本發(fā)明涉及信息技術(shù)的定位領(lǐng)域，具體涉及一種基于LTE和PDR的消防室內(nèi)定位與軌跡導(dǎo)航方法及系統(tǒng)。

背景技術(shù)：

消防定位技術(shù)是保障消防員進(jìn)入火場(chǎng)安全，確定消防員在火場(chǎng)中的位置，保障對(duì)火場(chǎng)中遇險(xiǎn)的消防員的有效施救，保證指揮員對(duì)火場(chǎng)中消防員的有效運(yùn)動(dòng)監(jiān)視等消防滅火救援工作中亟待解決的問(wèn)題，具有良好的應(yīng)用前景。

與普通定位技術(shù)相比，消防定位技術(shù)具有其特殊性，表現(xiàn)在：首先，消防定位場(chǎng)景一般都發(fā)生在室內(nèi)，發(fā)生在室外的較少。室外定位可以用全球定位系統(tǒng)(GPS)、或者中國(guó)北斗定位技術(shù)等進(jìn)行解決。但是，由于室內(nèi)收不到衛(wèi)星信號(hào)，所以室外基于GPS、北斗的定位技術(shù)不能在室內(nèi)應(yīng)用。其次，消防室內(nèi)定位屬于災(zāi)難應(yīng)急系統(tǒng)，不能事前布置用于室內(nèi)定位的基礎(chǔ)設(shè)施(即使事前花費(fèi)代價(jià)進(jìn)行布置，火災(zāi)發(fā)生時(shí)也可能因?yàn)橥ｋ姸?，如各種應(yīng)用于室內(nèi)定位用的無(wú)線信標(biāo)，必須要能夠在現(xiàn)場(chǎng)迅速搭建室內(nèi)定位系統(tǒng)。最后，由于在火災(zāi)現(xiàn)場(chǎng)，指揮系統(tǒng)除了要知道消防員的位置外，還需要能夠和其通信，了解火場(chǎng)情況，做出最佳滅火救災(zāi)部署，同時(shí)消防員必須爭(zhēng)分奪秒進(jìn)行滅火救災(zāi)，因而定位終端不能復(fù)雜，要簡(jiǎn)單有效。

國(guó)內(nèi)外目前針對(duì)消防定位主要的解決思路是開(kāi)發(fā)專(zhuān)用終端設(shè)備、甚至多個(gè)設(shè)備。雖然這些專(zhuān)用設(shè)備的定位精度一般都很高，甚至有的標(biāo)稱(chēng)位置坐標(biāo)能達(dá)到水平、垂直方向1米的絕對(duì)定位誤差。然而，室內(nèi)定位環(huán)境應(yīng)用中，其實(shí)更有意義的是位置信息、而不是位置坐標(biāo)。在室內(nèi)定位環(huán)境中，人們通常不關(guān)心定位對(duì)象的位置坐標(biāo)，如定位對(duì)象在二維坐標(biāo)點(diǎn)(5,36)處，因?yàn)檫@個(gè)坐標(biāo)對(duì)用戶(hù)來(lái)說(shuō)是不可感知的；而是希望知道一些能夠感知的位置信息，如“消防員甲在5層過(guò)道樓梯處”，“消防員乙在9層307房間發(fā)現(xiàn)被困人員”等。

長(zhǎng)期演進(jìn)(LTE)技術(shù)是3G的演進(jìn)，它改進(jìn)并增強(qiáng)了3G的空中接入技術(shù)，采用正交頻分復(fù)用(OFDM)技術(shù)和多輸入輸出(MIMO)技術(shù)作為其無(wú)線網(wǎng)絡(luò)演進(jìn)的唯一標(biāo)準(zhǔn)。在20MHz頻譜帶寬下能夠提供下行100Mbit/s與上行50Mbit/s的峰值速率。改善了小區(qū)邊緣用戶(hù)的性能，提高小區(qū)容量和降低系統(tǒng)延遲。消防車(chē)內(nèi)可以搭載小型LTE基站，從而為救災(zāi)現(xiàn)場(chǎng)提供數(shù)據(jù)通信支持，同時(shí)利用LTE信號(hào)強(qiáng)度(RSS)可以輔助消防員定位。

