一种基于北斗微基站的场馆人员管理系统的制作方法

本发明涉及人员室内定位管理领域，主要应用于体育场馆相关人员定位与管理。

背景技术：

1、针对大型体育场馆室内场馆安全监控与应急救援等需求，需要对室内人员等连续高精度定位。在室外环境下对人员定位主要是基于gnss rtk的高精定位实现的，但是在gnss环境拒止环境下，该定位方式不再适用，需要搭建室内人员定位管理系统。

2、北斗微基站是一种成本低廉、易于部署的导航定位平台。在一些导航卫星可视性降低、卫星导航信号被干扰的情况下，通过部署北斗微基站，可在卫星导航服务性能下降的情况下为特定区域的用户提供导航服务。北斗微基站定位系统具有以下优点：(1)抗干扰能力强。北斗微基站布设一般都是在接收机附近，所以接收机接收到的导航信号强度比较高，所以北斗微基站比gnss卫星抗干扰能力更强；(2)组网灵活。北斗微基站定位系统在定位过程中可以按照定位需要和环境选择北斗微基站布设的位置和布设数量；(3)设备简单，成本低廉。和现在运行的gnss定位系统相比，北斗微基站的设备比较简单，成本低廉。因此，研究北斗微基站用于奥运体育场馆内空间定位的技术是一项具有可行性、广泛应用性的技术。

技术实现思路

1、针对当前问题。本发明提出一种基于北斗微基站的场馆人员管理系统。该方式简单高效，特别是针对gnss拒止环境下为奥运场馆工作人员提供在线实时定位、导航、授时、位置服务等，为奥运场馆指挥管理中心提供人员设备位置监视、场馆安全态势、应急救援调度服务支持。

2、本发明采用的技术方案为：

3、一种基于北斗微基站的场馆人员管理系统，包括北斗微基站、4g/5g网络通信单元、通导融合时空盒微终端、微终端应用app和时空大数据软件平台；在场馆内外选取多组固定点用于布设北斗微基站；

4、北斗微基站用于根据当前时间信息和星历信息实时生成本地的北斗导航信号，并进行上变频后向覆盖区域播发；其中，北斗导航信号包括载波相位和多普勒特征；

5、通导融合时空盒微终端由场馆人员随身携带，用于接收北斗微基站播发的北斗导航信号，并将通导融合时空盒微终端设备编号、实时接收的载波相位和多普勒特征以及三轴加速度传感器检测到的数据通过4g/5g网络通信单元实时上传到云端的时空大数据软件平台；

6、时空大数据软件平台用于实时接收通导融合时空盒微终端的数据，将接收到的通导融合时空盒微终端设备编号与分发设备时场馆人员对应的编号相关联，将通导融合时空盒微终端运动数据映射为对应人员运动数据；并根据载波相位值计算出人员坐标，根据多普勒特征值计算出人员的运动方向和速度，根据三轴加速度传感器检测到的沿三维立体空间的加速度融合修正人员位置、运动方向和速度，得到奥运场馆人员的实时运动数据；还用于监管场馆内人员的位置和运动状态，给特定人员微终端应用app发送即时信息；

7、微终端应用app用于接收时空大数据软件平台的即时信息，以及向时空大数据软件平台上报发送给场馆管理人员的即时信息和报警信息。

8、进一步的，通导融合时空盒微终端包括北斗微基站信号接收模块和三轴加速度传感器；

9、三轴加速度传感器用于检测沿三维立体空间的加速度，将检测到的信息传输至北斗微基站信号接收模块；

10、北斗微基站信号接收模块用于从进入待测域开始实时获取北斗微基站播发的运动态下的状态信息，包括载波相位和多普勒特征，并通过4g/5g网络通信单元将通导融合时空盒微终端设备编号、实时接收的载波相位和多普勒特征以及三轴加速度传感器检测到的数据实时上传到云端的时空大数据软件平台。

11、进一步的，时空大数据软件平台包括数据接收单元、数据处理与分析单元、数据管理单元以及数据交互单元；

12、数据接收单元用于实时通过4g/5g网络通信单元接收通导融合时空盒微终端发送的设备编号、载波相位值、多普勒特征值和三轴加速度传感器检测到的沿三维立体空间的加速度，将接收数据传输至数据处理与分析单元；

13、数据处理与分析单元用于将接收到的通导融合时空盒微终端设备编号与分发设备时场馆人员对应的编号相关联，将通导融合时空盒微终端运动数据映射为对应人员运动数据；并根据载波相位值计算出人员坐标，根据多普勒特征值计算出人员的运动方向和速度，根据三轴加速度传感器检测到的数据融合修正人员位置、运动方向和速度，修正后的人员坐标、人员运动方向和速度即为奥运场馆人员的实时运动数据，将得到的数据传输至数据管理单元；

14、数据管理单元用于对数据进行显示，并用于场馆管理人员监管场馆内人员的位置和运动状态，为特定人员划分特定的活动范围，特定人员超出活动范围时进行报警，并给特定人员微终端应用app发送即时信息；

15、数据交互单元用于给微终端应用app推送app升级固件、离线地图包、导航信息、人员对应的运动数据、其他人员位置和场馆管理人员发送的即时信息，以及将微终端应用app发送的即时信息和报警信息发送给场馆管理人员。

16、本发明技术优势：

17、本发明提供的场馆人员管理系统可适用于开放场馆、半开放场馆以及封闭场馆，可为工作人员提供场馆内外持续的、在线实时的定位、导航、授时、位置服务等，为现场指挥管理中心提供人员设备位置监视、场馆安全态势、应急救援调度服务支持，具有监测范围广，精度高，灵活性好、成本低的特点。

技术特征：

1.一种基于北斗微基站的场馆人员管理系统，其特征在于，包括北斗微基站、4g/5g网络通信单元、通导融合时空盒微终端、微终端应用app和时空大数据软件平台；在场馆内外选取多组固定点用于布设北斗微基站；

2.根据权利要求1所述的一种基于北斗微基站的场馆人员管理系统，其特征在于，通导融合时空盒微终端包括北斗微基站信号接收模块和三轴加速度传感器；

3.根据权利要求1所述的一种基于北斗微基站的场馆人员管理系统，其特征在于，时空大数据软件平台包括数据接收单元、数据处理与分析单元、数据管理单元以及数据交互单元；

技术总结
本发明涉及人员室内定位管理领域，针对在GNSS环境拒止环境下的奥运体育场馆室内场馆安全监控与应急救援等对馆内人员人员等连续高精度定位需求，提出一种基于北斗微基站的场馆人员管理系统。该系统包括北斗微基站、4G/5G网络通信单元、通导融合时空盒微终端、微终端应用APP和时空大数据软件平台；在场馆内外选取多组固定点用于布设北斗微基站。通过利用北斗微基站信号的载波相位和多普勒参量特征，利用通导融合时空盒微终端的北斗微基站信号接收模块以及三轴加速度传感器实时检测到的数据，得到馆内人员的实时运动数据。该系统可以有效解决GNSS拒止环境下为奥运场馆工作人员提供在线实时定位、导航、授时、位置服务等问题。

技术研发人员：张衡,刘世源,程建强,蔚保国,易卿武,邓志新,黄璐,梁晓虎,王新健,李雅宁,李爽,杜世通,陈冲,李一凡,杨子寒
受保护的技术使用者：中国电子科技集团公司第五十四研究所
技术研发日：
技术公布日：2024/1/16