單兵安全定位導向作業系統及其應用方法

2023-05-18 21:01:56 2

專利名稱：單兵安全定位導向作業系統及其應用方法
技術領域：
本發明涉及安防技術領域或密閉空間內的感應識別導向技術領域，特別是單兵安全定位導向作業系統及其應用方法。
背景技術：
目前現有的應用於定位技術主要有紅外線室內定位技術、藍牙定位、WIFI網絡、藍牙技術、超寬帶技術等。紅外線室內定位技術紅外線室內定位技術定位的原理是，紅外線頂標識發射調製的紅外射線，通過安裝在室內的光學傳感器接收進行定位，雖然紅外線具有相對較高的室內定位精度，但是由於光線不能穿過障礙物，使得紅外射線僅能視距傳播，直線視距和傳輸距離較短這兩大主要缺點使其室內定位的效果很差，當標識放在口袋裡或者有牆壁及其他遮擋時就不能正常工作，需要在每個房間、走廊安裝接收天線，造價較高，因此，紅外線只適合短距離傳播，而且容易被螢光燈或者房間內的燈光幹擾，在精確定位上有局限性。超聲波定位技術超聲波測距主要採用反射式測距法，通過三角定位等算法確定物體的位置，即發射超聲波並接收由被測物產生的回波，根據回波與發射波的時間差計算出待測距離，有的則採用單向測距法。超聲波定位系統可由若干個應答器和一個主測距器組成，主測距器放置在被測物體上，在微機指令信號的作用下向位置固定的應答器發射同頻率的無線電信號，應答器在收到無線電信號後同時向主測距器發射超聲波信號，得到主測距器與各個應答器之間的距離。當同時有3個或3個以上不在同一直線上的應答器做出回應時，可以根據相關計算確定出被測物體所在的二維坐標系下的位置。超聲波定位整體定位精度較高，結構簡單，但超聲波受多徑效應和非視距傳播影響很大，同時需要大量的底層硬體設施投資，成本太高。藍牙技術藍牙技術通過測量信號強度進行定位。這是一種短距離低功耗的無線傳輸技術，在室內安裝適當的藍牙區域網接入點，把網絡配置成基於多用戶的基礎網絡連接模式，並保證藍牙區域網接入點始終是這個微微網(Piconet)的主設備，就可以獲得用戶的位置信息。藍牙技術主要應用於小範圍定位，例如單層大廳或倉庫；藍牙室內定位技術最大的優點是設備體積小、易於集成在PDA、PC以及手機中，因此很容易推廣普及。理論上，對於持有集成了藍牙功能移動終端設備的用戶，只要設備的藍牙功能開啟，藍牙室內定位系統就能夠對其進行位置判斷。採用該技術作室內短距離定位時容易發現設備且信號傳輸不受視距的影響。其不足在於藍牙器件和設備的價格比較昂貴，而且對於複雜的空間環境，藍牙系統的穩定性稍差，受噪聲信號幹擾大，WIFI網絡定位也是具有與其藍牙技術大致一樣的問題。超寬帶技術超寬帶技術是一種全新的、與傳統通信技術有極大差異的通信新技術。它不需要使用傳統通信體制中的載波，而是通過發送和接收具有納秒或納秒級以下的極窄脈衝來傳輸數據，從而具有GHz量級的帶寬。超寬帶可用於室內精確定位，例如戰場士兵的位置發現、機器人運動跟蹤等。超寬帶系統與傳統的窄帶系統相比，具有穿透力強、功耗低、抗多徑效果好、安全性高、系統複雜度低、能提供精確定位精度等優點。因此，超寬帶技術可以應用於室內靜止或者移動物體以及人的定位跟蹤與導航，且能提供十分精確的定位精度，雖然整體的定位精度較高，但是需要大量的底層硬體設備，因此存在成本較高的缺
點ο當前，在現有的安防技術領域，如現場火災救援時，消防員在進入發生火災的建築，需要即時使用建築各個通道內的消防設備是完全撲滅建築內火災的一個重要必備消防程序，尤其是在多層或高層或超高層建築發生火災後，由於消防員缺乏必要的消防設備識別裝置和室內導向裝置(注GPS等衛星定位裝置更適用於露天定位，不適用於阻隔電磁波傳播的密閉空間內定位)，樓道或通道內因火燃燒導致而充斥的瀰漫煙霧會導致能見度過低，致使消防員(樓道或通道內視野範圍過於狹窄，危險可能性較高)在建築內無法看清或看不見樓道或通道內的消防設備的具體布放位置及房門位置，甚至以至於無法判斷自己所在的確切位置和方向，不僅耗費了寶貴的救援時間，而且錯失最佳實施救援生命和最大限度避免財產燒毀的機會，這無疑對現場整體滅火工作造成影響，最終造成財產或生命的損失，妨礙現場滅火救援行動順利、有序和高效的實施和進行。同樣，在消防滅火救援、國防工程、人防工程、井下、市政設施、地下管網、海洋大型艦船和海洋鑽井平臺等密閉空間內，GPS等衛星定位裝置無法發揮其定位導向作用，尤其是在上述密閉空間內發生安全危險如火災、危險氣體洩露、斷電、氧氣供應停止、危險動物散離、生物實驗體傳播瘟疫、疾病或病菌、恐怖分子劫持人質或操控危險武器設備等，救援人員(包括消防人員、反恐部隊、特種武警等)由於缺乏必要的定位、導向裝置，因此無法有效精準地開展對困於上述密閉空間內的人員(或其它生命體)或財產進行救援行動，同時位於密閉空間內的被施救人員也無法有效進行自我救助。

發明內容
本發明的目的在於提供一種單兵安全定位導向作業系統，同時具備在密閉空間內進行定位導向和識別安防設備、設施的功能，提高救援人員在密閉空間的救援效率，也有助於在密閉空間內被救援人員的自我救助，最大限度地降低生命和財產損失。本發明的目的是這樣實現的一種單兵安全定位導向作業系統，由單兵定位導向識別儀、無線通訊模塊和計算機系統組成；所述的單兵定位導向識別儀由與僅可讀或可讀寫的無源RFID標籤對應的RFID讀寫器模塊、主控制器和隨動無線通訊收發模塊構成，計算機系統通過主無線通訊收發模塊收發無線電信號，RFID讀寫器模塊可通過其收發天線從無源RFID標籤感應反饋的標識信息傳入主控制器，且主控制器可依次通過RFID讀寫器模塊可無線重複改錄無源RFID標籤中晶片存儲的標識信息，主控制器將從無源RFID標籤感應反饋的標識信息由隨動無線通訊收發模塊轉換成無線電載波信號發送至主無線通訊收發模塊，計算機系統通過主無線通訊收發模塊接收上述各個無源RFID標籤反饋的標識信息並將其標識信息轉換成無線電音頻信號，使主控制器經隨動無線通訊收發模塊將該無線電音頻信號接收、轉換成音頻電流輸出至與其音頻輸出埠連接的耳機以驅動該耳機發出聲波信號，或者主控制器直接將相應無源RFID標籤的標識信息轉換成音頻電流，輸出至與主控制器音頻輸出埠連接的耳機以驅動該耳機發出聲波信號；上述隨動無線通訊收發模塊、主控制器、RFID讀寫器模塊及與主控制器音頻輸出埠連接的耳機構成定位識別裝置；所述計算機系統可無線與每套定位識別裝置進行現場語音通信，將現場語音通信的信號通過主無線通訊收發模塊轉換成無線電語音信號發送至每套定位識別裝置，每套定位識別裝置中的主控制器通過隨動無線通訊收發模塊將該無線電語音信號接收、轉換成音頻電流輸出至與主控制器音頻輸出埠連接的耳機以驅動該耳機發出聲波信號。本發明的目的在於提供一種單兵安全定位導向作業系統的應用方法，同時具備在密閉空間內進行定位導向和識別安防設備、設施的功能，提高救援人員在密閉空間的救援效率，也有助於在密閉空間內被救援人員的自我救助，最大限度地降低生命和財產損失。本發明的目的是這樣實現的一種單兵安全定位導向作業系統的應用方法，包括安裝於上述計算機系統內的可錄入有本地區平面坐標地圖的二維GIS或者可錄入建築實體的3D虛擬建模的三維GIS、三維建模系統以及通信系統、RFID標籤讀寫器，所述的GIS為 "Geographic Information System」的簡寫-地理信息系統；其方法為A-事先設置的方法事先在所有密閉空間內布置合理數量的無源可RFID標籤，每一無源RFID標籤固定在密閉空間牆體上和/或位於密閉空間內的各種安防設施上，利用三維建模系統對內部已完整布放好無源RFID標籤或內部即將布放無源RFID標籤的每一現實獨立完整的密閉空間的立體結構按比例對應繪製成可在計算機系統顯示器上以立體顯示的三維虛擬幾何結構體，並將每個密閉空間對應的三維虛擬幾何結構體錄入資料庫；使用單兵定位導向識別儀或RFID標籤讀寫器對已布放於每一獨立密閉空間內的每一無源RFID標籤寫入固定不變、唯一的標識編號，並且或附加地對每一無源RFID標籤可掉電存儲晶片寫入其相應所在位置信息且/或對固定標記於安防設施上的無源RFID標籤寫入相關安防設施的使用信息及其所在位置信息，將上述位於每一獨立密閉空間內全部已被寫入無源RFID標籤的標識編號複製、採集、彙編形成系統的離散數列，以構建對應於該獨立密閉空間內所有無源RFID 標籤的標籤信息表；將每一無源RFID標籤所在位置信息和/或固定於安防設施上的無源RFID標籤可掉電存儲晶片所存有的相關安防設施的使用信息及其所在位置信息錄入與無源RFID標籤的標識編號對應的標籤信息表中或者將與該標籤信息表中的標識編號通過連結程序對應連接的相關安防設施的使用信息及其所在位置信息所構成的使用信息表錄入資料庫；將每套標籤信息表內存儲的每一無源RFID標籤的標識編號被虛擬成虛擬標識而標定於每一密閉空間的三維虛擬幾何結構體的對應虛擬位置上，每一虛擬標識在三維虛擬幾何結構體內的所在虛擬位置和對應於該虛擬標識的真實無源RFID標籤在現實密閉空間體內的實際標記位置對應一致，所述的標籤信息表和/或上述使用信息表、每一密閉空間三維虛擬建模結構體構成的集合由計算機系統的資料庫管理並錄入GIS ；將每一密閉空間的三維虛擬幾何結構體的地理坐標被虛擬標記在GIS相應的數字虛擬地圖上，每一密閉空間三維虛擬幾何結構體在GIS數字虛擬地圖上的虛擬地理坐標與每一密閉空間的現實所處實際位置對應一致；將每套標籤信息表的每個虛擬標識被虛擬標記在三維虛擬幾何結構內的與現實位置相對應一致的虛擬地理位置上；計算機系統可依據該虛擬標識從資料庫中調出與某一虛擬標識相對應連結的真實無源RFID標籤所在位置信息和/或與被該真實無源RFID標籤所標記的相關安防設施的使用信息及其所在位置信息，並依據每一密閉空間三維虛擬幾何結構體的虛擬地理坐標調出與其相對應連結的真實密閉空間的所在地理位置，將密閉空間的地理位置、在該密閉空間內的真實無源RFID的空間位置和相關安防設施的使用信息及其所在位置信息顯示在計算機系統顯示器上；上述標籤信息表和/或使用信息表、所有密閉空間內所建構的三維虛擬幾何結構體和GIS組成密閉空間定位識別系統；所述的計算機系統還可將上述標籤信息表和/或使用信息表的數據、構成每一密閉空間三維虛擬幾何結構體的數據上傳至伺服器，以便備份和隨時更新伺服器資料庫和通過Wireless Internet下載被伺服器更新後的資料庫；B-現場定位、識別方法當某一已完整布放好無源RFID標籤的密閉空間內發生安全緊急情況時，每一救援人員攜帶一單兵定位導向識別儀進入該密閉空間，與救援人員隨動的該單兵定位導向識別儀其RFID讀寫器模塊可感應能與其發生微波段電磁波互感的無源RFID標籤，並從將能與其發生微波段電磁波互感的無源RFID標籤中無線讀取其存儲的標識編號和/或其存儲的所在位置信息、相關安防設施的使用信息及其所在位置信息，並通過單兵定位導向識別儀的主控制器將此信息轉發至計算機系統或伺服器；計算機系統或伺服器利用密閉空間定位識別系統將無源RFID標籤可掉電存儲晶片所存儲的標識編號與計算機系統或伺服器資料庫中的標籤信息表進行比對，從標籤信息表搜索出與該標識編號對應的虛擬標識，並且或以附加手段根據該標識編號從使用信息表中連結出與該標識編碼對應的相關安防設施的使用信息及其所在位置信息，密閉空間定位識別系統根據該虛擬標識調出與內設有該虛擬標識的對應該密閉空間的三維虛擬建模結構體，通過連結程序使與該虛擬標識對應的標識編號和對應該標識編號的無源RFID標籤所存儲的所在位置信息、相關安防設施的使用信息及其所在位置信息連結至該密閉空間三維虛擬建模結構體中對應的虛擬位置上，再通過計算機系統顯示器上以二維平面圖或三維立體圖顯示，在密閉空間外的指揮人員藉助計算機系統顯示器上顯示的二維平面圖或三維立體圖立即發現救援人員在該密閉空間內的所在位置以及救援人員可就近使用的安防設施，再經通信系統通過單兵定位導向識別儀的耳機向救援人員以語音聯絡、提示救援人員其自身所處該密閉空間內所處的位置和相關在其周圍最近安防設施的使用信息及其所在位置信息，引導救援人員充分使用就近安防設施和/或沿準確路徑、方向行進至目的地或待救援位置。本發明的RFID 讀寫器模塊(RFID =Radio Frequency Identification 的簡寫，即射頻識別)為射頻讀寫模塊，主要功能是在主控制器的控制下讀取周圍的無源RFID標籤， 並將這些標籤的ID號回傳給主控制器，由主控制器進行後續處理；主控制器完成整個發明 (定位識別裝置)的控制、協調和查詢、人機界面等功能，是整個發明終端的核心模塊。本發明主控制器的主要功能有A、向RFID讀寫器發送控制指令，接收其的數據；B、通過隨動無線通訊收發模塊無發送無線控制指令和數據，並接收數據和指令；C、允許操控者錄入RFID 標籤的ID和位置信息，並將其關聯(一一對應起來)，建立標籤位置表；D、接收讀寫器模塊發送來的RFID標籤的ID信息，將這些信息通過無線收發模塊發送給計算機系統，計算機系統查找相應RFID標籤的標籤位置表，將位置信息轉換成語音通過耳機輸出。主無線通訊收發模塊和隨動無線通訊收發模塊的功能為主要建立一個雙向透明的數據通信傳輸通道。計算機的功能為根據本發明定位識別裝置發送回來的位置信息進行標圖，並對本發明的定位識別裝置進行配置和管理。本發明的操控步驟事先需在密閉空間內的固定牆體和安防設施、設備上布放一定合理數量的無源RFID標籤，利用GIS (Geographic Information System)將標籤編號及該密閉空間的3D虛擬數字建模數據錄入計算機系統和/或伺服器，一旦發生緊急情況，操控者(包括消防人員、反恐部隊及特種武警的每一個體或被施救人員個體)攜帶本發明定位識別裝置進入現場密閉空間展開現場救援行動，每一個體在在密閉空間內的相應位置通過給個體攜帶的本發明定位識別裝置與該個體位置相近的無源RFID標籤識別相感應，無源RFID標籤將其存儲的標識信息和位置源信息通過定位識別裝置傳回計算機進行識別， 調取個體所處位置的無源RFID標籤的空間位置信息和標識信息，再將無源RFID標籤的空間位置信息和標識信息無線反饋回本發明定位識別裝置，並通過定位識別裝置的耳機輸出，由個體根據耳機輸出的聲音信號以提示救援人員做出相應的方向判斷或對就近安防設備、設施的使用，或聽從現場指揮官人員語音指示進行位置調整或安防設備、設施的定位、 使用，與此同時，計算機的顯示器(Monitor)可全盤顯示、跟蹤全體救援人員的綜合整體動態地理位置，以供現場救援指揮部通過語音通信對救援人員整體布控，並輔助現場救援指揮部和救援人員以最高效率使用密閉空間內的安防設備、設施。本發明的適用範圍為消防滅火救援、國防工程(國防工程用來防禦外來武裝侵略的軍事工程。包括永久性防禦工程、大型指揮所、海軍碼頭、空軍機場、飛彈發射陣地、大型後方倉庫和通信設施等)、人防工程(人防工程為保障戰時人員與物資掩蔽、人民防空指揮、醫療救護而單獨修建的地下防護建築，以及結合地面建築修建的戰時可用於防空的地下室。人防工程是防備敵人突然襲擊，有效地掩蔽人員和物資，保存戰爭潛力的重要設施；是堅持城鎮戰鬥，長期支持反侵略戰爭直至勝利的工程保障)、井下、市政設施及地下管網、海洋大型艦船和海洋鑽井平臺等密閉空間內，因此，本發明同時具備在密閉空間內進行定位導向和識別安防設備、設施的功能，提高救援人員在密閉空間的救援效率，也有助於在密閉空間內被救援人員的自我救助，最大限度地降低生命和財產損失。


下面將結合附圖對本發明作進一步說明；圖1為本發明單兵定位導向識別儀的結構示意圖；圖2為本發明總系統的組成示意圖；圖3為本發明應用方法在建築樓體內進行具體實施以輔助說明的俯視透視示意圖；圖4為圖3中建築樓體對應的側視透視示意圖；圖5為相關本發明的應用方法(程序)流程圖。
具體實施例方式1、一種單兵安全定位導向作業系統，如圖1和圖2所示，由單兵定位導向識別儀 15、無線通訊模塊和計算機系統13組成；
所如圖1所示，述的單兵定位導向識別儀15由與僅可讀或可讀寫的無源RFID標籤1對應的RFID讀寫器模塊2、主控制器3和隨動無線通訊收發模塊7構成，無源RFID標籤1對應固裝在密閉空間內的壁體和/或安防設施上，計算機系統13通過主無線通訊收發模塊14收發無線電信號，RFID讀寫器模塊2可通過其收發天線從無源RFID標籤1感應反饋的標識信息傳入主控制器3，且主控制器3可依次通過RFID讀寫器模塊2可無線重複改錄無源RFID標籤1中晶片存儲的標識信息，主控制器3將從無源RFID標籤1感應反饋的標識信息由隨動無線通訊收發模塊7轉換成無線電載波信號發送至主無線通訊收發模塊14， 計算機系統13通過主無線通訊收發模塊14接收上述各個無源RFID標籤1反饋的標識信息並將其標識信息轉換成無線電音頻信號，使主控制器3經隨動無線通訊收發模塊7將該無線電音頻信號接收、轉換成音頻電流輸出至與其音頻輸出埠連接的耳機4以驅動該耳機4發出聲波信號，或者主控制器3直接將相應無源RFID標籤1的標識信息轉換成音頻電流，輸出至與主控制器3音頻輸出埠連接的耳機4以驅動該耳機4發出聲波信號；上述隨動無線通訊收發模塊7、主控制器3、RFID讀寫器模塊2及與主控制器3音頻輸出埠連接的耳機4構成定位識別裝置；如圖1和圖2所示，所述計算機系統13可無線與每套定位識別裝置進行現場語音通信，將現場語音通信的信號通過主無線通訊收發模塊14轉換成無線電語音信號發送至每套定位識別裝置，每套定位識別裝置中的主控制器3通過隨動無線通訊收發模塊7將該無線電語音信號接收、轉換成音頻電流輸出至與主控制器3音頻輸出埠連接的耳機4以驅動該耳機4發出聲波信號。2、如圖1和圖2所示，所述的主控制器3其信號輸入端還分別配合連接著呼吸傳感器8、血壓傳感器9、脈搏傳感器11和體溫傳感器12，主控制器3將呼吸傳感器8、血壓傳感器9、脈搏傳感器11和體溫傳感器12分別測得的呼吸壓力、血壓、脈搏頻次和體溫四項生命體徵參數信號通過隨動無線通訊收發模塊7無線傳送至主無線通訊收發模塊14，計算機系統13通過主無線通訊收發模塊14接收上述四項生命體徵參數信號並將其參數信號轉換成視頻信號在其顯示器上輸出顯示，並/或使主控制器3經隨動無線通訊收發模塊7將上述參數信號接收、轉換成音頻電流輸出至與主控制器3音頻輸出埠連接的耳機4，以驅動該耳機4發出聲波信號。