号。
2.根据权利要求1所述的单兵安全定位导向操作系统，其特征是：所述的主控制器(3)其信号输入端还分别配合连接着呼吸传感器(8)、血压传感器(9)、脉搏传感器(11)和体温传感器(12)，主控制器(3)将呼吸传感器(8)、血压传感器(9)、脉搏传感器(11)和体温传感器(12)分别测得的呼吸压力、血压、脉搏频次和体温四项生命体征参数信号通过随动无线通讯收发模块(7)无线传送至主无线通讯收发模块(14)，计算机系统(13)通过主无线通讯收发模块(14)接收上述四项生命体征参数信号并将其参数信号转换成视频信号在其显示器上输出显示，并/或使主控制器(3)经随动无线通讯收发模块(7)将上述参数信号接收、转换成音频电流输出至与主控制器(3)音频输出端口连接的耳机(4)，以驱动该耳机(4)发出声波信号。
3.根据权利要求2所述的单兵安全定位导向操作系统，其特征是：所述的主控制器(3)其信号输入端口还配合连接着心率传感器(10)，主控制器(3)将心率传感器(10)测得的心跳频次信号通过随动无线通讯收发模块(7)无线传送至主无线通讯收发模块(14)，计算机系统(13)通过主无线通讯收发模块(14)接收上述心跳频次信号，并将该心跳频次信号转换成视频信号，以使其在计算机系统(13)的显示器上输出显示，并/或使主控制器(3)经随动无线通讯收发模块(7)将上述心跳频次信号无线接收、转换成音频电流输出至与主控制器(3)音频输出端口连接的耳机(4)以驱动该耳机(4)发出声波信号；所述的主控制器(3)其视频信号输出端口或I/O端口通过驱动电路还连接着视屏显示器(5)，主控制器(3)将呼吸传感器(8)、血压传感器(9)、脉搏传感器(11)和体温传感器(12)分别测得的呼吸压力、血压、脉搏频次和体温四项生命体征参数信号转换成视频信号，以使其在视屏显示器(5)上输出显示，并/或通过随动无线通讯收发模块(7)无线传送至主无线通讯收发模块(14)，计算机系统(13)通过主无线通讯收发模块(14)接收上述四项生命体征参数信号，以使其转换为视频信号在计算机系统(13)显示器上输出显示；所述的主控制器(3)其信号输入端还连接有可将方向指示信号显示在视屏显示器(5)上的方向传感器。
4.根据权利要求3所述的单兵安全定位导向操作系统，其特征是：所述的主控制器(3)其信号输入端口还配合连接着心率传感器(10)，主控制器(3)将心率传感器(10)测得的心跳频次信号转换成视频信号，以使其在视屏显示器(5)上输出显示；主控制器(3)其音频输入端口还连接着可将声能转换成音频电流信号的受话器(6)，主控制器(3)将受话器(6)产生的音频电流信号通过随动无线通讯收发模块(7)传送至主无线通讯收发模块(14)，并由计算机系统(13)接收、转换为音频电流信号输出至扬声器，以驱动该扬声器输出声波。
5.根据权利要求1或3所述的单兵安全定位导向操作系统，其特征是：所述的一套定位识别装置其主控制器(3)可将经受话器(6)输入的人工语音信号通过随动无线通讯收发模块(7)转换成无线电语音信号发送至另一套定位识别装置，在另一套定位识别装置中，主控制器(3)通过随动无线通讯收发模块(7)将该无线电语音信号接收、转换成音频电流输出至耳机(4)以驱动该耳机(4)发出声波信号；主无线通讯收发模块(14)和随动无线通讯收发模块(7)之间以及两套定位识别装置中各自的随动无线通讯收发模块(7)之间相配合连接的无线电其通信协议标准为TD-SCDMA、TD-LTE或Zigbee或WiMax；主控制器(3)的音频输出端口通过无线蓝牙使耳机(4)接收声波信号。
6.一种单兵安全定位导向操作系统的应用方法，包括安装于上述计算机系统(13)内的可录入有本地区平面坐标地图的二维GIS或者可录入建筑实体的3D虚拟建模的三维GIS、三维建模系统以及通信系统、RFID标签读写器；其特征在于：
A-事先设置的方法：
