CN111239769A - 一种人员定位系统及方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种人员定位系统及方法，属于定位系统领域，包括用于定位的卡片、用于通讯的基站和监控人员的主控室；所述卡片内分别镶嵌信号芯片、天线、信号驱动器、定位信号发生器和射频通讯单元，天线沿着卡片的边径设置，并受控射频通讯单元，信号驱动器的信号触发端和信号芯片连接，信号芯片的输出端接定位信号发生器，定位信号发生器的输出端与射频通讯单元相连接；天线接入现有的北斗定位系统，每隔10S接收来自北斗系统发出的位置信号，经调制的位置信号透过射频通讯单元发送到基站，利用分析反演计算从而得到准确的位置信号，数据处理单元进行融合计算，得到被测方位和距离值，如果卡片处于非正常状态下，就会发出响声，进行警示。

Description

一种人员定位系统及方法
技术领域
本发明涉及定位系统技术领域，特别涉及一种人员定位系统及方法。
背景技术
除了全球定位系统(GPS)在导航和室外环境的应用定位以外，人们对室内定位、短距离定位等应用还未深入了解。未来无线定位技术的趋势是室内定位与室外定位相结合，实现无缝的、精确的定位。现有的网络技术还不能完全满足这个要求，而UWB技术由于功耗低、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，在众多无线定位技术中脱颖而出，成为未来无线定位技术的热点。
无线定位技术和方案很多，常用的定位技术包括红外线、超声波、射频信号等，但都不适合室内定位。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。
发明内容
本发明的目的在于提供一种人员定位系统及方法，每隔10S接收来自北斗系统发出的位置信号，数据处理单元进行融合计算，得到被测方位和距离值，如果卡片处于非正常状态下，就会发出响声，进行警示，以解决上述背景技术中提出的问题。
为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种人员定位系统，包括用于定位的卡片、用于通讯的基站和监控人员的主控室；
所述卡片内分别镶嵌信号芯片、天线、信号驱动器、定位信号发生器和射频通讯单元，天线沿着卡片的边径设置，并受控射频通讯单元，信号驱动器的信号触发端和信号芯片连接，信号芯片的输出端接定位信号发生器，定位信号发生器的输出端与射频通讯单元相连接；
所述基站包括天线定位控制器、整形放大器、计时计数器和坐标云台，天线定位控制器的输出端和信号驱动器、计时计数器和坐标云台相连接，计时计数器的输入端和整形放大器相连接，整形放大器的输入端和射频通讯单元相连接；
所述主控室包括数据处理单元和报警显示单元，数据处理单元的输出端和报警显示单元连接，数据处理单元的输入端和基站连接。
进一步地，信号驱动器带有驱动模块，控制定位信号发生器信号变化，进行输出波长调制，可驱动定位信号发生器发射脉冲信号；
所述的定位信号发生器根据信号驱动器的脉冲信号完成跟踪，利用脉冲信号触发定位信号发生器发射脉冲信号，并输出信号给射频通讯单元；
所述的射频通讯单元根据定位信号发生器发出的位置信号，实时以无线的方式发送。
进一步地，天线定位控制器根据检测的位置方位，控制双坐标的坐标云台的云台动作跟踪，同时也回传位置信息至定位信号发生器，接受的接受峰值功率等信号传输到数据处理单元进行融合计算，得到被测方位和距离值；
所述的整形放大器对经光/电信号发送的位置电信号进行放大处理；
所述的计时计数器时点判别电路产生“起始脉冲”，识别并开始计时计数。
进一步地，数据处理单元将检测所得到谐波信号，采用平均法进行抑制噪声处理，将采集到的相关信号，经过分析计算，得到被测卡片方位和距离值；
所述的报警显示单元用于接收来自数据处理单元的数据请求，卡片处于非正常状态下，就会发出响声，进行警示。
本发明提出的另一种技术方案，一种人员定位的方法，包括以下步骤：
S1：天线接入现有的北斗定位系统，每隔10S接收来自北斗系统发出的位置信号，位置信号触发信号驱动器的引脚，完成信号驱动；
S2：信号驱动器控制定位信号发生器进行输出波长调制，经调制的输出信号给射频通讯单元；
S3：射频通讯单元采集的位置信息的光信号转换为电信号并经放大后，进行频率和相位调节，得到符合要求的二次谐波信号输出给整形放大器；
