一種船舶環(huán)境高效節(jié)能式人員自定位系統(tǒng)的制作方法

本發(fā)明涉及一種船舶環(huán)境高效節(jié)能式人員自定位系統(tǒng)，屬于船舶人員定位技術領域。

背景技術：

定位是一種用于確認所處位置的技術，隨著定位技術的不斷普及，定位技術早已從軍用層面拓展至民用方面，人們生活的方方面面都有著定位技術的應用，諸如導航定位、地理勘測等等方面，現有的定位技術包括衛(wèi)星定位、基站定位、三角定位技術等等，但是現有各個定位技術在實際應用過程當中，都或多或少的存在著不少缺點，諸如遮擋是衛(wèi)星定位技術的最大障礙，基于衛(wèi)星通信傳輸的衛(wèi)星定位技術，對于處于隧道中、橋梁下的對象，由于受到建筑的遮擋，影響衛(wèi)星通信交互，就無法實現衛(wèi)星定位；而對于基站定位、三角定位來說，必須需要基站或者三角位置設立的固定信號裝置支持，使得在實際應用中，更加難于實現，并且定位精度低；因此，基于上述現有定位技術的缺點與不足，可知現有技術不足以承擔船舶上的定位，眾所周知，諸如游輪、矩形貨輪上面積巨大，宛如一個小城，定位技術對于船舶上的人同樣重要，但是，船舶上建筑的遮擋不適用衛(wèi)星定位，并且特殊的環(huán)境，同樣也不適合基站或是三角定位，因此，船舶上人員的定位技術急需有待開發(fā)，基于船舶上人員的定位技術，提高船舶上人員的乘船感受。

技術實現要素：

本發(fā)明所要解決的技術問題是提供一種采用全新定位系統(tǒng)設計架構，克服現有定位技術的缺點，能夠有效實現船舶上高精度節(jié)能定位的船舶環(huán)境高效節(jié)能式人員自定位系統(tǒng)。

本發(fā)明為了解決上述技術問題采用以下技術方案：本發(fā)明設計了一種船舶環(huán)境高效節(jié)能式人員自定位系統(tǒng)，包括分布設置在船舶上的各個定點位置共享裝置，以及佩戴在各個人員身上的各個移動終端；其中，各個定點位置共享裝置分別包括第一控制模塊，以及分別與第一控制模塊相連接的第一電源模塊、第一存儲模塊、第一無線收發(fā)模塊，第一電源模塊經過第一控制模塊分別為第一存儲模塊、第一無線收發(fā)模塊進行供電；各個定點位置共享裝置中第一無線收發(fā)模塊的無線收發(fā)距離相等，各個定點位置共享裝置中第一無線收發(fā)模塊的無線信號范圍彼此相鄰，且所有定點位置共享裝置的無線信號范圍覆蓋船舶各個區(qū)域，各個定點位置共享裝置中的第一存儲模塊分別存儲對應定點位置共享裝置所設置于船舶上的位置信息；各個移動終端分別包括第二控制模塊，以及分別與第二控制模塊相連接的第二電源模塊、第二存儲模塊、第二無線收發(fā)模塊、圖像顯示裝置、計時模塊、慣性運動檢測模塊，慣性運動檢測模塊包括陀螺儀和加速度傳感器，陀螺儀和加速傳感器分別與第二控制模塊相連接，第二電源模塊經過第二控制模塊分別為第二存儲模塊、第二無線收發(fā)模塊、圖像顯示裝置、計時模塊、陀螺儀、加速傳感器進行供電，計時模塊包括DS1302時鐘芯片、電容C1、電容C2、石英晶體濾波器和備用電源；其中，DS1302時鐘芯片的主電源接入端與經由第二控制模塊的供電端相連接；DS1302時鐘芯片的振蕩源端X1分別與電容C1的一端、石英晶體濾波器的一端相連接；DS1302時鐘芯片的振蕩源端X2分別與電容C2的一端、石英晶體濾波器的另一端相連接；電容C1的另一端與電容C2的另一端相連，并接地；DS1302時鐘芯片的復位端、輸入/輸出端、時鐘輸入端分別與第二控制模塊相連接；DS1302時鐘芯片的后備電源接入端與備用電源相連接；第二存儲模塊中存儲船舶電子地圖；各個定點位置共享裝置中的第一無線收發(fā)模塊與各個移動終端中的第二無線收發(fā)模塊進行無線通信，且各個定點位置共享裝置中第一無線收發(fā)模塊的無線收發(fā)距離等于各個移動終端中第二無線收發(fā)模塊的無線收發(fā)距離。