步行者航位推算(PDR)技術(shù)基本原理是通過(guò)方向傳感器和加速度傳感器獲取單位時(shí)間內(nèi)物體的轉(zhuǎn)角和位移，從而由前一時(shí)刻物體的位置和航向推算出當(dāng)前時(shí)刻物體的位置和航向。利用PDR技術(shù)可以在智能終端上對(duì)消防員進(jìn)行室內(nèi)定位。

本發(fā)明利用LTE小基站和智能終端快速搭建通信和定位環(huán)境，現(xiàn)場(chǎng)布置系統(tǒng)方便，大大增加了本系統(tǒng)的可實(shí)施性；利用LTE RSS與PDR融合定位方法，分別克服了LTE RSS不穩(wěn)定和PDR定位具有累積誤差的缺點(diǎn)，為消防員提供一種穩(wěn)定、精度高的室內(nèi)定位方法；利用攝像頭拍攝周邊環(huán)境并傳回服務(wù)器，為消防指揮人員提供清晰直觀的信息，更有效地幫助消防人員進(jìn)行搶險(xiǎn)救災(zāi)工作；利用遇險(xiǎn)消防員的歷史軌跡與照片，為營(yíng)救工作提供了有力的支持。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明的目的是克服現(xiàn)有技術(shù)中的不足，而提供一種基于LTE和PDR的消防室內(nèi)定位與軌跡導(dǎo)航方法及系統(tǒng)，該系統(tǒng)能夠確定消防員在火場(chǎng)的位置，當(dāng)消防員在火場(chǎng)中遇險(xiǎn)時(shí)，其他消防員通過(guò)本系統(tǒng)能快速找到遇險(xiǎn)消防員的位置，為消防員在火場(chǎng)中搶險(xiǎn)救災(zāi)提供有力幫助。

本發(fā)明的目的是通過(guò)以下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)的。這種基于LTE和PDR的消防室內(nèi)定位與軌跡導(dǎo)航系統(tǒng)，由智能終端、LTE小基站、定位服務(wù)器組成，所述的智能終端指支持LTE、攝像頭、九軸傳感器、氣壓傳感器的終端設(shè)備，且需要在此智能終端設(shè)備上安裝消防定位服務(wù)APP；消防定位服務(wù)APP是定位算法的運(yùn)行者，通過(guò)采集LTE RSS、攝像頭、九軸傳感器、氣壓傳感器的信息，然后根據(jù)這些信息計(jì)算出消防員的位置，并將定位結(jié)果返回服務(wù)器；所述的LTE小基站指移動(dòng)通信系統(tǒng)用于室內(nèi)信號(hào)覆蓋的small cell，在定位系統(tǒng)中給智能手機(jī)提供數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)鏈路和輔助定位作用，每輛消防車(chē)上配置一個(gè)LTE小基站，要求每個(gè)智能終端能夠接收到3個(gè)小基站的信號(hào)。

所述的定位服務(wù)器由定位服務(wù)軟件和數(shù)據(jù)庫(kù)組成，定位服務(wù)軟件負(fù)責(zé)生成簡(jiǎn)易三維定位場(chǎng)景圖，并和智能終端進(jìn)行通信，在服務(wù)器生成的三維場(chǎng)景圖上顯示每個(gè)消防員在室內(nèi)的位置，數(shù)據(jù)庫(kù)負(fù)責(zé)記錄每個(gè)消防員的歷史軌跡、消防員傳回的現(xiàn)場(chǎng)照片以及火場(chǎng)的特征參數(shù)。

本發(fā)明所述的這種采基于LTE和PDR的消防室內(nèi)定位與軌跡導(dǎo)航方法，該方法包括如下步驟：

(1)、消防員開(kāi)啟智能終端定位服務(wù)APP，并將智能終端佩戴在胸前，進(jìn)入救災(zāi)現(xiàn)場(chǎng)；

(2)、智能終端連接上任意一個(gè)小LTE基站，利用LTE小基站提供的通信鏈路與服務(wù)器連接，并初始化定位參數(shù)；

(3)、消防員在室外火場(chǎng)時(shí)，利用智能終端接收到的GPS信號(hào)進(jìn)行定位；

(4)、消防員準(zhǔn)備進(jìn)入室內(nèi)火場(chǎng)一層時(shí)，智能終端APP利用最后一次室外GPS定位結(jié)果作為室內(nèi)定位的初始位置，利用氣壓傳感器初始化火場(chǎng)一層的高度；