3、如圖1和圖2所示，所述的主控制器3其信號輸入埠還配合連接著心率傳感器10，主控制器3將心率傳感器10測得的心跳頻次信號通過隨動無線通訊收發模塊7無線傳送至主無線通訊收發模塊14，計算機系統13通過主無線通訊收發模塊14接收上述心跳頻次信號，並將該心跳頻次信號轉換成視頻信號，以使其在計算機系統13的顯示器上輸出顯示，並/或使主控制器3經隨動無線通訊收發模塊7將上述心跳頻次信號無線接收、轉換成音頻電流輸出至與主控制器3音頻輸出埠連接的耳機4以驅動該耳機4發出聲波信號；所述的主控制器3其視頻信號輸出埠或I/O埠通過驅動電路還連接著視屏顯示器 5，主控制器3將呼吸傳感器8、血壓傳感器9、脈搏傳感器11和體溫傳感器12分別測得的呼吸壓力、血壓、脈搏頻次和體溫四項生命體徵參數信號轉換成視頻信號，以使其在視屏顯示器5上輸出顯示，並/或通過隨動無線通訊收發模塊7無線傳送至主無線通訊收發模塊 14，計算機系統13通過主無線通訊收發模塊14接收上述四項生命體徵參數信號，以使其轉換為視頻信號在計算機系統13顯示器上輸出顯示；所述的主控制器其信號輸入端還連接有可將方向指示信號顯示在視屏顯示器5上的方向傳感器，方便救援人員從示在視屏顯示器5的顯示得知自己的朝向或面向，並將其方位信息實時傳回或上傳至計算機系統13和/ 或伺服器16。4、如圖1和圖2所示，所述的主控制器3其信號輸入埠還配合連接著心率傳感器10，主控制器3將心率傳感器10測得的心跳頻次信號轉換成視頻信號，以使其在視屏顯示器5上輸出顯示；主控制器3其音頻輸入埠還連接著可將聲能轉換成音頻電流信號的受話器6，主控制器3將受話器6產生的音頻電流信號通過隨動無線通訊收發模塊7傳送至主無線通訊收發模塊14，並由計算機系統13接收、轉換為音頻電流信號輸出至揚聲器，以驅動該揚聲器輸出聲波。5、如圖1所示，所述的一套定位識別裝置其主控制器3可將經受話器6輸入的人工語音信號通過隨動無線通訊收發模塊7轉換成無線電語音信號發送至另一套定位識別裝置，在另一套定位識別裝置中，主控制器3通過隨動無線通訊收發模塊7將該無線電語音信號接收、轉換成音頻電流輸出至耳機4以驅動該耳機4發出聲波信號；主無線通訊收發模塊14和隨動無線通訊收發模塊7之間以及兩套定位識別裝置中各自的隨動無線通訊收發模塊7之間相配合連接的無線電其通信協議標準為TD-SCDMA、TD-LTE或Zigbee或WiMax ； 主控制器3的音頻輸出埠通過無線藍牙使耳機4接收聲波信號。6、一種單兵安全定位導向作業系統的應用方法，包括安裝於上述計算機系統 13內的可錄入有本地區平面坐標地圖的二維GIS或者可錄入建築實體的3D虛擬建模的三維GIS、三維建模系統以及通信系統、RFID標籤讀寫器，所述的GIS為「Geographic Information System"的簡寫-地理信息系統；其方法為A-事先設置的方法事先在所有密閉空間內布置合理數量的無源可RFID標籤1，每一無源RFID標籤1 固定在密閉空間牆體上和/或位於密閉空間內的各種安防設施20上，利用三維建模系統對內部已完整布放好無源RFID標籤1或內部即將布放無源RFID標籤1的每一現實獨立完整的密閉空間的立體結構按比例對應繪製成可在計算機系統13顯示器上以立體顯示的三維虛擬幾何結構體，並將每個密閉空間對應的三維虛擬幾何結構體錄入資料庫；使用單兵定位導向識別儀15或RFID標籤讀寫器對已布放於每一獨立密閉空間內的每一無源RFID標籤1寫入固定不變、唯一的標識編號，並且或附加地對每一無源RFID標籤1可掉電存儲晶片寫入其相應所在位置信息且/或對固定標記於安防設施20上的無源RFID標籤1寫入相關安防設施20的使用信息及其所在位置信息，將上述位於每一獨立密閉空間內全部已被寫入無源RFID標籤1的標識編號複製、採集、彙編形成系統的離散數列，以構建對應於該獨立密閉空間內所有無源RFID標籤1的標籤信息表；將每一無源RFID標籤1所在位置信息和/或固定於安防設施20上的無源RFID 標籤1可掉電存儲晶片所存有的相關安防設施20的使用信息及其所在位置信息錄入與無源RFID標籤1的標識編號對應的標籤信息表中或者將與該標籤信息表中的標識編號通過連結程序對應連接的相關安防設施20的使用信息及其所在位置信息所構成的使用信息表錄入資料庫；③將每套標籤信息表內存儲的每一無源RFID標籤1的標識編號被虛擬成虛擬標識而標定於每一密閉空間的三維虛擬幾何結構體的對應虛擬位置上，每一虛擬標識在三維虛擬幾何結構體內的所在虛擬位置和對應於該虛擬標識的真實無源RFID標籤1在現實密閉空間體內的實際標記位置對應一致，所述的標籤信息表和/或上述使用信息表、每一密閉空間三維虛擬建模結構體構成的集合由計算機系統13的資料庫管理並錄入GIS ；將每一密閉空間的三維虛擬幾何結構體的地理坐標被虛擬標記在GIS相應的數字虛擬地圖上， 每一密閉空間三維虛擬幾何結構體在GIS數字虛擬地圖上的虛擬地理坐標與每一密閉空間的現實所處實際位置對應一致；將每套標籤信息表的每個虛擬標識被虛擬標記在三維虛擬幾何結構內的與現實位置相對應一致的虛擬地理位置上；計算機系統13可依據該虛擬標識從資料庫中調出與某一虛擬標識相對應連結的真實無源RFID標籤1所在位置信息和/或與被該真實無源RFID標籤1所標記的相關安防設施20的使用信息及其所在位置信息，並依據每一密閉空間三維虛擬幾何結構體的虛擬地理坐標調出與其相對應連結的真實密閉空間的所在地理位置，將密閉空間的地理位置、 在該密閉空間內的真實無源RFID的空間位置和相關安防設施20的使用信息及其所在位置信息顯示在計算機系統13顯示器上；上述標籤信息表和/或使用信息表、所有密閉空間內所建構的三維虛擬幾何結構體和GIS組成密閉空間定位識別系統；所述的計算機系統13還可將上述標籤信息表和/或使用信息表的數據、構成每一密閉空間三維虛擬幾何結構體的數據上傳至伺服器16，以便備份和隨時更新伺服器16資料庫和通過Wireless hternetl7下載被伺服器16更新後的資料庫；Wireless Internet 無線網際網路；B-現場定位、識別方法當某一已完整布放好無源RFID標籤1的密閉空間內發生安全緊急情況時，每一救援人員攜帶一單兵定位導向識別儀15進入該密閉空間，與救援人員隨動的該單兵定位導向識別儀15其RFID讀寫器模塊2可感應能與其發生微波段電磁波互感的無源RFID標籤 1，並從將能與其發生微波段電磁波互感的無源RFID標籤1中無線讀取其存儲的標識編號和/或其存儲的所在位置信息、相關安防設施20的使用信息及其所在位置信息，並通過單兵定位導向識別儀15的主控制器3將此信息轉發至計算機系統13或伺服器16 ；所述的微波段電磁波為頻率處於300MHz-3GHz之間的電磁波；計算機系統13或伺服器16利用密閉空間定位識別系統將無源RFID標籤1可掉電存儲晶片所存儲的標識編號與計算機系統13或伺服器16資料庫中的標籤信息表進行比對，從標籤信息表搜索出與該標識編號對應的虛擬標識，並且或以附加手段根據該標識編號從使用信息表中連結出與該標識編碼對應的相關安防設施20的使用信息及其所在位置信息，密閉空間定位識別系統根據該虛擬標識調出與內設有該虛擬標識的對應該密閉空間的三維虛擬建模結構體，通過連結程序使與該虛擬標識對應的標識編號和對應該標識編號的無源RFID標籤1所存儲的所在位置信息、相關安防設施20的使用信息及其所在位置信息連結至該密閉空間三維虛擬建模結構體中對應的虛擬位置上，再通過計算機系統13顯示器上以二維平面圖或三維立體圖顯示，在密閉空間外的指揮人員藉助計算機系統13顯示器上顯示的二維平面圖或三維立體圖立即發現救援人員在該密閉空間內的所在位置以及救援人員可就近使用的安防設施20，再經通信系統通過單兵定位導向識別儀15的耳機4 向救援人員以語音聯絡、提示救援人員其自身所處該密閉空間內所處的位置和相關在其周圍最近安防設施20的使用信息及其所在位置信息，引導救援人員充分使用就近安防設施20和/或沿準確路徑、方向行進至目的地或待救援位置。7、該單兵安全定位導向作業系統的應用方法還包括電磁波傳播損失函數模型和室內RFID信號強度定位算法應用程式，還包括如下方法如圖1所示，所述的單兵定位導向識別儀15其主控制器3的視頻信號輸出埠或 I/O埠通過驅動電路還連接著視屏顯示器5，該視屏顯示器5為觸控螢幕顯示器；在所述步驟A中，事先對每一單兵定位導向識別儀15的主控制器3或與其I/O埠連接的可掉電存儲器寫入唯一可使主控制器3記憶的只讀識別編碼，在每一個無源RFID 標籤1內加設有隨機存儲晶片和可控制隨機存儲晶片是否暫存數據的微控制器，微控制器由微型紐扣電池直接加電驅動工作或由單兵定位導向識別儀15感應天線所發射的微波段電磁波能量經無源RFID標籤1天線感應所轉化的瞬時電磁能加電驅動，單兵定位導向識別儀15內還安裝著功率調節器，每一單兵定位導向識別儀15通過功率調節器調節其RFID讀寫器模塊2感應天線的發射功率，在感應天線所發射功率不變時，利用計算機系統13事先構建的單兵定位導向識別儀15感應天線與無源RFID標籤1之間的距離和所接收的來自無源RFID標籤1電磁反饋的電磁波信號強度值相關聯的電磁波傳播損失函數模型，每一電磁波信號強度值通過該電磁波傳播損失函數模型可得出與其一一對應的互感距離，並將上述電磁波傳播損失函數模型編輯為應用計算程序錄入計算機系統13 ；所述的互感距離或最大互感距離相應為感應天線與無源RFID標籤1之間通過電磁耦合而相互感應的距離或最大距離；如圖3和圖4所示，當所述的密閉空間為地上建築樓體中可使無線信號無障礙直接穿過的樓道或地下密閉空間內可使無線信號無障礙直接穿過的巷道或海上艦船上的密閉空間時，在每一樓道21或巷道內靠近兩端盡頭22的頂壁M或豎立牆壁23上分別固定一個用於室內定位用的無源RFID標籤1 ；所述的發射功率分為定位功率和識別功率，定位功率大於識別功率，所述的定位功率為能使RFID讀寫器模塊2感應天線與單一無源RFID標籤1最大互感距離至少大於M 