CN202126499U - 一种机场乘客定位系统及装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种机场乘客定位系统及装置，目的在于提供一种结构简单、定位准确、使用方便的机场内乘客定位系统及装置，它包括机场地图，还包括乘客智能卡，定位站，监控服务器；乘客智能卡发射无线定标信息、接收无线监控信息、在信息存储器中存储乘客身份信息；定位站接收乘客智能卡发射的定标无线信号，并记录接收时刻、乘客智能卡的信号强度；监控服务器计算乘客智能卡所在机场地图坐标位置；监控服务器定期接收GPS时间，定期在每个定位站中进行校时接收。它可广泛用于室内定位。

Description

一种机场乘客定位系统及装置

技术领域

本实用新型涉及定位技术领域，尤其涉及一种用于机场内对乘客进行定位的乘客定位系统及装置。

背景技术

在机场，经常会出现少数乘客由于未及时到登机口或忘记登机等原因，在登机时间很快就要结束的情况下仍然未登机，这种现象有时会影响飞机正常起飞，给正常的航班秩序带来不良影响。因此，使机场管理人员能够了解这样的“问题乘客”的准确位置是很有必要的。由于全球定位系统(GPS)的卫星信号很弱，在机场大厅内无法使用。有关室内人员定位，公开日为2010年09月29日，公开号为201594136U、名称为室内定位感知系统的专利文献公开了这样的技术方案：它包括射频信号发射器、控制器、超声波接收器、微处理器，射频信号发射器、控制器、超声波接收器分别与微处理器电气连接；射频信号发射器与控制器之间以及控制器与超声波接收器之间无线通信，使用射频同步、超声波测距方式定位，结构简单、成本低，且定位精度高。但是这个技术方案的缺点是明显的，即超声波测距方向性很强，而且传输衰减很快，因此，被定位物体上的超声波装置要时刻保持方向性及有效距离，使用不方便，同时受多径效应和非视距传播的影响很大。

发明内容

本实用新型主要目的在于提供一种结构简单、定位准确、使用方便的机场内乘客定位系统及装置。

本实用新型针对现有技术问题主要是通过下述技术方案得以解决的，一种机场乘客定位系统及装置，包括机场地图，还包括乘客智能卡，定位站，监控服务器；乘客智能卡包括无线发射模块、无线接收模块、存储器、处理器，乘客智能卡发射无线定标信息，接收无线监控信息，并在信息存储器中存储乘客身份信息；定位站的数量是大于或等于4个，定位站接收乘客智能卡发射的定标无线信号，并记录接收时刻、乘客智能卡的信号强度；机场地图是电子地图，安装在监控服务器上；监控服务器电气连接定位站，调用定位站所接收到的乘客智能卡定标信息、信号强度、接收时刻，计算乘客智能卡所在机场电子地图中的坐标位置；监控服务器定期接收GPS时间，定期在每个定位站中进行校时接收。

方案中，机场电子地图是标注有服务设施、电梯、门口等等标志性信息的电子地图，为定位乘客位置提供相对坐标。乘客智能卡内设置有信息存储器，有关乘客的身份等乘机信息存储在信息存储器中。乘客智能卡使用方式相当于登机牌，通过写卡装置在智能卡上存储乘客信息，乘客拿到智能卡候机，登机时交还乘客智能卡。机场管理人员需要寻找某位候机乘客时，在监控服务器上输入该乘客信息或乘客智能卡ID号，通过每个定位站广播到服务区，乘客智能卡接收到广播后，发送定标信息到定位站，监控服务器根据定位站接收到的定标信息、信号强度、接收时刻，计算出乘客智能卡在机场电子地图上的坐标位置。

定位测量方法采用到达时间差异定位法即TDOA方法。在本方案中考虑到乘客活动区域不止一个楼层，因此，采用三维测量方式，根据定位的几何条件，至少需要4个参考点，使用下面的方程组进行计算(TDOA测量技术属于公知技术，方程式推导不详述)：

$\sqrt{{(x-\mathrm{xi})}^2+{(y-\mathrm{yi})}^2+{(z-\mathrm{zi})}^2}=C(\mathrm{ti}-t0),i=\mathrm{1,2,3,4}$

其中，(x，y，z)和(xi，yi，zi)分别表示需要定位的位置和参考点位置的坐标，t0表示需要定位的点的发送信号时间，是未知数，ti表示参考点位置的信号到达时间，C是电波传播速度，利用信号到达时间差Δt进行代换，求解定位点。

由监控服务器对每个定位站进行精确同步。监控服务器定时向每个定位站广播GPS时间，在定位站中进行校时接收。

在布置有多于4个定位站时，由于无线信号强度与距离的平方成反比，因此，信号越强说明定位站与乘客智能卡之间的距离越近，监控服务器依据定位站接收乘客智能卡时的信号强度，从最大到最小依次排列，从信号强度最大开始选取4个定位站，依据每个定位站所在坐标、定位站接收到乘客智能卡定标信息时的时间ti，求解出乘客智能卡所在坐标(x，y，z)，并表示在电子地图上。