S4：整形放大器利用分析反演计算从而得到准确的位置信号，同时将相邻测量位置数值发送至天线定位控制器，通过对多次测量，控制双坐标的坐标云台的云台动作跟踪，接受的接受峰值功率等信号传输到数据处理单元进行融合计算，得到被测方位和距离值；
S5：数据处理单元接受信号，控制计时计数器停止计数，经过位置分析计算，得到被测卡片方位和距离值，卡片处于非正常状态下，就会发出响声，进行警示。
与现有技术相比，本发明的有益效果是：本发明提出的一种人员定位系统及方法，天线接入现有的北斗定位系统，每隔10S接收来自北斗系统发出的位置信号，经调制的位置信号透过射频通讯单元发送到基站，利用分析反演计算从而得到准确的位置信号，数据处理单元进行融合计算，得到被测方位和距离值，如果卡片处于非正常状态下，就会发出响声，进行警示。
附图说明
图1为本发明的卡片结构图；
图2为本发明的卡片内部结构图；
图3为本发明的原理连接图。
图中：1、卡片；11、信号芯片；12、天线；13、信号驱动器；14、定位信号发生器；15、射频通讯单元；2、基站；21、天线定位控制器；22、整形放大器；23、计时计数器；24、坐标云台；3、主控室；31、数据处理单元；32、报警显示单元。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
参阅图1-3，一种人员定位系统，包括用于定位的卡片1、用于通讯的基站2和监控人员的主控室3；所述卡片1内分别镶嵌信号芯片11、天线12、信号驱动器13、定位信号发生器14和射频通讯单元15，天线12沿着卡片1的边径设置，并受控射频通讯单元15，信号驱动器13的信号触发端和信号芯片11连接，信号芯片11的输出端接定位信号发生器14，定位信号发生器14的输出端与射频通讯单元15相连接；基站2包括天线定位控制器21、整形放大器22、计时计数器23和坐标云台24，天线定位控制器21的输出端和信号驱动器13、计时计数器23和坐标云台24相连接，计时计数器23的输入端和整形放大器22相连接，整形放大器22的输入端和射频通讯单元15相连接；
主控室3包括数据处理单元31和报警显示单元32，数据处理单元31的输出端和报警显示单元32连接，数据处理单元31的输入端和基站2连接。
信号驱动器13带有驱动模块，控制定位信号发生器14信号变化，进行输出波长调制，可驱动定位信号发生器14发射脉冲信号；
定位信号发生器14根据信号驱动器13的脉冲信号完成跟踪，利用脉冲信号触发定位信号发生器14发射脉冲信号，并输出信号给射频通讯单元15；
射频通讯单元15根据定位信号发生器14发出的位置信号，实时以无线的方式发送。
天线定位控制器21根据检测的位置方位，控制双坐标的坐标云台24的云台动作跟踪，同时也回传位置信息至定位信号发生器14，接受的接受峰值功率等信号传输到数据处理单元31进行融合计算，得到被测方位和距离值；
整形放大器22对经光/电信号发送的位置电信号进行放大处理；
计时计数器23时点判别电路产生“起始脉冲”，识别并开始计时计数。
数据处理单元31将检测所得到谐波信号，采用平均法进行抑制噪声处理，将采集到的相关信号，经过分析计算，得到被测卡片1方位和距离值；
报警显示单元32用于接收来自数据处理单元31的数据请求，卡片1处于非正常状态下，就会发出响声，进行警示。
为了更好的展现人员定位的流程，本实施例现提出一种人员定位的方法，包括以下步骤：
步骤一：天线12接入现有的北斗定位系统，每隔10S接收来自北斗系统发出的位置信号，位置信号触发信号驱动器13的引脚，完成信号驱动；
步骤二：信号驱动器13控制定位信号发生器14进行输出波长调制，经调制的输出信号给射频通讯单元15；
步骤三：射频通讯单元15采集的位置信息的光信号转换为电信号并经放大后，进行频率和相位调节，得到符合要求的二次谐波信号输出给整形放大器22；
步骤四：整形放大器22利用分析反演计算从而得到准确的位置信号，同时将相邻测量位置数值发送至天线定位控制器21，通过对多次测量，控制双坐标的坐标云台24的云台动作跟踪，接受的接受峰值功率等信号传输到数据处理单元31进行融合计算，得到被测方位和距离值；
步骤五：数据处理单元31接受信号，控制计时计数器23停止计数，经过位置分析计算，得到被测卡片1方位和距离值，卡片1处于非正常状态下，就会发出响声，进行警示。