(5)、消防員進(jìn)入火場(chǎng)后，智能終端每隔固定時(shí)間間隔利用LTE RSS和PDR融合定位方法對(duì)消防員進(jìn)行二維平面的定位，利用氣壓傳感器進(jìn)行樓層定位，每隔固定時(shí)間間隔利用攝像頭自動(dòng)拍攝一張現(xiàn)場(chǎng)照片或特殊情況下利用攝像頭自動(dòng)錄制一段簡(jiǎn)短視頻，最后將定位結(jié)果、照片和視頻通過(guò)LTE數(shù)據(jù)鏈路上傳到定位服務(wù)器中；

(6)、消防員遇險(xiǎn)后，消防指揮人員根據(jù)消防員智能終端實(shí)時(shí)傳輸?shù)亩ㄎ粩?shù)據(jù)和照片判斷該消防員的真實(shí)位置，并將遇險(xiǎn)消防員的位置和環(huán)境照片發(fā)送給周邊消防員，通知周邊消防員展開(kāi)營(yíng)救行動(dòng)。

所述步驟2中定位參數(shù)包括救災(zāi)現(xiàn)場(chǎng)所有消防車(chē)上的小基站的坐標(biāo)和識(shí)別號(hào)ID，發(fā)生火災(zāi)的建筑物輪廓，即長(zhǎng)、寬以及樓層數(shù)，LTE RSS路徑損耗參數(shù)。

所述步驟5中LTE RSS和PDR融合定位方法具體包括以下步驟：

5.1 利用PDR算法對(duì)消防員進(jìn)行定位，具體包括下述步驟：

5.1.1 行走步數(shù)檢測(cè)，通過(guò)智能終端內(nèi)置的九軸傳感器，采集到行人行走時(shí)手機(jī)的加速度波形，每一個(gè)波形周期代表人前進(jìn)了一步，過(guò)濾掉高頻分量并限幅后的波形，根據(jù)波形再利用過(guò)零檢測(cè)法計(jì)算出人的行走步數(shù)；

5.1.2 步長(zhǎng)計(jì)算，利用下面公式計(jì)算每步步長(zhǎng)：

其中，K是常數(shù)，隨著人的性別、身高體重變化而變化，通常取值范圍為0.20～0.5，a_max、a_min表示一步內(nèi)通過(guò)傳感器得到的豎直方向上加速的最大值和最小值；

5.1.3 方向檢測(cè)，通過(guò)智能終端內(nèi)置的九軸傳感器，采集到行人行走的航向角θ；

5.1.4 得到方向、步數(shù)、步長(zhǎng)后，利用下面公式得到PDR算法的定位位置(x_pdr,y_pdr)；

上式中，θ_k為這段時(shí)間內(nèi)的航向，L_k為前進(jìn)步長(zhǎng)，(x_k,y_k)為前一時(shí)刻的位置，(x_k+1,y_k+1)為后一時(shí)刻的位置，該位置即為PDR算法的定位位置(x_pdr,y_pdr)；

5.2 利用LTE RSS對(duì)消防員進(jìn)行多邊定位，具體包括下述步驟：

5.2.1 根據(jù)LTE小基站的RSS，利用下面公式估計(jì)智能終端和LTE小基站之間的距離d；

上面公式中，d₀為參考距離，d為智能終端和LTE基站之間的距離，P_r,dB(d₀)是在距離LTE基站d₀處的路徑損耗，n_p為路徑損耗常數(shù)，P_T和P_R為發(fā)送功率和接收功率，d₀、P_r,dB(d₀)、n_p和P_T都是預(yù)設(shè)的參數(shù)，P_R用RSS進(jìn)行測(cè)量；