作為本發(fā)明的一種優(yōu)選技術方案：所述各個定點位置共享裝置中第一無線收發(fā)模塊的無線收發(fā)距離為10-15米。

作為本發(fā)明的一種優(yōu)選技術方案：所述各個定點位置共享裝置中的第一控制模塊均為第一單片機，所述各個移動終端中的第二控制模塊均為第二單片機。

作為本發(fā)明的一種優(yōu)選技術方案：所述各個定點位置共享裝置中的第一電源模塊均為船舶供電網絡固定連接點；所述各個移動終端中的第二電源模塊均為紐扣電池。

作為本發(fā)明的一種優(yōu)選技術方案：所述移動終端中的圖像顯示裝置為彩色觸摸屏。

本發(fā)明所述一種船舶環(huán)境高效節(jié)能式人員自定位系統(tǒng)采用以上技術方案與現有技術相比，具有以下技術效果：

（1）本發(fā)明設計的船舶環(huán)境高效節(jié)能式人員自定位系統(tǒng)，采用全新定位系統(tǒng)設計架構，引入彼此相鄰、分布設置在船舶上的各個定點位置共享裝置，基于具體所設計計時模塊針對預設間隔校準時長進行計時所產生的觸發(fā)，由移動終端通過第二無線收發(fā)模塊主動向所在位置對應的定點位置共享裝置進行位置請求，并由對應定點位置共享裝置向發(fā)出請求的移動終端反饋其第一存儲模塊中所預存的位置信息，實現針對移動終端的準確定位，隨后在計時模塊針對預設間隔校準時長進行計時的過程中，采用所設計慣性運動檢測模塊實現慣性定位，直至計時模塊完成預設間隔校準時長的計時，重新觸發(fā)移動終端與對應定點位置共享裝置之間的位置共享校準，如此，將定點位置共享裝置的共享校準定位技術與慣性定位技術相結合，不僅實現了船舶環(huán)境上人員的高度自我定位，而且引入了節(jié)能設計思路，有效提高了整個設計船舶環(huán)境高效節(jié)能式人員自定位系統(tǒng)的工作效率；

（2）本發(fā)明設計的船舶環(huán)境高效節(jié)能式人員自定位系統(tǒng)中，針對所述各個定點位置共享裝置中第一無線收發(fā)模塊，均進一步設計采用無線收發(fā)距離為10-15米的第一無線收發(fā)模塊，針對各個定點位置共享裝置所共享位置信息的有效范圍進行限定，進一步提高了本發(fā)明所設計船舶環(huán)境高效節(jié)能式人員自定位系統(tǒng)在實際船舶定位應用中的定位精度；

（3）本發(fā)明設計的船舶環(huán)境高效節(jié)能式人員自定位系統(tǒng)中，針對所述各個定點位置共享裝置中的第一控制模塊，均進一步設計采用為第一單片機，以及針對所述各個移動終端中的第二控制模塊，均進一步設計采用為第二單片機，一方面能夠適用于后期針對所設計船舶環(huán)境高效節(jié)能式人員自定位系統(tǒng)的擴展需求，另一方面，簡潔的控制架構模式能夠便于后期的維護；

（4）本發(fā)明設計的船舶環(huán)境高效節(jié)能式人員自定位系統(tǒng)中，針對所述各個定點位置共享裝置中的第一電源模塊，均進一步設計采船舶供電網絡固定連接點；以及針對所述各個移動終端中的第二電源模塊，均進一步設計采用紐扣電池，電源配置靈活，實現方便，并且供電穩(wěn)定，能夠實現本發(fā)明所設計船舶環(huán)境高效節(jié)能式人員自定位系統(tǒng)實際應用中的穩(wěn)定工作。