作为优选，乘客智能卡上设置有声、光、振动提示装置中的一种或若干种，在乘客未及时赶到登机口时，通过监控服务器可以依据乘客智能卡的ID号向乘客发出提示，提示方式有声提示、发光提示、振动提示。

作为优选，乘客智能卡上还设置有显示屏，在显示屏上显示登记时间、登机口等信息。

作为优选，当机场乘客活动区大于一层楼时，在每层楼都设置有定位站，使乘客无论在哪个区域都能够置于定位站覆盖范围内。

作为优选，乘客智能卡上还设置有无线发射功率控制单元，无线发射功率控制单元连接控制器和发射模块。为使定位更加准确，将乘客智能卡的发射功率控制在只有附近的几个定位站才能收到定标信息的范围内，远离乘客智能卡的定位站接收不到定标信息，可以有效减少定位误差，增加定位精度。

作为优选，乘客智能卡中的信息存储器是由IC存储芯片、感应天线组成的非接触式IC存储器，即通用的Contactless Smart Card(CSS)，它无触点，读写方便，使用寿命长，ID号唯一。

本实用新型带来的有益效果是，系统结构简单，定位准确，并且具有自身声光、振动提醒功能，既能方便管理人员寻找也能有效提醒当事人，使用效果好，安装、使用方便，具有较好经济效益和社会效益。

附图说明

图1是本实用新型的一种系统结构图；

图2是本实用新型的乘客智能卡结构图。

图中：1是乘客智能卡，1-1是处理器，1-2是非接触式IC存储器读取器，1-3是光提示装置，1-4是声提示装置，1-5是显示屏，1-6是无线发射功率控制单元，1-7是无线发射模块，1-8是无线接收模块，1-9是震动提示装置，2是定位站，3是监控服务器，4是GPS接收机。

具体实施方式

下面通过实施例，并结合附图，对本实用新型的技术方案作进一步具体说明。

实施例：如图1、图2所示，包括机场地图(电子地图)，乘客智能卡1，乘客智能卡1包括控制器1-1、无线发射模块1-7、无线发射功率控制单元1-6、无线接收模块1-8、非接触式IC存储器读取器1-2、声提示装置1-4、光提示装置1-3、振动提示装置1-9、显示屏1-5，定位站2分布在候机厅所有楼层内，信号覆盖全部候机厅，并为每个定位站2标定坐标位置，在定位站2中使用抗多径算法和定位算法来精确测量信号到达时间和信号强度(RSSI)；监控服务器3通过通信总线连接所有定位站2；监控服务器3通过接口连接GPS接收机4，接收GPS时间并发布到定位站2中。根据机场覆盖需求布置定位站2后，调整乘客智能卡1的发射功率，本例中最大功率调整在0dbm(1毫瓦)，定位站2交错排列，间距不大于50米。乘客智能卡1通过发射模块发射无线定标信息，无线定标信息中含有乘客智能卡1的ID信息(在写卡时将乘客信息与乘客智能卡ID号进行绑定，同时将非接触式IC存储器的ID号作为乘客智能卡1的ID号)，非接触式IC存储器固定在乘客智能卡1的非接触式IC存储器读取器上，非接触式IC存储器的写卡器与PC机连接，用于写入乘客信息；机场电子地图安装在监控服务器3上；监控服务器3依据乘客智能卡1的定标信息、信号强度、接收时刻，计算乘客智能卡1所在机场电子地图坐标位置，电子地图中绘制有服务设施、楼梯、登机口等地标信息。

所以本实用新型具有系统结构简单、定位准确、安装使用方便、实用性强等特征。

Claims (6)

1.一种机场乘客定位系统及装置，包括机场地图，其特征在于：还包括乘客智能卡，定位站，监控服务器；

所述乘客智能卡包括无线发射模块、无线接收模块、存储器、处理器，乘客智能卡发射无线定标信息，接收无线监控信息，并在信息存储器中存储乘客身份信息；

所述定位站的数量是大于或等于4个，定位站接收乘客智能卡发射的定标无线信号，并记录接收时刻、乘客智能卡的信号强度；

所述机场地图是电子地图，安装在监控服务器上；

所述监控服务器电气连接定位站，调用定位站所接收到的乘客智能卡定标信息、信号强度、接收时刻，计算乘客智能卡所在机场电子地图坐标位置；

所述监控服务器定期接受GPS时间，定期在乘客智能卡和每个定位站中进行校时接收。

2.根据权利要求1所述一种机场乘客定位系统及装置，其特征在于：所述乘客智能卡上设置有声、光、振动提示装置中的一种或若干种。

3.根据权利要求1或2所述一种机场乘客定位系统及装置，其特征在于：所述乘客智能卡上还设置有显示屏。

4.根据权利要求1所述一种机场乘客定位系统及装置，其特征在于：当机场乘客活动区大于一层楼时，在每层楼都设置有定位站。

5.根据权利要求1所述一种机场乘客定位系统及装置，其特征在于：所述乘客智能卡上还设置有无线发射功率控制单元，所述无线发射功率控制单元连接控制器和发射模块。

6.根据权利要求1所述一种机场乘客定位系统及装置，其特征在于：所述乘客智能卡中信息存储器是由IC芯片、感应天线组成的非接触式IC存储器。

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