米的功率，並足以使RFID讀寫器模塊2感應天線能接收到同一樓道21或巷道內包括用於室內定位用的定位無源RFID標籤1在內的無源RFID標籤1所反射回的電磁波感應信號， 所述的識別功率為僅能使RFID讀寫器模塊2感應天線與無源RFID標籤1最大互感距離小於或等於M米的功率，M的閾值區間為4-10米之間的任意值；在所述步驟B中，每一救援人員攜帶一單兵定位導向識別儀15進入樓道21或巷道內時，本單兵安全定位導向作業系統開始工作，其所利用的定位方法為單兵定位導向識別儀15首先將其RFID讀寫器模塊2感應天線的發射功率調升至定位功率，將單兵定位導向識別儀15主控制器3所存儲的唯一只讀識別編碼由其感應天線通過微波段電磁波發射給所身處其周圍的可反射回電磁波的無源RFID標籤1，接收該只讀識別編碼的無源RFID標籤1其內加設的隨機存儲晶片瞬時存儲與該單兵定位導向識別儀15對應的唯一只讀識別編碼，微控制器收到單兵定位導向識別儀15所發射的微波段電磁波之時，立即由微型紐扣電池或由單兵定位導向識別儀15感應天線所發射的微波段電磁波能量經無源RFID標籤1天線感應所轉化的瞬時電磁能激活工作，再按先後順序瞬時動態存儲各個單兵定位導向識別儀15分別發射出的與其對應的唯一只讀識別編碼，且依次將各個單兵定位導向識別儀15分別發射出的唯一只讀識別編碼再經無源RFID標籤1的反射天線反饋回發給單兵定位導向識別儀15的感應天線，當微控制器確認各個唯一只讀識別編碼被反饋回發出且/或確認再次收到單兵定位導向識別儀15主控制器3通過感應天線再次回發的其唯一只讀識別編碼之後，立即使隨機存儲晶片內存儲的與該單兵定位導向識別儀15唯一對應的唯一只讀識別編碼消除，以區別各個單兵定位導向識別儀15所接收的由該無源RFID標籤1回發的電磁波信號為對應的單兵定位導向識別儀15所發射，使單兵定位導向識別儀15所接收的由單兵定位導向識別儀15反饋回的微波段電磁波信號不被錯收或誤收，確保各個單兵定位導向識別儀15各自接收、識別其唯一對應的只讀識別編碼，防止電磁波信號強度值重疊加和，以致出現明顯的定位偏差，保證每個單兵定位導向識別儀15定位的獨立性、互不幹擾；當該無源RFID標籤1將該唯一只讀識別編碼通過感應電磁波信號反射回單兵定位導向識別儀15時，主控制器3還通過感應天線接收並識別由該無源RFID標籤1可掉電存儲晶片經其天線感應反射回的標識編號以及與固定標記有該無源RFID標籤1的安防設施20相關的使用信息及其所在位置信息，主控制器3再將其所接收、提取到的所有感應電磁波信號中載有的標識編碼和微波段電磁波信號強度值傳送至計算機系統13和/或主控制器3，計算機系統13或主控制器3根據上述收到的標識編碼在資料庫的標籤信息表中搜索與上述無源RFID標籤1對應的只位於同層樓道21或巷道內的所有標識編碼，然後計算機系統13再根據位於同層樓道21或巷道內的所有編碼調出與其對應的僅布置於同層樓道 21或樓道內的無源RFID標籤1，計算機系統13或收到由計算機系統13篩選出的與位於同一樓道21或巷道內的無源RFID標籤1對應的標識編碼的主控制器3隻將僅布置於同一樓道21或巷道內的無源RFID標籤1所反饋回的各個電磁波信號強度值按數值大小從高至低依次進行排序，選擇排在首位的最大電磁波信號強度值以及與其等值的或排在第二位僅次於該最大電磁波信號強度值的一電磁波信號強度值-兩個電磁波信號強度值，使該兩個電磁波信號強度值通過電磁波傳播損失函數模型進行運算，得出單兵定位導向識別儀15感應天線各自距與該兩個電磁波信號強度值分別對應的無源RFID標籤1之間確定的互感距離，再利用室內RFID信號強度定位算法應用程式計算確定出該單兵定位導向識別儀15在該密閉空間內所處樓道21或巷道內的具體位置，並接著繼續執行上述步驟B中相應程序 同時，單兵定位導向識別儀15感應得到的所處其周圍無源RFID標籤1存儲的最近安防設施20的使用信息及其所在位置信息和攜帶有該單兵定位導向識別儀15的救援人員的具體位置信息，通過密閉空間定位識別系統顯示在計算機系統13顯示器上且/或顯示在與主控制器3的視頻信號輸出埠或I/O埠通過驅動電路連接的視屏顯示器5上，計算機系統 13將最近安防設施20的使用信息及其所在位置信息和攜帶有該單兵定位導向識別儀15的救援人員的具體位置信息通過單兵定位導向識別儀15的耳機4由現場人工語音提示或自動轉化成語音信息通過單兵定位導向識別儀15的耳機4發出聲波信號，給救援人員提示具體的方位信息和就近安防設施20的位置、使用信息；如圖3和圖4所示，在與樓道21或巷道各個連通的各個房間18內的牆壁19上均分別布置有至少兩個無源RFID標籤1和/或用於感應識別安防設施20的無源RFID標籤 1 ；當攜帶有一單兵定位導向識別儀15的救援人員位於某一樓道21內或巷道內或位於與樓道21或巷道連通的房間18內時，在該單兵定位導向識別儀15將所收到的對應於各個無源RFID標籤1的標識編號和電磁波信號強度值傳送至計算機系統13之前或之後，單兵定位導向識別儀15通過功率調節器將其RFID讀寫器模塊2感應天線的發射功率調降至識別功率，主控制器3和/或計算機系統13始終通過功率調節器使感應天線的發射功率交替變換為定位功率或識別功率，當感應天線的發射功率調降至識別功率時，近距探測與該單兵定位導向識別儀15相接近的無源RFID標籤1，以對與單兵定位導向識別儀15相接近的無源RFID標籤1進行感應定位和對與其近距的安防設施20感應識別，再將其感應得到的對應各自無源RFID標籤1的標識編碼和/或存儲的相關安防設施20的使用信息及其所在位置信息通過單兵定位導向識別儀15的主控制器3轉發至計算機系統13或伺服器16，再接著繼續執行上述步驟B中相應的程序；所述的微波段電磁波為頻率處於300MHz-3GHz之間的電磁波；在上述步驟A或步驟B中，在密閉空間還通過事先布放可反射無線電信號的電磁波反射球或電磁波反射板以藉助其實現接力、中繼通信或者藉助地下通信系統或地下礦用無線電通訊系統將單兵定位導向識別儀15發送的電磁波信號傳送至位於地面上或水面上的計算機系統13 ；所述的電磁波反射球其外球壁面上均布設置有一層金屬皮；所述的電磁波反射板其反射電磁波的工作壁面上亦均布設置有一層金屬皮。8、感應天線完成定位功率和識別功率的周期時間不大於100ms。9、如圖1所示，該單兵安全定位導向作業系統的應用方法，還包括如下的設置方法和步驟所述的主控制器3其視頻信號輸出埠通過驅動電路或I/O埠還連接著視屏顯示器5，該視屏顯示器5為觸控螢幕顯示器；單兵定位導向識別儀15將RFID讀寫器模塊2 通過電流整流模塊、FVC模塊連接其主控制器3，RFID讀寫器模塊2輸出端還連接另外一導向天線；在上述步驟A中，事先構建導向天線與無源RFID標籤1之間的最大互感距離和導向天線發射功率相關聯的電磁波反饋距離函數模型，所述的最大互感距離為導向天線與無源RFID標籤1之間通過電磁耦合而相互感應的最大距離；再將電磁波反饋距離函數模型編輯為應用計算程序錄入計算機系統13，根據電磁波反饋距離函數模型，導向天線固定的發射功率通過該電磁波反饋距離函數模型可得出與其一一對應的最大互感距離；所述的FVC 模塊為電壓-頻率轉換器模塊。導向天線的發射功率分為遠距測向功率和近距測向功率，遠距測向功率大於近距測向功率，所述的遠距測向功率為使導向天線與無源RFID標籤1的最大互感距離小於或等於M米的功率，所述的近距測向功率為使導向天線與無源RFID標籤1的最大互感距離小於或等於N米的功率，N的閾值區間為1-4米之間的任意值；導向天線所發射的電磁波頻率由主控制器3通過頻率調節器自動進行調節或由人工手動調節，並通過上述所說的功率調節器對其發射功率進行調整，當主控制器3或計算機系統13根據電磁波信號強度值所確定的單兵定位導向識別儀15與某一待定位的無源 RFID標籤1的互感距離等於或小於M米之時，主控制器3或計算機系統13則自主通過將感應天線的微波段電磁波發射功率調降至識別功率，感應天線收到、識別該固定在安防設施 20上的該待定位的無源RFID標籤1的標識編號，並由主控制器3將該待定位的無源RFID 標籤1的標識編號和/或相關安防設施20的信息及該其所在位置信息發送至計算機系統 13和/或伺服器16，再接著繼續執行步驟B中相應後續的程序；同時計算機系統13或主控制器3自動啟動該導向天線工作，單兵定位導向識別儀 15其主控制器3通過導向天線將其感應自該待定位的無源RFID標籤1的電磁信號經RFID讀寫器模塊2放大、經電流整流模塊整流成直流電壓，並通過FVC模塊轉換成正比於該直流電壓的脈衝聲波頻率電流信號，主控制器3再將該脈衝聲波頻率電流信號輸出至耳機4並由耳機4發出與互感距離相對應變化的間斷聲波脈衝音，聲波脈衝音的聲波頻率與互感距離一一對應，且主控制器3或計算機系統13通過功率調節器將該導向天線發射功率設定為發射微波段電磁波的遠距測向功率，計算機系統13或主控制器3將「此時單兵定位導向識別儀15與該待定位的無源RFID標籤1的最大互感距離在M米之內」的信息通過耳機4 轉換成聲波語音以提示救援人員，救援人員立即手動配合使內置於單兵定位導向識別儀15 的導向天線不停向周圍一直轉向以探測掃讀該待定位的無源RFID標籤1的反射源方位，直至導向天線收到該待定位的無源RFID標籤1並使該待定位的無源RFID標籤1信號反射源方位顯示在視屏顯示器5上為止，通過視屏顯示器5提示救援人員，救援人員根據耳機4和 /或視屏顯示器5的提示可得知該待定位的無源RFID標籤1的大致方位，以漸近該待定位的無源RFID標籤1，並使該待定位的無源RFID標籤1的信號反射方向始終顯示在視屏顯示器5上，救援人員根據耳機4語音提示和/或視屏顯示器5的視覺發光顯示信號以靠近該待定位的無源RFID標籤1，當單兵定位導向識別儀15與該待定位的無源RFID標籤1之間的互感距離等於或小於N米時，計算機系統13或主控制器3通過頻率調節器再自動將其導向天線的微波段電磁波發射頻率調降至300ΚΗζ-1ΜΗζ，且使其導向天線發射功率通過功率調節器相應調降為近距測向功率，救援人員再次根據耳機4和/或視屏顯示器5的提示以進行進一步感應測定、縮小該待定位的無源RFID標籤1的所在位置範圍，主控制器3將「該待定位的無源RFID標籤1處於該單兵定位導向識別儀15的N米半徑範圍」的信息發送至計算機系統13和/或伺服器16，並使這一信息通過密閉空間定位識別系統顯示在計算機系統13顯示器上，在密閉空間外的指揮人員根據計算機系統13顯示器上的顯示，即時通過通信系統語音輔助、提示救援人員該待定位的無源RFID標籤1的方位，同時救援人員根據視屏顯示器5視覺發光顯示的信號指示和耳機4發出隨著距離漸近而發出的頻率愈來愈高的聲波脈衝音，直至該聲波脈衝音變為連續聲波時，可迅速找到、使用被固定上待定位的無源 RFID標籤1的安防設施20 ；所述的微波段電磁波為頻率處於300MHz-3GHz之間的電磁波。
10-單兵定位導向識別儀15的主控制器3通過與其I/O接口配合連接記憶存儲器存儲或調用數據或程序；主控制器3可通過無線電下載由計算機系統13或伺服器16傳送的含有與所在救援現場相關的標籤信息表和/或使用信息表、密閉空間三維虛擬建模結構體的資料庫，並將其存儲至記憶存儲器，主控制器3還可將由計算機系統13或伺服器16傳送的相關密閉空間定位系統的應用系統程序安裝、存儲於記憶存儲器，主控制器3可依據該虛擬標識調出與其相對應連結的真實的該無源RFID標籤1的所在位置信息和相關被該無源RFID標籤1所標記的安防設施20的使用信息及其所在位置信息，並依據每一密閉空間三維虛擬幾何結構體的虛擬地理坐標調出與其相對應連結的真實密閉空間的所在位置坐標，並將密閉空間的坐標位置、在該密閉空間內的真實無源的地理位置和相關安防設施 20的使用信息及其所在位置信息以平面顯示在與主控制器3視頻信號輸出埠連接的視屏顯示器5上；所述的計算機系統13、伺服器16與單兵定位導向識別儀15之間的相互無線傳輸通信協議為TD-SCDMA或WiMax ；所述的密閉空間為陸地地上或地下建築體裡的室內、 樓道、通道或井道，或者為陸地地下交通道路、地下街、地下超市、礦井巷道、地下管網、地下隧道、水上艦或船體或海上鑽井平臺中的室內、樓道、通道或井道；
綜上所述，本單兵安全定位導向作業系統的應用方法的額外技術效果為尤其適合應用於政府救援部門使用(消防滅火、反恐作戰、生化防疫等)，應用成本較低，改變無源 RFID標籤作傳統作為無線射頻識別的用途，將傳統半有源RFID標籤與RFID讀寫器結合進行室內定位技術(半有源RFID標籤為動態變化位置需藉助三個或四個RFID讀寫器作為靜態參考點進行定位)，將無源RFID標籤作為靜態參考點，利用RFID標籤讀寫器(模塊)和無源RFID標籤互感的室內無線電定位技術原理，對以RFID標籤讀寫器(模塊)隨機動態變化的位置進行定位，改進室內RFID標籤讀寫器(模塊)收信邏輯分析方法，自主調整天線的頻率、功率，實現智能精確定位並大大提高了密閉空間(室內)定位精度[現有的室內定位技術-IPS，其通過在預先樓內預先布置定位的四個無線(電)終端，對樓內對另一待定位的手持無線(電)終端進行定位，由於樓內情況複雜，電磁波在穿透混凝土等建築材料時， 無線電強度衰減明顯，這無疑對其定位造成了嚴重的影響，導致其定位精度過低，不能精準地判斷其所在樓層位置]，明顯降低事先設置用於定位的靜態參考點(收發信機)的成本。本發明的無源RFID標籤1可標記固定在密閉空間內的物體(安防設施-設備、 裝置)舉例如下立柱、幕牆、隔牆、走廊、房間、貨櫃、電梯間、門、窗戶、民用升降梯、消防升降梯、(商場用)滾梯、防火捲簾門、安全出口、消防栓、滅火器、強電井、弱電井、高層樓底泵房、煙霧傳感器、噴淋器、安全出口指示燈、報警按鈕、(街面)消防水鶴、機械排煙設施、 高位水箱室、消防控制室、溫度傳感器、壓力傳感器、危險警示牌、鍋爐、存儲危險化學物質的容器或罐體、防毒面罩、呼吸器、防化服、核設施、軍用設施、武器、煙花爆竹、爆炸物、試驗用盛放各種病菌、細菌樣本或生化試劑的器皿、變壓器、樓層顯示器、疏散用樓梯、遠程啟動泵、走廊拐角、應急照明燈、監視攝像頭、防化服、國家人防或國防內的各種重要安防設施和其它密閉空間內的安防設施。本發明的應用方法以消防領域(救援人員-消防戰鬥員)為例1、採用RFID射頻識別技術實現消防戰鬥員密閉空間滅火現場定位應用無線射頻識別(RFID)技術，通過預先在建築物內部均勻分布大量物聯用無源RFID(電子)標籤添加若干坐標位置信息，當消防戰鬥員攜帶單兵定位導向識別儀在建築物內走動時，單兵定位導向識別儀自動讀取附近標籤的坐標位置信息，並通過無線方式發送到建築物外部的消防指揮車的接收端(計算機系統)上，同時通過語音播報提示消防戰鬥員附近的建築物結構和消防設施情況。消防戰鬥員可攜帶空氣呼吸器當前壓力、消防戰鬥員所攜帶的脈搏、血壓、體溫傳感器其實時監測數據通過藍牙和有線兩種通訊方式傳送到單兵定位導向識別儀的導向識別儀接收模塊或主控制器，主控制器再通過無線方式發送到建築物外部的消防指揮車的接收端(計算機系統)上，同時通過語音播報空氣呼吸器當前壓力；RFID定位技術是集計算機軟硬體、信息採集處理、無線數據傳輸、網絡數據通訊、 自動控制等技術多學科綜合應用為一體的自動識別信息技術產品，該系統是預先在消防重點單位建築物內走廊、樓梯、消防設施布放物聯用無源RFID(電子)標籤，並將物聯用無源 RFID(電子)標籤繪製到建築物樓層平面圖電子地圖中，在一線消防指揮車上裝設有計算機系統、無線數據接收終端(無線通訊收發模塊)，通過給消防戰鬥員配備的單兵定位導向識別儀對建築物內的物聯用無源RFID (電子)標籤進行非接觸式信息採集處理，將當前物聯用無源RFID(電子)標籤的標識編碼發送到一線消防指揮車內計算機顯示的電子地圖上，消防指揮人員可實時掌握消防戰鬥員的滅火位置，並可及時作出撲救方案，予以調整。2、結合單兵定位導向識別儀以保障消防戰鬥員生命安全；攜帶的單兵定位導向識別儀在建築物內走動時，消防戰鬥員所攜帶的空氣呼吸器當前壓力、消防戰鬥員攜帶脈搏、 血壓、體溫實時監測數據通過藍牙和有線兩種通訊方式傳送到導向識別儀接收模塊或主控制器，導向識別儀接收模塊或主控制器通過無線電波發送到建築物外部的消防指揮車的接收端(計算機系統)上，同時通過語音播報空氣呼吸器當前壓力，消防戰鬥員可及時了解空氣呼吸器壓力，及時調整行進路線策略，在一線消防指揮車內的計算機系統顯示的電子地圖上，指揮人員可實時掌握消防戰鬥員的滅火位置、空氣呼吸器當前壓力、脈搏、血壓、體溫數據，根據這些綜合數據及時調整撲救方案，有效保障消防戰鬥員的生命安全。消防現場救援輔助決策系統整體功能介紹—、建立消防信息資料庫，提升消防監督檢查及管理水平，夯實防火基礎工作，落實消防安全制度，搭建消防安全管理長效機制平臺；《消防現場救援輔助決策系統》為消防安全重點單位建立消防安全信息庫、繪製二、三維信息圖，對消防設施、建築物內安全疏導通道布放電子定位標籤(為消防閱讀定位識別儀提供可用性提示)，根據《消防監督檢查》中的各項規範和職責，為消防重點單位的消防信息提供查詢、審核功能，使消防重點單位管理實現電子信息化，此系統以便利、快捷、時效的信息服務方式，方便了消防工作日常檢查，提高了消防監督檢查的質量，加強了重點單位自身的消防安全管理能力；尤其在安全生產管理中，《消防現場救援輔助決策系統》收集消防安全重點單位內部基本信息並進行有效梳理，確定周邊市政設施、救援物資及各類相關資源、人力等信息， 為安全生產管理部門提供具體、詳實、可靠的數據，同時為現場救援指揮提供了決策支持。二、全新的地理信息最優路徑分析，引導消防車輛迅速到達火險現場，贏取搶險救援的寶貴時間，及時控制火險蔓延；《消防現場救援輔助決策系統》具備全新的地理信息最優路徑分析功能，能夠引導出警消防戰鬥員快速到達火場，為消防滅火爭取寶貴時間；系統能夠清楚顯示火場周圍 500米至1000米範圍內重要市政設施、水源地等分布信息，火場周圍的重點保護單位在電子地圖上自動提醒告警，引導出警消防戰鬥員到達水源地補充消防用水；系統可及時按要求指揮、部署相關支援車輛及救援車輛參與搶險滅火，以上功能對消防出警工作的及時、準確及重點單位周邊消防水源的充分利用，對救援現場生命財產安全提供了強有力的安全技術保障。三、建築物內二、三維一體化立體顯示，直觀詳實地顯示重點單位內部實際情況， 明確重點單位消防設施、報警系統分布情況，極大提高了指揮救援的信息化水平；《消防現場救援輔助決策系統》在火災救援現場，可通過二、三維顯示火場建築樓體的三維虛擬幾何結構體，顯示火場附近的可用水源地理位置以及方位信息，顯示火場內消防控制室的位置信息，顯示消防栓的分布情況，顯示消防通道的方位以及樓內消防噴頭的分布狀況，以上二、三維顯示在實際消防工作中，為消防工作準備、決策、指揮提供充分詳實、有效的信息數據，在火災現場方便快捷引導消防戰鬥員第一時間到達火災現場並啟動消防設備，消防戰鬥員可及時、準確投入搶險滅火戰鬥。