附圖說明

圖1是本發(fā)明所設計船舶環(huán)境高效節(jié)能式人員自定位系統(tǒng)的模塊示意圖；

圖2是本發(fā)明所設計船舶環(huán)境高效節(jié)能式人員自定位系統(tǒng)中計時模塊示意圖。

具體實施方式

下面結合說明書附圖對本發(fā)明的具體實施方式作進一步詳細的說明。

如圖1所示，本發(fā)明設計了一種船舶環(huán)境高效節(jié)能式人員自定位系統(tǒng)，包括分布設置在船舶上的各個定點位置共享裝置，以及佩戴在各個人員身上的各個移動終端；其中，各個定點位置共享裝置分別包括第一控制模塊，以及分別與第一控制模塊相連接的第一電源模塊、第一存儲模塊、第一無線收發(fā)模塊，第一電源模塊經過第一控制模塊分別為第一存儲模塊、第一無線收發(fā)模塊進行供電；各個定點位置共享裝置中第一無線收發(fā)模塊的無線收發(fā)距離相等，各個定點位置共享裝置中第一無線收發(fā)模塊的無線信號范圍彼此相鄰，且所有定點位置共享裝置的無線信號范圍覆蓋船舶各個區(qū)域，各個定點位置共享裝置中的第一存儲模塊分別存儲對應定點位置共享裝置所設置于船舶上的位置信息；各個移動終端分別包括第二控制模塊，以及分別與第二控制模塊相連接的第二電源模塊、第二存儲模塊、第二無線收發(fā)模塊、圖像顯示裝置、計時模塊、慣性運動檢測模塊，慣性運動檢測模塊包括陀螺儀和加速度傳感器，陀螺儀和加速傳感器分別與第二控制模塊相連接，第二電源模塊經過第二控制模塊分別為第二存儲模塊、第二無線收發(fā)模塊、圖像顯示裝置、計時模塊、陀螺儀、加速傳感器進行供電，如圖2所示，計時模塊包括DS1302時鐘芯片、電容C1、電容C2、石英晶體濾波器和備用電源；其中，DS1302時鐘芯片的主電源接入端VCC2與經由第二控制模塊的供電端VCC相連接；DS1302時鐘芯片的振蕩源端X1分別與電容C1的一端、石英晶體濾波器的一端相連接；DS1302時鐘芯片的振蕩源端X2分別與電容C2的一端、石英晶體濾波器的另一端相連接；電容C1的另一端與電容C2的另一端相連，并接地；DS1302時鐘芯片的復位端RST、輸入/輸出端I/O、時鐘輸入端SCLK分別與第二控制模塊相連接；DS1302時鐘芯片的后備電源接入端VCC1與備用電源相連接；第二存儲模塊中存儲船舶電子地圖；各個定點位置共享裝置中的第一無線收發(fā)模塊與各個移動終端中的第二無線收發(fā)模塊進行無線通信，且各個定點位置共享裝置中第一無線收發(fā)模塊的無線收發(fā)距離等于各個移動終端中第二無線收發(fā)模塊的無線收發(fā)距離。上述技術方案所設計的船舶環(huán)境高效節(jié)能式人員自定位系統(tǒng)，采用全新定位系統(tǒng)設計架構，引入彼此相鄰、分布設置在船舶上的各個定點位置共享裝置，基于具體所設計計時模塊針對預設間隔校準時長進行計時所產生的觸發(fā)，由移動終端通過第二無線收發(fā)模塊主動向所在位置對應的定點位置共享裝置進行位置請求，并由對應定點位置共享裝置向發(fā)出請求的移動終端反饋其第一存儲模塊中所預存的位置信息，實現針對移動終端的準確定位，隨后在計時模塊針對預設間隔校準時長進行計時的過程中，采用所設計慣性運動檢測模塊實現慣性定位，直至計時模塊完成預設間隔校準時長的計時，重新觸發(fā)移動終端與對應定點位置共享裝置之間的位置共享校準，如此，將定點位置共享裝置的共享校準定位技術與慣性定位技術相結合，不僅實現了船舶環(huán)境上人員的高度自我定位，而且引入了節(jié)能設計思路，有效提高了整個設計船舶環(huán)境高效節(jié)能式人員自定位系統(tǒng)的工作效率。