5.2.2 若手機(jī)檢測(cè)LTE小基站數(shù)量大于等于三個(gè)，且消防員相對(duì)靜止時(shí)，多次測(cè)量LTE的RSS，并取平均，最后采用多邊定位計(jì)算智能終端的二維坐標(biāo)(x_lte,y_lte)；

多邊定位計(jì)算公式如下：

X＝(A^TA)^-1A^TB

其中

上面公式中，n為智能終端掃描的LTE基站個(gè)數(shù)，(x_j,y_j)為L(zhǎng)TE基站的二維坐標(biāo)，(x,y)為智能終端的定位坐標(biāo)，d_i為智能終端到LTE基站的估計(jì)距離；

5.3 將LTE RSS和PDR的定位結(jié)果進(jìn)行融合，得到最終二維定位坐標(biāo)(x_final,y_final)，具體融合公式如下：

上面公式中，α用來(lái)控制融合比例。

本發(fā)明有益的效果：利用LTE小基站和智能終端快速搭建通信和定位環(huán)境，現(xiàn)場(chǎng)布置系統(tǒng)方便，大大增加了本系統(tǒng)的可實(shí)施性；利用LTE RSS與PDR融合定位方法，分別克服了LTE RSS不穩(wěn)定和PDR定位具有累積誤差的缺點(diǎn)，為消防員提供一種穩(wěn)定、精度高的室內(nèi)定位方法；利用攝像頭拍攝周邊環(huán)境并傳回服務(wù)器，為消防指揮人員提供清晰直觀的信息，更有效地幫助消防人員進(jìn)行搶險(xiǎn)救災(zāi)工作；利用遇險(xiǎn)消防員的歷史軌跡與照片，為營(yíng)救工作提供了有力的支持。

附圖說(shuō)明

圖1為系統(tǒng)框圖；

圖2為PDR算法示意圖；

圖3正常行走時(shí)的加速度波形；

圖4為濾波限幅后的加速度波形；

圖5為優(yōu)選實(shí)施例示意圖。

具體實(shí)施方式

下面結(jié)合附圖和實(shí)施例對(duì)本發(fā)明做進(jìn)一步描述。

本發(fā)明提供的基于LTE小基站和PDR的定位與軌跡導(dǎo)航方法及系統(tǒng)由智能終端、LTE小基站、定位服務(wù)器組成，如圖1所示。

所述的智能終端指支持LTE、攝像頭、九軸傳感器、氣壓傳感器的終端設(shè)備，且需要在此智能終端設(shè)備上安裝消防定位服務(wù)APP。消防定位服務(wù)APP是定位算法的運(yùn)行者，通過(guò)采集LTE RSS、攝像頭、九軸傳感器、氣壓傳感器的信息，然后根據(jù)這些信息計(jì)算出消防員的位置，并將定位結(jié)果返回服務(wù)器。智能終端需佩戴在消防員的胸前，典型的智能終端有智能手機(jī)，如蘋(píng)果iphone 6s智能手機(jī)，也可以是專(zhuān)門(mén)開(kāi)發(fā)的智能嵌入式設(shè)備等。

所述的LTE小基站指移動(dòng)通信系統(tǒng)用于室內(nèi)信號(hào)覆蓋的small cell，在定位系統(tǒng)中給智能手機(jī)提供數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)鏈路和輔助定位作用，每輛消防車(chē)上配置一個(gè)小基站，要求每個(gè)智能終端能夠接收到3個(gè)小基站的信號(hào)。

所述的定位服務(wù)器由定位服務(wù)軟件和數(shù)據(jù)庫(kù)組成。定位服務(wù)軟件負(fù)責(zé)生成簡(jiǎn)易三維定位場(chǎng)景圖，并和智能終端進(jìn)行通信，在服務(wù)器生成的三維場(chǎng)景圖上顯示每個(gè)消防員在室內(nèi)的位置。數(shù)據(jù)庫(kù)負(fù)責(zé)記錄每個(gè)消防員的歷史軌跡、消防員傳回的現(xiàn)場(chǎng)照片以及火場(chǎng)的特征參數(shù)。

