摘要
伴随着城市化地快速发展，城市建筑的数量也急剧增加，城市的规模越来越大，火灾的发生往往具有不可预见性，如果处理的不及时，灾情就会很难控制，还会带来更加严重的经济损失和人员伤亡。消防员是奋斗在灾害现场的一线人员，当火灾发生时，消防员需要进入建筑物内进行灭火和救援，挽救人民群众的生命安全和财产安全。如果火场的火势较大，伴随着建筑物内的装修饰品的燃烧，火场会出现大量的烟雾，人的正常视线会受到阻碍，加之受灾害现场的楼宇地形布局复杂等情况，消防员很难准确定位自身位置，这对于指挥和消防员救援造成了很大困难。基于这种情况，本课题重点介绍了室内火场环境中消防员单兵运动位置侦测系统的设计与研究。 本文首先对基于惯导原理的消防员单兵运动位置侦测系统相关的工作原理和模块的功能做了简介，对基于惯导原理的消防员单兵运动位置侦测系统研究总体设计方案进行了相关的介绍。对消防员单兵运动位置侦测系统的软件流程及界面设计进行了描述。同时对消防员单兵运动位置侦测系统的通讯方案设计进行了叙述。其次，总结了基于惯导原理的消防员单兵运动位置侦测系统所涉及的定位算法方案。包括姿态解算算法、步态识别算法和速度位移求解算法，通过计算姿态、步态和速度位移三个部分，进而得到了消防员运动位置的数据信息。并针对各个算法所产生的误差，提出了有效地轨迹优化方案。最后本文针对磁力计幅值不稳定原因进行了分析实验，找出了影响磁力计幅值不稳定因素，并找出了相应的校准办法。同时通过静态和运动两个方面对ADIS16480传感器与MPU6050传感器的进行了比较实验，对系统传感器的选型给出了指导性意见，ADIS16480传感器可以实现小于0.4%的室内定位精度。本文还进行了ADIS16480传感器和MPU6050传感器的轨迹精度比较实验，给出了选择指导。
NETL