[发明专利]一种基于单兵智能可视眼镜的记忆路径导航方法

说明书

本发明公开了一种基于单兵智能可视眼镜的记忆路径导航方法，包括以下步骤：一、接收指挥中心传输的建筑内部平面图数据，提取数据中的关键要素，以简图形式绘制在智能可视眼镜上；二、实时接收惯性导航设备传输的位置信息，并将接收到的数据保存到本地数据库；三、根据惯性导航位置信息，判断单兵所在楼层并将智能可视眼镜平面简图切换至该层，匹配坐标关系，绘制单兵所在地图位置点及前进路径；四、判断当前是否是撤离状态。本发明以智能可视眼镜为平台，综合利用惯性导航技术、网络传输技术，可以在浓烟可见度低的情况下为消防单兵提供撤离路线导航，辅助其安全迅速撤离火场。

技术领域

本发明涉及单兵路径导航，具体涉及一种在特殊环境下依据记忆路线导航撤离方法。

背景技术

随着城市快速发展，大型建筑火灾时有发生，为了应对其内部形势复杂，火场环境恶劣的问题，不断有新的仪器装备列装消防部队，比如智能可视眼镜、惯性导航等设备。但是，在大型建筑火灾现场中，烟雾浓度大、可见度低，消防内攻单兵不熟悉建筑内部地形，当前消防员仍通过绳索绑缚身上，撤离时沿绳索后退，但是这种方式存在前进距离短(绳索一般30到50米)，使用不灵活等问题。

因此，针对当前大型建筑等复杂形势下的火场环境，如何结合消防装备，利用智能可视眼镜、惯性导航设备合理有效地为消防内攻单兵提供路径导航、保障消防单兵顺利撤离火场是一个亟须解决的问题。

发明内容

发明目的：为了克服现有技术中存在的在复杂恶劣环境中，特别是在失火浓烟楼宇、地下等建筑中，GPS定位导航失效，消防单兵无法顺利撤出火场的问题，提供一种基于单兵智能可视眼镜的记忆路径撤离方法。该方法综合运用增强现实、网络传输和惯性导航等技术，实时绘制单兵前进路径，在撤离时，根据前进路径轨迹，利用语音和文字进行撤离导航，辅助单兵安全撤离现场。

技术方案：为实现上述目的，本发明提供一种基于单兵智能可视眼镜的记忆路径导航方法，包括以下步骤：

一、接收指挥中心传输的建筑内部平面图数据，提取数据中墙体、门窗、楼梯、安全出口等关键要素，以简图形式绘制在智能可视眼镜上；

二、实时接收惯性导航设备传输的位置信息，并将接收到的数据保存到本地数据库；

三、根据惯性导航位置信息，判断单兵所在楼层并将智能可视眼镜平面简图切换至该层，匹配坐标关系，绘制单兵所在地图位置点及前进路径；

四、判断当前是否是撤离状态，如果不是，重复步骤三；否则判断当前位置是否偏离历史路径轨迹，如果偏离，计算偏离方向并进行语音和文字提醒。

所述步骤一中建筑内部平面图数据指的是从消防用建筑内部CAD图纸提取的墙体、门窗、楼梯和安全出口等关键特征数据。

所述步骤二中的惯性导航(惯导)设备指的是一种自主式导航系统，其利用内部惯性元件来测量云载体本生的加速度，经过积分和运算得到速度和位置。

所述步骤三中坐标匹配，指的是将惯导坐标系与步骤一所述智能眼镜上的平面简图坐标系重合。

所述步骤三中切换当前楼层的具体方法包括如下步骤：

①通过步骤一获取建筑各楼层高h₁、h₂···h_k(下标表示楼层，h表示该楼层高度)；

②判断惯性导航位置坐标z_i′所处范围，若0≤z_i′<h₁，则消防单兵当前处于1楼，否则继续判断h₁≤z_i′<h₁+h₂，直到有成立，得到消防单兵处于k楼。

所述步骤三中匹配坐标关系的具体方法为：