所述的基于LTE小基站和PDR的定位與軌跡導(dǎo)航方法及系統(tǒng)的定位坐標(biāo)體系為“消防員編號(hào)：樓層+二維坐標(biāo)”。

所述的基于LTE小基站和PDR的定位與軌跡導(dǎo)航方法及系統(tǒng)的工作流程如下：

1.消防員開(kāi)啟智能終端定位服務(wù)APP，并將智能終端佩戴在胸前，進(jìn)入救災(zāi)現(xiàn)場(chǎng)。

2.智能終端連接上任意一個(gè)小基站，利用小基站提供的通信鏈路與服務(wù)器連接，并初始化定位參數(shù)。

3.消防員在室外火場(chǎng)時(shí)，利用智能終端接收到的GPS信號(hào)進(jìn)行定位。

4.消防員準(zhǔn)備進(jìn)入室內(nèi)火場(chǎng)一層時(shí)，智能終端APP利用最后一次室外GPS定位結(jié)果作為室內(nèi)定位的初始位置，利用氣壓傳感器初始化火場(chǎng)一層的高度。

5.消防員進(jìn)入火場(chǎng)后，智能終端每隔固定時(shí)間間隔利用LTE RSS和PDR融合定位方法對(duì)消防員進(jìn)行二維平面的定位，利用氣壓傳感器進(jìn)行樓層定位，每隔固定時(shí)間間隔利用攝像頭自動(dòng)拍攝一張現(xiàn)場(chǎng)照片或特殊情況下利用攝像頭自動(dòng)錄制一段簡(jiǎn)短視頻，最后將定位結(jié)果、照片和視頻通過(guò)LTE數(shù)據(jù)鏈路上傳到定位服務(wù)器中。

6.消防員遇險(xiǎn)后，消防指揮人員根據(jù)消防員智能終端實(shí)時(shí)傳輸?shù)亩ㄎ粩?shù)據(jù)和照片判斷該消防員的真實(shí)位置，并將遇險(xiǎn)消防員的位置和環(huán)境照片發(fā)送給周邊消防員，通知周邊消防員展開(kāi)營(yíng)救行動(dòng)。

所述步驟2中定位參數(shù)包括救災(zāi)現(xiàn)場(chǎng)所有消防車(chē)上的小基站的坐標(biāo)和ID(識(shí)別號(hào))，發(fā)生火災(zāi)的建筑物輪廓(長(zhǎng)、寬以及樓層數(shù))，LTE RSS路徑損耗參數(shù)。

所述步驟5中LTE RSS和PDR融合定位方法具體包括以下步驟：

5.1 利用PDR算法對(duì)消防員進(jìn)行定位。PDR算法的基本原理是通過(guò)方向傳感器和加速度傳感器獲取單位時(shí)間內(nèi)物體的轉(zhuǎn)角和位移，從而由前一時(shí)刻物體的位置和航向推算出當(dāng)前時(shí)刻物體的位置和航向，如圖2所示。

具體包括下述步驟：

5.1.1 行走步數(shù)檢測(cè)。通過(guò)智能終端內(nèi)置的九軸傳感器，可以采集到行人行走時(shí)手機(jī)的加速度波形，如圖2所示。圖中每一個(gè)波形周期代表人前進(jìn)了一步，過(guò)濾掉高頻分量并限幅后的波形如圖3所示，根據(jù)圖3的波形再利用過(guò)零檢測(cè)法就可以計(jì)算出人的行走步數(shù)。

5.1.2 步長(zhǎng)計(jì)算。利用下面公式計(jì)算每步步長(zhǎng)：

其中，K是常數(shù)，隨著人的性別、身高體重變化而變化，通常取值范圍為0.20～0.5，a_max、a_min表示一步內(nèi)通過(guò)傳感器得到的豎直方向上加速的最大值和最小值。