事先在所有密闭空间内布置合理数量的无源可RFID标签(1)，每一无源RFID标签(1)固定在密闭空间墙体上和/或位于密闭空间内的各种安防设施(20)上，利用三维建模系统对内部已完整布放好无源RFID标签(1)或内部即将布放无源RFID标签(1)的每一现实独立完整的密闭空间的立体结构按比例对应绘制成可在计算机系统(13)显示器上以立体显示的三维虚拟几何结构体，并将每个密闭空间对应的三维虚拟几何结构体录入数据库；使用单兵定位导向识别仪(15)或RFID标签读写器对已布放于每一独立密闭空间内的每一无源RFID标签(1)写入固定不变、唯一的标识编号，并且或可非必要地对每一无源RFID标签(1)可掉电存储芯片写入其相应所在位置信息且/或对固定标记于安防设施(20)上的无源RFID标签(1)写入相关安防设施(20)的使用信息及其所在位置信息，将上述位于每一独立密闭空间内全部已被写入无源RFID标签(1)的标识编号复制、采集、汇编形成系统的离散数列，以构建对应于该独立密闭空间内所有无源RFID标签(1)的标签信息表；
将每一无源RFID标签(1)所在位置信息和/或固定于安防设施(20)上的无源RFID标签(1)可掉电存储芯片所存有的相关安防设施(20)的使用信息及其所在位置信息录入与无源RFID标签(1)的标识编号对应的标签信息表中或者将与该标签信息表中的标识编号通过链接程序对应连接的相关安防设施(20)的使用信息及其所在位置信息所构成的使用信息表录入数据库；将每套标签信息表内存储的每一无源RFID标签(1)的标识编号被虚拟成虚拟标识而标定于每一密闭空间的三维虚拟几何结构体的对应虚拟位置上，每一虚拟标识在三维虚拟几何结构体内的所在虚拟位置和对应于该虚拟标识的真实无源RFID标签(1)在现实密闭空间体内的实际标记位置对应一致，所述的标签信息表和/或上述使用信息表、每一密闭空间三维虚拟建模结构体构成的集合由计算机系统(13)的数据库管理并录入GIS；将每一密闭空间的三维虚拟几何结构体的地理坐标被虚拟标记在GIS相应的数字虚拟地图上，每一密闭空间三维虚拟几何结构体在GIS数字虚拟地图上的虚拟地理坐标与每一密闭空间的现实所处实际位置对应一致；将每套标签信息表的每个虚拟标识被虚拟标记在三维虚拟几何结构内的与现实位置相对应一致的虚拟地理位置上；
计算机系统(13)可依据该虚拟标识从数据库中调出与某一虚拟标识相对应链接的真实无源RFID标签(1)所在位置信息和/或与被该真实无源RFID标签1所标记的相关安防设施(20)的使用信息及其所在位置信息，并依据每一密闭空间三维虚拟几何结构体的虚拟地理坐标调出与其相对应链接的真实密闭空间的所在地理位置，将密闭空间的地理位置、在该密闭空间内的真实无源RFID的空间位置和相关安防设施(20)的使用信息及其所在位置信息显示在计算机系统(13)显示器上；
上述标签信息表和/或使用信息表、所有密闭空间内所建构的三维虚拟几何结构体和GIS组成密闭空间定位识别系统；
所述的计算机系统(13)还可将上述标签信息表和/或使用信息表的数据、构成每一密闭空间三维虚拟几何结构体的数据上传至服务器(16)，以便备份和随时更新服务器(16)数据库和通过Wireless Internet(17)下载被服务器(16)更新后的数据库；
B-现场定位、识别方法：
当某一已完整布放好无源RFID标签(1)的密闭空间内发生安全紧急情况时，每一救援人员携带一单兵定位导向识别仪(15)进入该密闭空间，与救援人员随动的该单兵定位导向识别仪(15)其RFID读写器模块(2)可感应能与其发生微波段电磁波互感的无源RFID标签(1)，并从将能与其发生微波段电磁波互感的无源RFID标签(1)中无线读取其存储的标识编号和/或其存储的所在位置信息、相关安防设施(20)的使用信息及其所在位置信息，并通过单兵定位导向识别仪(15)的主控制器(3)将此信息转发至计算机系统(13)或服务器(16)；所述的微波段电磁波为频率处于300MHz-3GHz之间的电磁波；计算机系统(13)或服务器(16)利用密闭空间定位识别系统将无源RFID标签(1)可掉电存储芯片所存储的标识编号与计算机系统(13)或服务器(16)数据库中的标签信息表进行比对，从标签信息表搜索出与该标识编号对应的虚拟标识，并且或可非必要地根据该标识编号从使用信息表中链接出与该标识编码对应的相关安防设施(20)的使用信息及其所在位置信息，密闭空间定位识别系统根据该虚拟标识调出与内设有该虚拟标识的对应该密闭空间的三维虚拟建