综上所述：本发明提出的人员定位系统及方法，天线12接入现有的北斗定位系统，每隔10S接收来自北斗系统发出的位置信号，经调制的位置信号透过射频通讯单元15发送到基站2，利用分析反演计算从而得到准确的位置信号，数据处理单元31进行融合计算，得到被测方位和距离值，如果卡片1处于非正常状态下，就会发出响声，进行警示。
以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明披露的技术范围内，根据本发明的技术方案及其发明构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本发明的保护范围之内。

Claims (5)

1.一种人员定位系统，其特征在于，包括用于定位的卡片(1)、用于通讯的基站(2)和监控人员的主控室(3)；
所述卡片(1)内分别镶嵌信号芯片(11)、天线(12)、信号驱动器(13)、定位信号发生器(14)和射频通讯单元(15)，天线(12)沿着卡片(1)的边径设置，并受控射频通讯单元(15)，信号驱动器(13)的信号触发端和信号芯片(11)连接，信号芯片(11)的输出端接定位信号发生器(14)，定位信号发生器(14)的输出端与射频通讯单元(15)相连接；
所述基站(2)包括天线定位控制器(21)、整形放大器(22)、计时计数器(23)和坐标云台(24)，天线定位控制器(21)的输出端和信号驱动器(13)、计时计数器(23)和坐标云台(24)相连接，计时计数器(23)的输入端和整形放大器(22)相连接，整形放大器(22)的输入端和射频通讯单元(15)相连接；
所述主控室(3)包括数据处理单元(31)和报警显示单元(32)，数据处理单元(31)的输出端和报警显示单元(32)连接，数据处理单元(31)的输入端和基站(2)连接。
2.如权利要求1所述的一种人员定位系统，其特征在于，信号驱动器(13)带有驱动模块，控制定位信号发生器(14)信号变化，进行输出波长调制，可驱动定位信号发生器(14)发射脉冲信号；
所述的定位信号发生器(14)根据信号驱动器(13)的脉冲信号完成跟踪，利用脉冲信号触发定位信号发生器(14)发射脉冲信号，并输出信号给射频通讯单元(15)；
所述的射频通讯单元(15)根据定位信号发生器(14)发出的位置信号，实时以无线的方式发送。
3.如权利要求1所述的一种人员定位系统，其特征在于，天线定位控制器(21)根据检测的位置方位，控制双坐标的坐标云台(24)的云台动作跟踪，同时也回传位置信息至定位信号发生器(14)，接受的接受峰值功率等信号传输到数据处理单元(31)进行融合计算，得到被测方位和距离值；
所述的整形放大器(22)对经光/电信号发送的位置电信号进行放大处理；
所述的计时计数器(23)时点判别电路产生“起始脉冲”，识别并开始计时计数。
4.如权利要求1所述的一种人员定位系统，其特征在于，数据处理单元(31)将检测所得到谐波信号，采用平均法进行抑制噪声处理，将采集到的相关信号，经过分析计算，得到被测卡片(1)方位和距离值；
所述的报警显示单元(32)用于接收来自数据处理单元(31)的数据请求，卡片(1)处于非正常状态下，就会发出响声，进行警示。
5.一种如权利要求1所述的人员定位的方法，其特征在于，包括以下步骤：
S1：天线(12)接入现有的北斗定位系统，每隔10S接收来自北斗系统发出的位置信号，位置信号触发信号驱动器(13)的引脚，完成信号驱动；
S2：信号驱动器(13)控制定位信号发生器(14)进行输出波长调制，经调制的输出信号给射频通讯单元(15)；
S3：射频通讯单元(15)采集的位置信息的光信号转换为电信号并经放大后，进行频率和相位调节，得到符合要求的二次谐波信号输出给整形放大器(22)；
S4：整形放大器(22)利用分析反演计算从而得到准确的位置信号，同时将相邻测量位置数值发送至天线定位控制器(21)，通过对多次测量，控制双坐标的坐标云台(24)的云台动作跟踪，接受的接受峰值功率等信号传输到数据处理单元(31)进行融合计算，得到被测方位和距离值；
S5：数据处理单元(31)接受信号，控制计时计数器(23)停止计数，经过位置分析计算，得到被测卡片(1)方位和距离值，卡片(1)处于非正常状态下，就会发出响声，进行警示。
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