基于上述設計船舶環(huán)境高效節(jié)能式人員自定位系統(tǒng)技術方案的基礎之上，本發(fā)明還進一步設計了如下優(yōu)選技術方案：針對所述各個定點位置共享裝置中第一無線收發(fā)模塊，均進一步設計采用無線收發(fā)距離為10-15米的第一無線收發(fā)模塊，針對各個定點位置共享裝置所共享位置信息的有效范圍進行限定，進一步提高了本發(fā)明所設計船舶環(huán)境高效節(jié)能式人員自定位系統(tǒng)在實際船舶定位應用中的定位精度；并且針對所述各個定點位置共享裝置中的第一控制模塊，均進一步設計采用為第一單片機，以及針對所述各個移動終端中的第二控制模塊，均進一步設計采用為第二單片機，一方面能夠適用于后期針對所設計船舶環(huán)境高效節(jié)能式人員自定位系統(tǒng)的擴展需求，另一方面，簡潔的控制架構模式能夠便于后期的維護；而且針對所述各個定點位置共享裝置中的第一電源模塊，均進一步設計采船舶供電網絡固定連接點；以及針對所述各個移動終端中的第二電源模塊，均進一步設計采用紐扣電池，電源配置靈活，實現方便，并且供電穩(wěn)定，能夠實現本發(fā)明所設計船舶環(huán)境高效節(jié)能式人員自定位系統(tǒng)實際應用中的穩(wěn)定工作。