模结构体，通过链接程序使与该虚拟标识对应的标识编号和对应该标识编号的无源RFID标签(1)所存储的所在位置信息、相关安防设施(20)的使用信息及其所在位置信息链接至该密闭空间三维虚拟建模结构体中对应的虚拟位置上，再通过计算机系统(13)显示器上以二维平面图或三维立体图显示，在密闭空间外的指挥人员借助计算机系统(13)显示器上显示的二维平面图或三维立体图立即发现救援人员在该密闭空间内的所在位置以及救援人员可就近使用的安防设施(20)，再经通信系统通过单兵定位导向识别仪(15)的耳机(4)向救援人员以语音联络、提示救援人员其自身所处该密闭空间内所处的位置和相关在其周围最近安防设施(20)的使用信息及其所在位置信息，引导救援人员充分使用就近安防设施(20)和/或沿准确路径、方向行进至目的地或待救援位置。
7.根据权利要求6所述的单兵安全定位导向操作系统的应用方法，包括电磁波传播损失函数模型和室内RFID信号强度定位算法应用程序，其特征是：
所述的单兵定位导向识别仪(15)其主控制器(3)的视频信号输出端口或I/O端口通过驱动电路还连接着视屏显示器(5)，该视屏显示器(5)为触摸屏显示器；
在所述步骤A中，事先对每一单兵定位导向识别仪(15)的主控制器(3)或与其I/O端口连接的可掉电存储器写入唯一可使主控制器(3)记忆的只读识别编码，在每一个无源RFID标签(1)内加设有随机存储芯片和可控制随机存储芯片是否暂存数据的微控制器，微控制器由微型纽扣电池直接加电驱动工作或由单兵定位导向识别仪(15)感应天线所发射的微波段电磁波能量经无源RFID标签(1)天线感应所转化的瞬时电磁能加电驱动，单兵定位导向识别仪(15)内还安装着功率调节器，每一单兵定位导向识别仪(15)通过功率调节器调节其RFID读写器模块(2)感应天线的发射功率，在感应天线所发射功率不变时，利用计算机系统(13)事先构建的单兵定位导向识别仪(15)感应天线与无源RFID标签(1)之间的距离和所接收的来自无源RFID标签(1)电磁反馈的电磁波信号强度值相关联的电磁波传播损失函数模型，每一电磁波信号强度值通过该电磁波传播损失函数模型可得出与其一一对应的互感距离，并将上述电磁波传播损失函数模型编辑为应用计算程序录入计算机系统(13)；
所述的互感距离或最大互感距离相应为感应天线与无源RFID标签(1)之间通过电磁耦合而相互感应的距离或最大距离；
当所述的密闭空间为地上建筑楼体中可使无线信号无障碍直接穿过的楼道(21)或地下密闭空间内可使无线信号无障碍直接穿过的巷道时，在每一楼道(21)或巷道内靠近两端尽头(22)的顶壁(24)或竖立墙壁(23)上分别固定一个用于室内定位用的无源RFID标签(1)；
所述的发射功率分为定位功率和识别功率，定位功率大于识别功率，所述的定位功率为能使RFID读写器模块(2)感应天线与单一无源RFID标签(1)最大互感距离至少大于M米的功率，并足以使RFID读写器模块(2)感应天线能接收到同一楼道(21)或巷道内包括用于室内定位用的无源RFID标签在内的无源RFID标签(1)所反射回的电磁波感应信号，所述的识别功率为仅能使RFID读写器模块(2)感应天线与无源RFID标签(1)最大互感距离小于或等于M米的功率，M的阈值区间为4-10米之间的任意值；
在所述步骤B中，每一救援人员携带一单兵定位导向识别仪(15)进入密闭空间或其楼道(21)或巷道内时，本单兵安全定位导向操作系统开始工作，其所利用的定位方法为：
单兵定位导向识别仪(15)首先将其RFID读写器模块(2)感应天线的发射功率调升至定位功率，将单兵定位导向识别仪(15)主控制器(3)所存储的唯一只读识别编码由其感应天线通过微波段电磁波发射给所身处其周围的可反射回电磁波的无源RFID标签(1)，接收该只读识别编码的无源RFID标签(1)其内加设的随机存储芯片瞬时存储与该单兵定位导向识别仪(15)对应的唯一只读识别编码，微控制器收到单兵定位导向识别仪(15)所发射的微波段电磁波之时，立即由微型纽扣电池或由单兵定位导向识别仪(15)感应天线所发射的微波段电磁波能量经无源RFID标签(1)天线感应所转化的瞬时电磁能激活工作，再按先后顺序瞬时动态存储各个单兵定位导向识别仪(15)分别发射出的与其对应的唯一只读识别编码，且依次将各个单兵定位导向识别仪(15)分别发射出的唯一只读识别编码再经无源RFID标签(1)的反射天线反馈回发给单兵定位导向识别仪(15)的感应天线，当微控制器确认各个唯一只读识别编码被反馈回发出且/或确认再次收到单兵定位导向识别仪(15)主控制器(3)通过感应天线再次回发的其唯一只读识别编码之后，立即使随机存储芯片内存储的与该单兵定位导向识别仪(15)唯一对应的唯一只读识别编码消除；