5.1.3 方向檢測(cè)。通過(guò)智能終端內(nèi)置的九軸傳感器，可以采集到行人行走的航向角θ。

5.1.4 得到方向、步數(shù)、步長(zhǎng)后，利用下面公式得到PDR算法的定位位置(x_pdr,y_pdr)。

上式中，θ_k為這段時(shí)間內(nèi)的航向，L_k為前進(jìn)步長(zhǎng)，(x_k,y_k)為前一時(shí)刻的位置，(x_k+1,y_k+1)為后一時(shí)刻的位置，該位置即為PDR算法的定位位置(x_pdr,y_pdr)。

5.2 利用LTE RSS對(duì)消防員進(jìn)行多邊定位。具體包括下述步驟：

5.2.1 根據(jù)LTE小基站的RSS，利用下面公式估計(jì)智能終端和LTE小基站之間的距離d；

上面公式中，d₀為參考距離，d為智能終端和LTE基站之間的距離，P_r,dB(d₀)是在距離LTE基站d₀處的路徑損耗，n_p為路徑損耗常數(shù)，P_T和P_R為發(fā)送功率和接收功率，d₀、P_r,dB(d₀)、n_p和P_T都是預(yù)設(shè)的參數(shù)，P_R用RSS進(jìn)行測(cè)量。

5.2.2 若手機(jī)檢測(cè)LTE小基站數(shù)量大于等于三個(gè)，且消防員相對(duì)靜止時(shí)，多次測(cè)量LTE的RSS，并取平均，最后采用多邊定位計(jì)算智能終端的二維坐標(biāo)(x_lte,y_lte)。

多邊定位計(jì)算公式如下：

X＝(A^TA)^-1A^TB

其中

上面公式中，n為智能終端掃描的LTE基站個(gè)數(shù)，(x_j,y_j)為L(zhǎng)TE基站的二維坐標(biāo)，(x,y)為智能終端的定位坐標(biāo)，d_i為智能終端到LTE基站的估計(jì)距離。

5.3 將LTE RSS和PDR的定位結(jié)果進(jìn)行融合，得到最終二維定位坐標(biāo)(x_final,y_final)。具體融合公式如下：

上面公式中，α用來(lái)控制融合比例。

所述步驟5中，攝像頭錄制短視頻的特殊情況包括：消防員轉(zhuǎn)彎、消防員突然加速、消防員倒地、檢測(cè)到樓層改變。消防員轉(zhuǎn)彎、加速、倒地等情況可以判斷智能終端九軸傳感器的姿態(tài)來(lái)確定，樓層可以根據(jù)氣壓計(jì)變化來(lái)確定。

所述步驟6中，消防指揮人員通過(guò)服務(wù)端發(fā)送給消防員的消息包括：遇險(xiǎn)消防員的坐標(biāo)，遇險(xiǎn)消防員軌跡，遇險(xiǎn)消防員所佩戴的智能終端自動(dòng)拍攝的歷史照片或簡(jiǎn)短視頻。

圖5為本發(fā)明所述系統(tǒng)的一個(gè)優(yōu)化實(shí)施例的組成框圖。在本實(shí)例中，有三輛消防車(chē)，每輛消防車(chē)搭載一個(gè)LTE小基站，下面以消防員M1和遇險(xiǎn)消防員M2為例，詳細(xì)說(shuō)明本發(fā)明的具體實(shí)施方式。

1.M1連接上任意一個(gè)小基站，利用小基站提供的通信鏈路與服務(wù)器連接，進(jìn)行定位參數(shù)初始化。

初始化數(shù)據(jù)格式為：{類(lèi)型，[建筑物的長(zhǎng)、寬、樓層數(shù)]，[小基站個(gè)數(shù)，每個(gè)小基站的ID和坐標(biāo)]}，數(shù)據(jù)包每一項(xiàng)都是固定長(zhǎng)度，由服務(wù)器發(fā)送給M1。在本例中，該數(shù)據(jù)包為{1，[L，W，H]，[3，C1，(x₁，y₁)，C2，(x₂，y₂)，C3，(x₃，y₃)]}，此處我們規(guī)定1代表請(qǐng)求初始化數(shù)據(jù)。