四、消防戰鬥員現場二、三維救援空間定位顯示，在搶險引導滅火的進攻撤退與營救生命保護財產過程中，同時保障了消防戰鬥員自身生命安全，更是各級領導「愛兵如愛子」的精神得以充分體現；《消防現場救援輔助決策系統》可對消防戰鬥員在二、三維現場救援空間定位。消防戰鬥員攜帶本系統提供的單兵定位導向識別儀，可以實現單兵樓內精確定位，在二、三維現場圖上直接顯示；可以實現以語音方式提示，建立單位消防設施安全出口及行進位置等信息提示；計算機系統實時顯示消防戰鬥員空氣呼吸器當前壓力、脈搏頻次、血壓、體溫實時數據；消防指揮員在指揮過程中依據本系統提示消防戰鬥員進行引導進攻、撤退、營救等指揮工作的整體情況可一目了然，消防戰鬥員戰鬥到哪裡、機動到哪裡將清晰可見，使消防戰鬥員的生命安全保障得到強化，為指揮決策提供直接科學依據；在人員聚集的公共場所、商鋪等防火隱患重點單位，將可能的人員傷亡和財產損失控制在最小範圍。 五、系統將自動保存火災現場各滅火救援戰鬥小組行動軌跡及建築物內格局分布狀況相關參數到系統資料庫，這些具體行動為日後防火滅火救援提供可參考依據。在《消防現場救援輔助決策系統》中以不同的顏色線條標示出各戰鬥小組的行動軌跡，並自動將這些信息保存到系統資料庫，各戰鬥小組在行動過程中所遇到的建築物內消防設備、設施及建築物格局狀況等相關信息參數也將自動保存到系統資料庫，這些具體行動信息可為事後的火災戰評總結工作提供數據內容詳實的記錄情報。
權利要求
1.一種單兵安全定位導向作業系統，其特徵是由單兵定位導向識別儀(15)、無線通訊模塊和計算機系統(1 組成；所述的單兵定位導向識別儀(15)由與僅可讀或可讀寫的無源RFID標籤(1)對應的 RFID讀寫器模塊O)、主控制器(3)和隨動無線通訊收發模塊(7)構成，計算機系統(13) 通過主無線通訊收發模塊(14)收發無線電信號，RFID讀寫器模塊(2)可通過其收發天線從無源RFID標籤(1)感應反饋的標識信息傳入主控制器(3)，且主控制器C3)可依次通過 RFID讀寫器模塊(2)可無線重複改錄無源RFID標籤(1)中晶片存儲的標識信息，主控制器(3)將從無源RFID標籤(1)感應反饋的標識信息由隨動無線通訊收發模塊(7)轉換成無線電載波信號發送至主無線通訊收發模塊(14)，計算機系統(13)通過主無線通訊收發模塊(14)接收上述各個無源RFID標籤(1)反饋的標識信息並將其標識信息轉換成無線電音頻信號，使主控制器C3)經隨動無線通訊收發模塊(7)將該無線電音頻信號接收、轉換成音頻電流輸出至與其音頻輸出埠連接的耳機以驅動該耳機(4)發出聲波信號，或者主控制器C3)直接將相應無源RFID標籤(1)的標識信息轉換成音頻電流，輸出至與主控制器C3)音頻輸出埠連接的耳機以驅動該耳機(4)發出聲波信號；上述隨動無線通訊收發模塊(7)、主控制器(3)、RFID讀寫器模塊( 及與主控制器C3)音頻輸出埠連接的耳機(4)構成定位識別裝置；所述計算機系統(1 可無線與每套定位識別裝置進行現場語音通信，將現場語音通信的信號通過主無線通訊收發模塊(14)轉換成無線電語音信號發送至每套定位識別裝置，每套定位識別裝置中的主控制器C3)通過隨動無線通訊收發模塊(7)將該無線電語音信號接收、轉換成音頻電流輸出至與主控制器C3)音頻輸出埠連接的耳機以驅動該耳機(4)發出聲波信號。
2.根據權利要求1所述的單兵安全定位導向作業系統，其特徵是所述的主控制器(3) 其信號輸入端還分別配合連接著呼吸傳感器(8)、血壓傳感器(9)、脈搏傳感器(11)和體溫傳感器(12)，主控制器C3)將呼吸傳感器(8)、血壓傳感器(9)、脈搏傳感器(11)和體溫傳感器(1 分別測得的呼吸壓力、血壓、脈搏頻次和體溫四項生命體徵參數信號通過隨動無線通訊收發模塊(7)無線傳送至主無線通訊收發模塊(14)，計算機系統(13)通過主無線通訊收發模塊(14)接收上述四項生命體徵參數信號並將其參數信號轉換成視頻信號在其顯示器上輸出顯示，並/或使主控制器C3)經隨動無線通訊收發模塊(7)將上述參數信號接收、轉換成音頻電流輸出至與主控制器C3)音頻輸出埠連接的耳機G)，以驅動該耳機 (4)發出聲波信號。
3.根據權利要求2所述的單兵安全定位導向作業系統，其特徵是所述的主控制器(3) 其信號輸入埠還配合連接著心率傳感器(10)，主控制器C3)將心率傳感器(10)測得的心跳頻次信號通過隨動無線通訊收發模塊(7)無線傳送至主無線通訊收發模塊(14)，計算機系統(1 通過主無線通訊收發模塊(14)接收上述心跳頻次信號，並將該心跳頻次信號轉換成視頻信號，以使其在計算機系統(1 的顯示器上輸出顯示，並/或使主控制器(3)經隨動無線通訊收發模塊(7)將上述心跳頻次信號無線接收、轉換成音頻電流輸出至與主控制器C3)音頻輸出埠連接的耳機以驅動該耳機(4)發出聲波信號；所述的主控制器 (3)其視頻信號輸出埠或I/O埠通過驅動電路還連接著視屏顯示器(5)，主控制器(3) 將呼吸傳感器(8)、血壓傳感器(9)、脈搏傳感器(11)和體溫傳感器(1 分別測得的呼吸壓力、血壓、脈搏頻次和體溫四項生命體徵參數信號轉換成視頻信號，以使其在視屏顯示器 (5)上輸出顯示，並/或通過隨動無線通訊收發模塊(7)無線傳送至主無線通訊收發模塊 (14)，計算機系統(1 通過主無線通訊收發模塊(14)接收上述四項生命體徵參數信號，以使其轉換為視頻信號在計算機系統(1 顯示器上輸出顯示；所述的主控制器C3)其信號輸入端還連接有可將方向指示信號顯示在視屏顯示器( 上的方向傳感器。
4.根據權利要求3所述的單兵安全定位導向作業系統，其特徵是所述的主控制器(3) 其信號輸入埠還配合連接著心率傳感器(10)，主控制器C3)將心率傳感器(10)測得的心跳頻次信號轉換成視頻信號，以使其在視屏顯示器( 上輸出顯示；主控制器C3)其音頻輸入埠還連接著可將聲能轉換成音頻電流信號的受話器(6)，主控制器C3)將受話器(6) 產生的音頻電流信號通過隨動無線通訊收發模塊(7)傳送至主無線通訊收發模塊(14)，並由計算機系統(1 接收、轉換為音頻電流信號輸出至揚聲器，以驅動該揚聲器輸出聲波。
5.根據權利要求1或3所述的單兵安全定位導向作業系統，其特徵是所述的一套定位識別裝置其主控制器( 可將經受話器(6)輸入的人工語音信號通過隨動無線通訊收發模塊(7)轉換成無線電語音信號發送至另一套定位識別裝置，在另一套定位識別裝置中， 主控制器C3)通過隨動無線通訊收發模塊(7)將該無線電語音信號接收、轉換成音頻電流輸出至耳機(4)以驅動該耳機(4)發出聲波信號；主無線通訊收發模塊(14)和隨動無線通訊收發模塊(7)之間以及兩套定位識別裝置中各自的隨動無線通訊收發模塊(7)之間相配合連接的無線電其通信協議標準為TD-SCDMA、TD-LTE或Zigbee或WiMax ；主控制器(3)的音頻輸出埠通過無線藍牙使耳機(4)接收聲波信號。
6.一種單兵安全定位導向作業系統的應用方法，包括安裝於上述計算機系統(13)內的可錄入有本地區平面坐標地圖的二維GIS或者可錄入建築實體的3D虛擬建模的三維 GIS、三維建模系統以及通信系統、RFID標籤讀寫器；其特徵在於A-事先設置的方法事先在所有密閉空間內布置合理數量的無源可RFID標籤(1)，每一無源RFID標籤(1) 固定在密閉空間牆體上和/或位於密閉空間內的各種安防設施00)上，利用三維建模系統對內部已完整布放好無源RFID標籤(1)或內部即將布放無源RFID標籤(1)的每一現實獨立完整的密閉空間的立體結構按比例對應繪製成可在計算機系統(13)顯示器上以立體顯示的三維虛擬幾何結構體，並將每個密閉空間對應的三維虛擬幾何結構體錄入資料庫；使用單兵定位導向識別儀(15)或RFID標籤讀寫器對已布放於每一獨立密閉空間內的每一無源RFID標籤(1)寫入固定不變、唯一的標識編號，並且或可非必要地對每一無源RFID標籤 (1)可掉電存儲晶片寫入其相應所在位置信息且/或對固定標記於安防設施00)上的無源RFID標籤(1)寫入相關安防設施OO)的使用信息及其所在位置信息，將上述位於每一獨立密閉空間內全部已被寫入無源RFID標籤(1)的標識編號複製、採集、彙編形成系統的離散數列，以構建對應於該獨立密閉空間內所有無源RFID標籤(1)的標籤信息表；將每一無源RFID標籤(1)所在位置信息和/或固定於安防設施OO)上的無源RFID 標籤(1)可掉電存儲晶片所存有的相關安防設施OO)的使用信息及其所在位置信息錄入與無源RFID標籤(1)的標識編號對應的標籤信息表中或者將與該標籤信息表中的標識編號通過連結程序對應連接的相關安防設施OO)的使用信息及其所在位置信息所構成的使用信息表錄入資料庫；將每套標籤信息表內存儲的每一無源RFID標籤(1)的標識編號被虛擬成虛擬標識而標定於每一密閉空間的三維虛擬幾何結構體的對應虛擬位置上，每一虛擬標識在三維虛擬幾何結構體內的所在虛擬位置和對應於該虛擬標識的真實無源RFID標籤 (1)在現實密閉空間體內的實際標記位置對應一致，所述的標籤信息表和/或上述使用信息表、每一密閉空間三維虛擬建模結構體構成的集合由計算機系統(13)的資料庫管理並錄入GIS ；將每一密閉空間的三維虛擬幾何結構體的地理坐標被虛擬標記在GIS相應的數字虛擬地圖上，每一密閉空間三維虛擬幾何結構體在GIS數字虛擬地圖上的虛擬地理坐標與每一密閉空間的現實所處實際位置對應一致；將每套標籤信息表的每個虛擬標識被虛擬標記在三維虛擬幾何結構內的與現實位置相對應一致的虛擬地理位置上；計算機系統(1 可依據該虛擬標識從資料庫中調出與某一虛擬標識相對應連結的真實無源RFID標籤(1)所在位置信息和/或與被該真實無源RFID標籤1所標記的相關安防設施00)的使用信息及其所在位置信息，並依據每一密閉空間三維虛擬幾何結構體的虛擬地理坐標調出與其相對應連結的真實密閉空間的所在地理位置，將密閉空間的地理位置、在該密閉空間內的真實無源RFID的空間位置和相關安防設施OO)的使用信息及其所在位置信息顯示在計算機系統(13)顯示器上；上述標籤信息表和/或使用信息表、所有密閉空間內所建構的三維虛擬幾何結構體和 GIS組成密閉空間定位識別系統；所述的計算機系統(13)還可將上述標籤信息表和/或使用信息表的數據、構成每一密閉空間三維虛擬幾何結構體的數據上傳至伺服器(16)，以便備份和隨時更新伺服器(16) 資料庫和通過Wireless Internet (17)下載被伺服器(16)更新後的資料庫； B-現場定位、識別方法當某一已完整布放好無源RFID標籤(1)的密閉空間內發生安全緊急情況時，每一救援人員攜帶一單兵定位導向識別儀(1 進入該密閉空間，與救援人員隨動的該單兵定位導向識別儀(1 其RFID讀寫器模塊( 可感應能與其發生微波段電磁波互感的無源RFID標籤(1)，並從將能與其發生微波段電磁波互感的無源RFID標籤(1)中無線讀取其存儲的標識編號和/或其存儲的所在位置信息、相關安防設施OO)的使用信息及其所在位置信息， 並通過單兵定位導向識別儀(1 的主控制器C3)將此信息轉發至計算機系統(1 或伺服器(16)；所述的微波段電磁波為頻率處於300MHz-3GHz之間的電磁波；計算機系統(13) 或伺服器(16)利用密閉空間定位識別系統將無源RFID標籤(1)可掉電存儲晶片所存儲的標識編號與計算機系統(1 或伺服器(16)資料庫中的標籤信息表進行比對，從標籤信息表搜索出與該標識編號對應的虛擬標識，並且或可非必要地根據該標識編號從使用信息表中連結出與該標識編碼對應的相關安防設施OO)的使用信息及其所在位置信息，密閉空間定位識別系統根據該虛擬標識調出與內設有該虛擬標識的對應該密閉空間的三維虛擬建模結構體，通過連結程序使與該虛擬標識對應的標識編號和對應該標識編號的無源RFID 標籤(1)所存儲的所在位置信息、相關安防設施OO)的使用信息及其所在位置信息連結至該密閉空間三維虛擬建模結構體中對應的虛擬位置上，再通過計算機系統(13)顯示器上以二維平面圖或三維立體圖顯示，在密閉空間外的指揮人員藉助計算機系統(1 顯示器上顯示的二維平面圖或三維立體圖立即發現救援人員在該密閉空間內的所在位置以及救援人員可就近使用的安防設施(20)，再經通信系統通過單兵定位導向識別儀(1 的耳機 (4)向救援人員以語音聯絡、提示救援人員其自身所處該密閉空間內所處的位置和相關在其周圍最近安防設施00)的使用信息及其所在位置信息，引導救援人員充分使用就近安防設施OO)和/或沿準確路徑、方向行進至目的地或待救援位置。
7.根據權利要求6所述的單兵安全定位導向作業系統的應用方法，包括電磁波傳播損失函數模型和室內RFID信號強度定位算法應用程式，其特徵是所述的單兵定位導向識別儀(1 其主控制器(3)的視頻信號輸出埠或I/O埠通過驅動電路還連接著視屏顯示器(5)，該視屏顯示器(5)為觸控螢幕顯示器；在所述步驟A中，事先對每一單兵定位導向識別儀(1 的主控制器C3)或與其I/O 埠連接的可掉電存儲器寫入唯一可使主控制器C3)記憶的只讀識別編碼，在每一個無源 RFID標籤(1)內加設有隨機存儲晶片和可控制隨機存儲晶片是否暫存數據的微控制器，微控制器由微型紐扣電池直接加電驅動工作或由單兵定位導向識別儀(1 感應天線所發射的微波段電磁波能量經無源RFID標籤(1)天線感應所轉化的瞬時電磁能加電驅動，單兵定位導向識別儀(15)內還安裝著功率調節器，每一單兵定位導向識別儀(15)通過功率調節器調節其RFID讀寫器模塊(2)感應天線的發射功率，在感應天線所發射功率不變時，利用計算機系統(13)事先構建的單兵定位導向識別儀(15)感應天線與無源RFID標籤(1)之間的距離和所接收的來自無源RFID標籤(1)電磁反饋的電磁波信號強度值相關聯的電磁波傳播損失函數模型，每一電磁波信號強度值通過該電磁波傳播損失函數模型可得出與其一一對應的互感距離，並將上述電磁波傳播損失函數模型編輯為應用計算程序錄入計算機系統(13)；所述的互感距離或最大互感距離相應為感應天線與無源RFID標籤(1)之間通過電磁耦合而相互感應的距離或最大距離；當所述的密閉空間為地上建築樓體中可使無線信號無障礙直接穿過的樓道或地下密閉空間內可使無線信號無障礙直接穿過的巷道時，在每一樓道或巷道內靠近兩端盡頭02)的頂壁04)或豎立牆壁03)上分別固定一個用於室內定位用的無源RFID標籤⑴；所述的發射功率分為定位功率和識別功率，定位功率大於識別功率，所述的定位功率為能使RFID讀寫器模塊(2)感應天線與單一無源RFID標籤(1)最大互感距離至少大於M 米的功率，並足以使RFID讀寫器模塊(2)感應天線能接收到同一樓道或巷道內包括用於室內定位用的無源RFID標籤在內的無源RFID標籤(1)所反射回的電磁波感應信號， 所述的識別功率為僅能使RFID讀寫器模塊(2)感應天線與無源RFID標籤(1)最大互感距離小於或等於M米的功率，M的閾值區間為4-10米之間的任意值；在所述步驟B中，每一救援人員攜帶一單兵定位導向識別儀(1 進入密閉空間或其樓道或巷道內時，本單兵安全定位導向作業系統開始工作，其所利用的定位方法為單兵定位導向識別儀(15)首先將其RFID讀寫器模塊(2)感應天線的發射功率調升至定位功率，將單兵定位導向識別儀(1 主控制器C3)所存儲的唯一只讀識別編碼由其感應天線通過微波段電磁波發射給所身處其周圍的可反射回電磁波的無源RFID標籤(1)，接收該只讀識別編碼的無源RFID標籤(1)其內加設的隨機存儲晶片瞬時存儲與該單兵定位導向識別儀(15)對應的唯一只讀識別編碼，微控制器收到單兵定位導向識別儀(15)所發射的微波段電磁波之時，立即由微型紐扣電池或由單兵定位導向識別儀(1 感應天線所發射的微波段電磁波能量經無源RFID標籤(1)天線感應所轉化的瞬時電磁能激活工作，再按先後順序瞬時動態存儲各個單兵定位導向識別儀(15)分別發射出的與其對應的唯一只讀識別編碼，且依次將各個單兵定位導向識別儀(1 分別發射出的唯一只讀識別編碼再經無源RFID標籤(1)的反射天線反饋回發給單兵定位導向識別儀(15)的感應天線，當微控制器確認各個唯一只讀識別編碼被反饋回發出且/或確認再次收到單兵定位導向識別儀 (15)主控制器C3)通過感應天線再次回發的其唯一只讀識別編碼之後，立即使隨機存儲晶片內存儲的與該單兵定位導向識別儀(15)唯一對應的唯一只讀識別編碼消除；當該無源RFID標籤(1)將該唯一只讀識別編碼通過感應電磁波信號反射回單兵定位導向識別儀(15)時，主控制器(3)還通過感應天線接收並識別由該無源RFID標籤(1)可掉電存儲晶片經其天線感應反射回的標識編號以及與固定標記有該無源RFID標籤(1)的安防設施00)相關的使用信息及其所在位置信息，主控制器C3)再將其所接收、提取到的所有感應電磁波信號中載有的標識編碼和微波段電磁波信號強度值傳送至計算機系統(13) 和/或主控制器(3)，計算機系統(1 或主控制器C3)根據上述收到的標識編碼在資料庫的標籤信息表中搜索與上述無源RFID標籤(1)對應的只位於同層樓道或巷道內的所有標識編碼，然後計算機系統(1 再根據位於同層樓道或巷道內的所有編碼調出與其對應的僅布置於同層樓道或樓道內的無源RFID標籤(1)，計算機系統(1 或收到由計算機系統(13)篩選出的與位於同一樓道或巷道內的無源RFID標籤⑴對應的標識編碼的主控制器C3)只將僅布置於同一樓道或巷道內的無源RFID標籤(1)所反饋回的各個電磁波信號強度值按數值大小從高至低依次進行排序，選擇排在首位的最大電磁波信號強度值以及與其等值的或排在第二位僅次於該最大電磁波信號強度值的一電磁波信號強度值-兩個電磁波信號強度值，使該兩個電磁波信號強度值通過電磁波傳播損失函數模型進行運算，得出單兵定位導向識別儀(1 感應天線各自距與該兩個電磁波信號強度值分別對應的無源RFID標籤(1)之間確定的互感距離，再利用室內RFID信號強度定位算法應用程式計算確定出該單兵定位導向識別儀(1 在該密閉空間內所處樓道或巷道內的具體位置，並接著繼續執行上述步驟B中相應程序同時，單兵定位導向識別儀(15) 感應得到的所處其周圍無源RFID標籤(1)存儲的最近安防設施00)的使用信息及其所在位置信息和攜帶有該單兵定位導向識別儀(1 的救援人員的具體位置信息，通過密閉空間定位識別系統顯示在計算機系統(1 顯示器上且/或顯示在與主控制器(3)的視頻信號輸出埠或I/O埠通過驅動電路連接的視屏顯示器( 上，計算機系統(1 