当该无源RFID标签(1)将该唯一只读识别编码通过感应电磁波信号反射回单兵定位导向识别仪(15)时，主控制器(3)还通过感应天线接收并识别由该无源RFID标签(1)可掉电存储芯片经其天线感应反射回的标识编号以及与固定标记有该无源RFID标签(1)的安防设施(20)相关的使用信息及其所在位置信息，主控制器(3)再将其所接收、提取到的所有感应电磁波信号中载有的标识编码和微波段电磁波信号强度值传送至计算机系统(13)和/或主控制器(3)，计算机系统(13)或主控制器(3)根据上述收到的标识编码在数据库的标签信息表中搜索与上述无源RFID标签(1)对应的只位于同层楼道(21)或巷道内的所有标识编码，然后计算机系统(13)再根据位于同层楼道(21)或巷道内的所有编码调出与其对应的仅布置于同层楼道(21)或楼道内的无源RFID标签(1)，计算机系统(13)或收到由计算机系统(13)筛选出的与位于同一楼道(21)或巷道内的无源RFID标签(1)对应的标识编码的主控制器(3)只将仅布置于同一楼道(21)或巷道内的无源RFID标签(1)所反馈回的各个电磁波信号强度值按数值大小从高至低依次进行排序，选择排在首位的最大电磁波信号强度值以及与其等值的或排在第二位仅次于该最大电磁波信号强度值的一电磁波信号强度值-两个电磁波信号强度值，使该两个电磁波信号强度值通过电磁波传播损失函数模型进行运算，得出单兵定位导向识别仪(15)感应天线各自距与该两个电磁波信号强度值分别对应的无源RFID标签(1)之间确定的互感距离，再利用室内RFID信号强度定位算法应用程序计算确定出该单兵定位导向识别仪(15)在该密闭空间内所处楼道(21)或巷道内的具体位置，并接着继续执行上述步骤B中相应程序：同时，单兵定位导向识别仪(15)感应得到的所处其周围无源RFID标签(1)存储的最近安防设施(20)的使用信息及其所在位置信息和携带有该单兵定位导向识别仪(15)的救援人员的具体位置信息，通过密闭空间定位识别系统显示在计算机系统(13)显示器上且/或显示在与主控制器(3)的视频信号输出端口或I/O端口通过驱动电路连接的视屏显示器(5)上，计算机系统(13)将最近安防设施(20)的使用信息及其所在位置信息和携带有该单兵定位导向识别仪(15)的救援人员的具体位置信息通过单兵定位导向识别仪(15)的耳机(4)由现场人工语音提示或自动转化成语音信息通过单兵定位导向识别仪(15)的耳机(4)发出声波信号，给救援人员提示具体的方位信息和就近安防设施(20)的位置、使用信息；
在与楼道(21)或巷道各个连通的各个房间(18)内的墙壁(19)上均分别布置有至少两个无源RFID标签(1)和/或用于感应识别安防设施(20)的无源RFID标签(1)；当携带有一单兵定位导向识别仪(15)的救援人员位于某一楼道(21)内或巷道内或位于与楼道(21)或巷道连通的房间(18)内时，在该单兵定位导向识别仪(15)将所收到的对应于各个无源RFID标签(1)的标识编号和电磁波信号强度值传送至计算机系统(13)之前或之后，单兵定位导向识别仪(15)通过功率调节器将其RFID读写器模块(2)感应天线的发射功率调降至识别功率，主控制器(3)和/或计算机系统(13)始终通过功率调节器使感应天线的发射功率交替变换为定位功率或识别功率，当感应天线的发射功率调降至识别功率时，近距探测与该单兵定位导向识别仪(15)相接近的无源RFID标签(1)，以对与单兵定位导向识别仪(15)相接近的无源RFID标签(1)进行感应定位和对与其近距的安防设施(20)感应识别，再将其感应得到的对应各自无源RFID标签(1)的标识编码和/或存储的相关安防设施(20)的使用信息及其所在位置信息通过单兵定位导向识别仪(15)的主控制器(3)转发至计算机系统(13)或服务器(16)，再接着继续执行上述步骤B中相应的程序；所述的微波段电磁波为频率处于300MHz-3GHz之间的电磁波；