本發(fā)明設計了船舶環(huán)境高效節(jié)能式人員自定位系統(tǒng)在實際應用過程當中，具體包括分布設置在船舶上的各個定點位置共享裝置，以及佩戴在各個人員身上的各個移動終端；其中，各個定點位置共享裝置分別包括第一單片機，以及分別與第一單片機相連接的第一電源模塊、第一存儲模塊、第一無線收發(fā)模塊，第一電源模塊為船舶供電網絡固定連接點，第一電源模塊經過第一單片機分別為第一存儲模塊、第一無線收發(fā)模塊進行供電；各個定點位置共享裝置中第一無線收發(fā)模塊的無線收發(fā)距離相等，各個定點位置共享裝置中第一無線收發(fā)模塊的無線收發(fā)距離為10-15米，各個定點位置共享裝置中第一無線收發(fā)模塊的無線信號范圍彼此相鄰，且所有定點位置共享裝置的無線信號范圍覆蓋船舶各個區(qū)域，各個定點位置共享裝置中的第一存儲模塊分別存儲對應定點位置共享裝置所設置于船舶上的位置信息；各個移動終端分別包括第二單片機，以及分別與第二單片機相連接的第二電源模塊、第二存儲模塊、第二無線收發(fā)模塊、彩色觸摸屏、計時模塊、慣性運動檢測模塊，慣性運動檢測模塊包括陀螺儀和加速度傳感器，陀螺儀和加速傳感器分別與第二單片機相連接，第二電源模塊為紐扣電池，第二電源模塊經過第二單片機分別為第二存儲模塊、第二無線收發(fā)模塊、彩色觸摸屏、計時模塊、陀螺儀、加速傳感器進行供電，計時模塊包括DS1302時鐘芯片、電容C1、電容C2、石英晶體濾波器和備用電源；其中，DS1302時鐘芯片的主電源接入端VCC2與經由第二單片機的供電端VCC相連接；DS1302時鐘芯片的振蕩源端X1分別與電容C1的一端、石英晶體濾波器的一端相連接；DS1302時鐘芯片的振蕩源端X2分別與電容C2的一端、石英晶體濾波器的另一端相連接；電容C1的另一端與電容C2的另一端相連，并接地；DS1302時鐘芯片的復位端RST、輸入/輸出端I/O、時鐘輸入端SCLK分別與第二單片機相連接；DS1302時鐘芯片的后備電源接入端VCC1與備用電源相連接；第二存儲模塊中存儲船舶電子地圖；各個定點位置共享裝置中的第一無線收發(fā)模塊與各個移動終端中的第二無線收發(fā)模塊進行無線通信，且各個定點位置共享裝置中第一無線收發(fā)模塊的無線收發(fā)距離等于各個移動終端中第二無線收發(fā)模塊的無線收發(fā)距離。實際應用過程當中，分布設置、且無線信號范圍覆蓋船舶各個區(qū)域的各個定點位置共享裝置實時工作，由于各個定點位置共享裝置中第一無線收發(fā)模塊的無線收發(fā)距離相等，且各個定點位置共享裝置中第一無線收發(fā)模塊的無線收發(fā)距離等于各個移動終端中第二無線收發(fā)模塊的無線收發(fā)距離，因此，由移動終端中第二單片機通過第二無線收發(fā)模塊發(fā)出的位置請求，僅會被該移動終端所在位置無線信號范圍對應的定點位置共享裝置所接收，即移動終端僅在位于一個以定點位置共享裝置為中心，半徑10-15米的區(qū)域內，移動終端所發(fā)出的位置請求，僅會被該定點位置共享裝置所接收，該定點位置共享裝置中的第一單片機通過第一無線收發(fā)模塊接收位置請求，由與之相連接的第一存儲模塊中提取預存的位置信息，并經過第一無線收發(fā)模塊發(fā)送回至發(fā)出位置請求的移動終端，移動終端由此獲得所在位置的位置信息；實際應用中，初始化佩戴移動終端的人員首先位于其中任意一個定點位置共享裝置的無線信號范圍內，一方面移動終端中的第二單片機控制與之相連接的計時模塊進行計時，另一方面移動終端中的第二單片機通過第二無線收發(fā)模塊發(fā)出位置請求，該定點位置共享裝置中的第一單片機通過第一無線收發(fā)模塊接收到該位置請求，并由其所連接的第一存儲模塊中調用預存的位置信息，然后交回第一無線收發(fā)模塊，并反饋至移動終端，移動終端中的第二單片機通過第二無線收發(fā)模塊獲取位置信息，發(fā)送至彩色觸摸屏上進行顯示，實現了人員所在位置的初始定位，然后隨著人員在船舶上的移動，移動終端中的第二單片機控制與之相連接慣性運動檢測模塊中的陀螺儀和加速度傳感器工作，基于最后一次由定點位置共享裝置所獲位置信息為起始位置，進行慣性定位，如此實現實時定位，并發(fā)送至彩色觸摸屏上進行顯示；當移動終端中的計時模塊計時達到預設間隔校準時長時，計時模塊向第二單片機發(fā)出反饋信號，第二單片機根據此信號，一方面第二單片機再次控制與之相連接的計時模塊進行計時，另一方面第二單片機再次通過第二無線收發(fā)模塊發(fā)出位置請求，由移動終端所在位置無線信號范圍對應的定點位置共享裝置接收該位置請求，其中該定點位置共享裝置中的第一單片機通過第一無線收發(fā)模塊接收該位置請求，并由其所連接的第一存儲模塊中調用預存的位置信息，然后交回第一無線收發(fā)模塊，并反饋至移動終端，移動終端中的第二單片機通過第二無線收發(fā)模塊獲取位置信息，發(fā)送至彩色觸摸屏上進行顯示，如此循環(huán)執(zhí)行上述過程，實現人員在船舶上移動過程中的高精度定位，并且此種方式不受現有定位技術的限制，而且定位精度高，能夠有效提高船舶上人員的乘船體驗，便于看展各項船舶活動。

上面結合附圖對本發(fā)明的實施方式作了詳細說明，但是本發(fā)明并不限于上述實施方式，在本領域普通技術人員所具備的知識范圍內，還可以在不脫離本發(fā)明宗旨的前提下做出各種變化。