將最近安防設施00)的使用信息及其所在位置信息和攜帶有該單兵定位導向識別儀(1 的救援人員的具體位置信息通過單兵定位導向識別儀(1 的耳機由現場人工語音提示或自動轉化成語音信息通過單兵定位導向識別儀(1 的耳機(4)發出聲波信號，給救援人員提示具體的方位信息和就近安防設施00)的位置、使用信息；在與樓道或巷道各個連通的各個房間(18)內的牆壁(19)上均分別布置有至少兩個無源RFID標籤⑴和/或用於感應識別安防設施00)的無源RFID標籤⑴；當攜帶有一單兵定位導向識別儀(1 的救援人員位於某一樓道內或巷道內或位於與樓道 (21)或巷道連通的房間(18)內時，在該單兵定位導向識別儀(15)將所收到的對應於各個無源RFID標籤(1)的標識編號和電磁波信號強度值傳送至計算機系統(1 之前或之後， 單兵定位導向識別儀(15)通過功率調節器將其RFID讀寫器模塊(2)感應天線的發射功率調降至識別功率，主控制器(3)和/或計算機系統(13)始終通過功率調節器使感應天線的發射功率交替變換為定位功率或識別功率，當感應天線的發射功率調降至識別功率時，近距探測與該單兵定位導向識別儀(1 相接近的無源RFID標籤(1)，以對與單兵定位導向識別儀(1 相接近的無源RFID標籤(1)進行感應定位和對與其近距的安防設施00)感應識別，再將其感應得到的對應各自無源RFID標籤(1)的標識編碼和/或存儲的相關安防設施OO)的使用信息及其所在位置信息通過單兵定位導向識別儀(1 的主控制器C3)轉發至計算機系統(1 或伺服器(16)，再接著繼續執行上述步驟B中相應的程序；所述的微波段電磁波為頻率處於300MHz-3GHz之間的電磁波；在上述步驟A或步驟B中，在密閉空間還通過事先布放可反射無線電信號的電磁波反射球或電磁波反射板以藉助其實現接力、中繼通信或者藉助地下通信系統或地下礦用無線電通訊系統將單兵定位導向識別儀(1 發送的電磁波信號傳送至位於地面上或水面上的計算機系統(1 ；所述的電磁波反射球其外球壁面上均布設置有一層金屬皮；所述的電磁波反射板其反射電磁波的工作壁面上亦均布設置有一層金屬皮。
8.根據權利要求7所述的單兵安全定位導向作業系統的應用方法，其特徵是感應天線完成定位功率和識別功率的周期時間不大於100ms。
9.根據權利要求6所述的單兵安全定位導向作業系統的應用方法，其特徵是所述的主控制器C3)其視頻信號輸出埠通過驅動電路或I/O埠還連接著視屏顯示器(5)，該視屏顯示器(5)為觸控螢幕顯示器；單兵定位導向識別儀(15)將RFID讀寫器模塊(2)通過電流整流模塊、FVC模塊連接其主控制器(3)，RFID讀寫器模塊⑵輸出端還連接另外一導向天線；在上述步驟A中，事先構建導向天線與無源RFID標籤(1)之間的最大互感距離和導向天線發射功率相關聯的電磁波反饋距離函數模型，所述的最大互感距離為導向天線與無源RFID標籤(1)之間通過電磁耦合而相互感應的最大距離；再將電磁波反饋距離函數模型編輯為應用計算程序錄入計算機系統(13)，根據電磁波反饋距離函數模型，導向天線固定的發射功率通過該電磁波反饋距離函數模型可得出與其一一對應的最大互感距離；導向天線的發射功率分為遠距測向功率和近距測向功率，遠距測向功率大於近距測向功率，所述的遠距測向功率為使導向天線與無源RFID標籤(1)的最大互感距離小於或等於 M米的功率，所述的近距測向功率為使導向天線與無源RFID標籤(1)的最大互感距離小於或等於N米的功率，N的閾值區間為1-4米之間的任意值；導向天線所發射的電磁波頻率由主控制器C3)通過頻率調節器自動進行調節或由人工手動調節，並通過上述所說的功率調節器對其發射功率進行調整，當主控制器C3)或計算機系統(1 根據電磁波信號強度值所確定的單兵定位導向識別儀(1 與某一待定位的無源RFID標籤(1)的互感距離等於或小於M米之時，主控制器(3)或計算機系統(13)則自主通過將感應天線的微波段電磁波發射功率調降至識別功率，感應天線收到、識別該固定在安防設施OO)上的該待定位的無源RFID標籤(1)的標識編號，並由主控制器(3)將該待定位的無源RFID標籤(1)的標識編號和/或相關安防設施OO)的信息及該其所在位置信息發送至計算機系統(1 和/或伺服器(16)，再接著繼續執行步驟B中相應後續的程序；同時計算機系統(13)或主控制器(3)自動啟動該導向天線工作，單兵定位導向識別儀 (15)其主控制器(3)通過導向天線將其感應自該待定位的無源RFID標籤(1)的電磁信號經RFID讀寫器模塊( 放大、經電流整流模塊整流成直流電壓，並通過FVC模塊轉換成正比於該直流電壓的脈衝聲波頻率電流信號，主控制器⑶再將該脈衝聲波頻率電流信號輸出至耳機(4)並由耳機(4)發出與互感距離相對應變化的間斷聲波脈衝音，聲波脈衝音的聲波頻率與互感距離一一對應，且主控制器C3)或計算機系統(1 通過功率調節器將該導向天線發射功率設定為發射微波段電磁波的遠距測向功率，計算機系統(13)或主控制器 (3)將「此時單兵定位導向識別儀(1 與該待定位的無源RFID標籤(1)的最大互感距離在M米之內」的信息通過耳機(4)轉換成聲波語音以提示救援人員，救援人員立即手動配合使內置於單兵定位導向識別儀(15)的導向天線不停向周圍一直轉向以探測掃讀該待定位的無源RFID標籤(1)的反射源方位，直至導向天線收到該待定位的無源RFID標籤(1)並使該待定位的無源RFID標籤(1)信號反射源方位顯示在視屏顯示器(5)上為止，通過視屏顯示器( 提示救援人員，救援人員根據耳機(4)和/或視屏顯示器(5)的提示可得知該待定位的無源RFID標籤(1)的大致方位，以漸近該待定位的無源RFID標籤(1)，並使該待定位的無源RFID標籤(1)的信號反射方向始終顯示在視屏顯示器( 上，救援人員根據耳機(4)語音提示和/或視屏顯示器(5)的視覺發光顯示信號以靠近該待定位的無源RFID 標籤(1)，當單兵定位導向識別儀(15)與該待定位的無源RFID標籤(1)之間的互感距離等於或小於N米時，計算機系統(13)或主控制器(3)通過頻率調節器再自動將其導向天線的微波段電磁波發射頻率調降至300ΚΗζ-1ΜΗζ，且使其導向天線發射功率通過功率調節器相應調降為近距測向功率，救援人員再次根據耳機(4)和/或視屏顯示器(5)的提示以進行進一步感應測定、縮小該待定位的無源RFID標籤(1)的所在位置範圍，主控制器C3)將「該待定位的無源RFID標籤(1)處於該單兵定位導向識別儀(15)的N米半徑範圍」的信息發送至計算機系統(13)和/或伺服器(16)，並使這一信息通過密閉空間定位識別系統顯示在計算機系統(1 顯示器上，在密閉空間外的指揮人員根據計算機系統(1 顯示器上的顯示，即時通過通信系統語音輔助、提示救援人員該待定位的無源RFID標籤(1)的方位，同時救援人員根據視屏顯示器( 視覺發光顯示的信號指示和耳機(4)發出隨著距離漸近而發出的頻率愈來愈高的聲波脈衝音，直至該聲波脈衝音變為連續聲波時，可迅速找到、使用被固定上待定位的無源RFID標籤(1)的安防設施00)；所述的微波段電磁波為頻率處於 300MHz-3GHz之間的電磁波。
10.根據權利要求6所述的單兵安全定位導向作業系統的應用方法，其特徵是單兵定位導向識別儀(1 的主控制器C3)通過與其I/O接口配合連接記憶存儲器存儲或調用數據或程序；主控制器C3)可通過無線電下載由計算機系統(1 或伺服器(16)傳送的含有與所在救援現場相關的標籤信息表和/或使用信息表、密閉空間三維虛擬建模結構體的資料庫，並將其存儲至記憶存儲器，主控制器C3)還可將由計算機系統(1 或伺服器(16)傳送的相關密閉空間定位系統的應用系統程序安裝、存儲於記憶存儲器，主控制器(3)可依據該虛擬標識調出與其相對應連結的真實的該無源RFID標籤(1)的所在位置信息和相關被該無源RFID標籤(1)所標記的安防設施00)的使用信息及其所在位置信息，並依據每一密閉空間三維虛擬幾何結構體的虛擬地理坐標調出與其相對應連結的真實密閉空間的所在位置坐標，並將密閉空間的坐標位置、在該密閉空間內的真實無源的地理位置和相關安防設施OO)的使用信息及其所在位置信息以平面顯示在與主控制器(3)視頻信號輸出埠連接的視屏顯示器( 上；所述的計算機系統(13)、伺服器(16)與單兵定位導向識別儀(1 之間的相互無線傳輸通信協議為TD-SCDMA或WiMax。
全文摘要
本發明公開了一種單兵安全定位導向作業系統及其應用方法，由單兵定位導向識別儀、無線通訊模塊和計算機系統組成，單兵定位導向識別儀由與僅可讀或可讀寫的無源RFID標籤對應的RFID讀寫器模塊、主控制器和隨動無線通訊收發模塊構成；事先需在密閉空間內牆體和安防設施上布放無源RFID標籤，利用GIS將標籤編號及該密閉空間的3D虛擬數字建模數據錄入計算機系統和/或伺服器，當救援人員攜帶單兵定位導向識別儀進入密閉空間內後，單兵定位導向識別儀自動讀取附近標籤的坐標位置信息，並無線發送至計算機系統和/或伺服器，並將該信息通報、提示救援人員。本發明具備在密閉空間內進行定位導向和識別安防設備的功能，提高救援效率，最大限度降低生命和財產損失。
文檔編號H04L29/08GK102176232SQ201110029780
公開日2011年9月7日 申請日期2011年1月26日 優先權日2011年1月26日
發明者樊桂珍, 趙悅然, 趙輝, 陳銳 申請人:新疆中鉅電子科技有限公司