在上述步骤A或步骤B中，在密闭空间还通过事先布放可反射无线电信号的电磁波反射球或电磁波反射板以借助其实现接力、中继通信或者借助地下通信系统或地下矿用无线电通讯系统将单兵定位导向识别仪(15)发送的电磁波信号传送至位于地面上或水面上的计算机系统(13)；所述的电磁波反射球其外球壁面上均布设置有一层金属皮；所述的电磁波反射板其反射电磁波的工作壁面上亦均布设置有一层金属皮。
8.根据权利要求7所述的单兵安全定位导向操作系统的应用方法，其特征是：感应天线完成定位功率和识别功率的周期时间不大于100ms。
9.根据权利要求6所述的单兵安全定位导向操作系统的应用方法，其特征是：所述的主控制器(3)其视频信号输出端口通过驱动电路或I/O端口还连接着视屏显示器(5)，该视屏显示器(5)为触摸屏显示器；单兵定位导向识别仪(15)将RFID读写器模块(2)通过电流整流模块、FVC模块连接其主控制器(3)，RFID读写器模块(2)输出端还连接另外一导向天线；在上述步骤A中，事先构建导向天线与无源RFID标签(1)之间的最大互感距离和导向天线发射功率相关联的电磁波反馈距离函数模型，所述的最大互感距离为导向天线与无源RFID标签(1)之间通过电磁耦合而相互感应的最大距离；再将电磁波反馈距离函数模型编辑为应用计算程序录入计算机系统(13)，根据电磁波反馈距离函数模型，导向天线固定的发射功率通过该电磁波反馈距离函数模型可得出与其一一对应的最大互感距离；
导向天线的发射功率分为远距测向功率和近距测向功率，远距测向功率大于近距测向功率，所述的远距测向功率为使导向天线与无源RFID标签(1)的最大互感距离小于或等于M米的功率，所述的近距测向功率为使导向天线与无源RFID标签(1)的最大互感距离小于或等于N米的功率，N的阈值区间为1-4米之间的任意值；
导向天线所发射的电磁波频率由主控制器(3)通过频率调节器自动进行调节或由人工手动调节，并通过上述所说的功率调节器对其发射功率进行调整，当主控制器(3)或计算机系统(13)根据电磁波信号强度值所确定的单兵定位导向识别仪(15)与某一待定位的无源RFID标签(1)的互感距离等于或小于M米之时，主控制器(3)或计算机系统(13)则自主通过将感应天线的微波段电磁波发射功率调降至识别功率，感应天线收到、识别该固定在安防设施(20)上的该待定位的无源RFID标签(1)的标识编号，并由主控制器(3)将该待定位的无源RFID标签(1)的标识编号和/或相关安防设施(20)的信息及该其所在位置信息发送至计算机系统(13)和/或服务器(16)，再接着继续执行步骤B中相应后续的程序；
同时计算机系统(13)或主控制器(3)自动启动该导向天线工作，单兵定位导向识别仪(15)其主控制器(3)通过导向天线将其感应自该待定位的无源RFID标签(1)的电磁信号经RFID读写器模块(2)放大、经电流整流模块整流成直流电压，并通过FVC模块转换成正比于该直流电压的脉冲声波频率电流信号，主控制器(3)再将该脉冲声波频率电流信号输出至耳机(4)并由耳机(4)发出与互感距离相对应变化的间断声波脉冲音，声波脉冲音的声波频率与互感距离一一对应，且主控制器(3)或计算机系统(13)通过功率调节器将该导向天线发射功率设定为发射微波段电磁波的远距测向功率，计算机系统(13)或主控制器(3)将“此时单兵定位导向识别仪(15)与该待定位的无源RFID标签(1)的最大互感距离在M米之内”的信息通过耳机(4)转换成声波语音以提示救援人员，救援人员立即手动配合使内置于单兵定位导向识别仪(15)的导向天线不停向周围一直转向以探测扫读该待定位的无源RFID标签(1)的反射源方位，直至导向天线收到该待定位的无源RFID标签(1)并使该待定位的无源RFID标签(1)信号反射源方位显示在视屏显示器(5)上为止，通过视屏显示器(5)提示救援人员，救援人员根据耳机(4)和/或视屏显示器(5