2.M1在室外情況下，利用智能終端接收到的GPS信號(hào)進(jìn)行定位。

3.M1準(zhǔn)備進(jìn)入發(fā)生火災(zāi)的建筑物時(shí)，智能終端APP利用最后一次室外GPS定位結(jié)果作為室內(nèi)定位的初始位置，在本實(shí)例中，初始位置為(x_init,y_init)；消防員進(jìn)入建筑物后，利用氣壓傳感器確定消防員所在樓層H，利用LTE RSS與PDR進(jìn)行定位。若手機(jī)檢測(cè)LTE小基站數(shù)量大于等于三個(gè)，且消防員相對(duì)靜止時(shí)，多次采集LTE RSS去均值，采用多邊定位算法計(jì)算智能終端的二維坐標(biāo)(x_lte,y_lte)，并與PDR定位結(jié)果進(jìn)行融合，得到消防員最終坐標(biāo)。否則，利用PDR確定消防員坐標(biāo)與運(yùn)動(dòng)軌跡。

具體定位方法為：

3.1 消防員第k-1步的坐標(biāo)為(x_k,y_k)，利用九軸傳感器得到M1第k步的方向θ_k、步長(zhǎng)L_k，然后運(yùn)行PDR算法得到PDR定位結(jié)果(x_pdr,y_pdr)。

x_pdr＝x_k-1+L_kcosθ_k

y_pdr＝y(tǒng)_k-1+L_k sinθ_k

3.2 若手機(jī)檢測(cè)LTE小基站數(shù)量大于等于三個(gè)，且消防員相對(duì)靜止時(shí)，采用多邊定位算法計(jì)算M1的二維坐標(biāo)，智能終端檢測(cè)LTE RSS值，根據(jù)下面公式估計(jì)M1距每個(gè)LTE的距離d；

3.3 根據(jù)步驟1得到的LTE基站的二維坐標(biāo)和3.2步得到的M1距每個(gè)LTE基站的距離d_i，采用多邊測(cè)量法計(jì)算M1的二維坐標(biāo)，此時(shí)可以知道M1在建筑物H層及具體的二維坐標(biāo)；

此例中，此時(shí)A、X、B分別為

因此，X＝(A^TA)^-1A^TB。

最后，消防員第k步的位置(x_k,y_k)由LTE RSS和PDR融合得到:

x_k＝(x_pdr+x_lte)/2

y_k＝(y_pdr+y_lte)/2

3.4 若消防員第k步檢測(cè)LTE小基站數(shù)量小于三個(gè)或并消防員非靜止時(shí)，第k步坐標(biāo)(x_k,y_k)＝(x_pdr,y_pdr)。

4.消防員M1遇險(xiǎn)后，指揮人員通過(guò)服務(wù)器將M1的信息發(fā)送給包括M2在內(nèi)的其他消防人員，

數(shù)據(jù)格式為：{類(lèi)型，[遇險(xiǎn)消防員編號(hào)，遇險(xiǎn)消防員樓層及坐標(biāo)，遇險(xiǎn)消防員歷史軌跡，遇險(xiǎn)消防員歷史照片]，本消防員樓層及坐標(biāo)}，其中，消防員歷史軌跡是一個(gè)二維數(shù)組，數(shù)組中存放消防員行走軌跡(x_k,y_k)；消防員歷史照片是一個(gè)圖片數(shù)組，數(shù)組用二進(jìn)制碼流存放圖片。在本例中，該數(shù)據(jù)包為{2，[M1，3樓(x_M1,y_M1)，M1歷史軌跡數(shù)組，M1歷史照片數(shù)組]，2樓(x_M2,y_M2)}，此處我們規(guī)定2代表營(yíng)救請(qǐng)求。

最后說(shuō)明的是，以上優(yōu)選實(shí)施例僅用以說(shuō)明本發(fā)明的技術(shù)方案而非限制，盡管通過(guò)上述優(yōu)選實(shí)施例已經(jīng)對(duì)本發(fā)明進(jìn)行了詳細(xì)的描述，但本領(lǐng)域技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)理解，可以在形式上和細(xì)節(jié)上對(duì)其作出各種各樣的改變，而不偏離本發(fā)明權(quán)利要求書(shū)所限定的范圍。