)的提示可得知该待定位的无源RFID标签(1)的大致方位，以渐近该待定位的无源RFID标签(1)，并使该待定位的无源RFID标签(1)的信号反射方向始终显示在视屏显示器(5)上，救援人员根据耳机(4)语音提示和/或视屏显示器(5)的视觉发光显示信号以靠近该待定位的无源RFID标签(1)，当单兵定位导向识别仪(15)与该待定位的无源RFID标签(1)之间的互感距离等于或小于N米时，计算机系统(13)或主控制器(3)通过频率调节器再自动将其导向天线的微波段电磁波发射频率调降至300KHz-1MHz，且使其导向天线发射功率通过功率调节器相应调降为近距测向功率，救援人员再次根据耳机(4)和/或视屏显示器(5)的提示以进行进一步感应测定、缩小该待定位的无源RFID标签(1)的所在位置范围，主控制器(3)将“该待定位的无源RFID标签(1)处于该单兵定位导向识别仪(15)的N米半径范围”的信息发送至计算机系统(13)和/或服务器(16)，并使这一信息通过密闭空间定位识别系统显示在计算机系统(13)显示器上，在密闭空间外的指挥人员根据计算机系统(13)显示器上的显示，即时通过通信系统语音辅助、提示救援人员该待定位的无源RFID标签(1)的方位，同时救援人员根据视屏显示器(5)视觉发光显示的信号指示和耳机(4)发出随着距离渐近而发出的频率愈来愈高的声波脉冲音，直至该声波脉冲音变为连续声波时，可迅速找到、使用被固定上待定位的无源RFID标签(1)的安防设施(20)；所述的微波段电磁波为频率处于300MHz-3GHz之间的电磁波。
10.根据权利要求6所述的单兵安全定位导向操作系统的应用方法，其特征是：单兵定位导向识别仪(15)的主控制器(3)通过与其I/O接口配合连接记忆存储器存储或调用数据或程序；主控制器(3)可通过无线电下载由计算机系统(13)或服务器(16)传送的含有与所在救援现场相关的标签信息表和/或使用信息表、密闭空间三维虚拟建模结构体的数据库，并将其存储至记忆存储器，主控制器(3)还可将由计算机系统(13)或服务器(16)传送的相关密闭空间定位系统的应用系统程序安装、存储于记忆存储器，主控制器(3)可依据该虚拟标识调出与其相对应链接的真实的该无源RFID标签(1)的所在位置信息和相关被该无源RFID标签(1)所标记的安防设施(20)的使用信息及其所在位置信息，并依据每一密闭空间三维虚拟几何结构体的虚拟地理坐标调出与其相对应链接的真实密闭空间的所在位置坐标，并将密闭空间的坐标位置、在该密闭空间内的真实无源的地理位置和相关安防设施(20)的使用信息及其所在位置信息以平面显示在与主控制器(3)视频信号输出端口连接的视屏显示器(5)上；所述的计算机系统(13)、服务器(16)与单兵定位导向识别仪(15)之间的相互无线传输通信协议为TD-SCDMA或WiMax。
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| C06 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| C10 | Entry into substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| C53 | Correction of patent of invention or patent application | ||
| CB03 | Change of inventor or designer information |
Inventor after: Zhao Yueran Inventor after: He Tao Inventor after: Shi Jie Inventor after: Fan Guizhen Inventor after: Chen Rui Inventor after: Zhao Hui Inventor before: Fan Guizhen Inventor before: Zhao Yueran Inventor before: Chen Rui Inventor before: Zhao Hui |
|
| COR | Change of bibliographic data |
Free format text: CORRECT: INVENTOR; FROM: FAN GUIZHEN ZHAO YUERAN CHEN RUI ZHAO HUI TO: ZHAO YUERAN HE TAO SHI JIE FAN GUIZHEN CHEN RUI ZHAO HUI |
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| C53 | Correction of patent of invention or patent application | ||
| CB03 | Change of inventor or designer information |
Inventor after: Zhao Yueran Inventor after: Wang Shoujiang Inventor after: He Tao Inventor after: Shi Jie Inventor after: Fan Guizhen Inventor after: Zhao Hui Inventor before: Zhao Yueran Inventor before: He Tao Inventor before: Shi Jie Inventor before: Fan Guizhen Inventor before: Chen Rui Inventor before: Zhao Hui |
|
| COR | Change of bibliographic data |
Free format text: CORRECT: INVENTOR; FROM: ZHAO YUERAN HE TAO SHI JIE FAN GUIZHEN CHEN RUI ZHAO HUI TO: ZHAO YUERAN WANG SHOUJIANG HE TAO SHI JIE FAN GUIZHEN ZHAO HUI |
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| C14 | Grant of patent or utility model | ||
| GR01 | Patent grant | ||
| TR01 | Transfer of patent right |
Effective date of registration: 20171128 Address after: 830022 the Xinjiang Uygur Autonomous Region Urumqi economic and Technological Development Zone (Toutun River District) Kanas No. 455 Hubei road Xinjiang Powerise Software Park building A block 13 Building 1308 room Co-patentee after: Xinjiang Zhongju Electronic Technology Co., Ltd. Patentee after: Xinjiang Zhong Rui electronic technology Co., Ltd. Address before: 830002, Urumqi, the Xinjiang Uygur Autonomous Region, Tianshan Road, No. 148 Liberation Road, Bao Heng building, 10 floor Patentee before: Xinjiang Zhongju Electronic Technology Co., Ltd. |
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| TR01 | Transfer of patent right |