随着全球导航和定位系统(GNSS)的不断发展和完善,其应用范围也不断拓宽,广泛应用在航海、航天,个人定位服务等方面。本文基于GPS定位系统结合短距离通信技术将定位数据传输到ONENET云平台,最后将数据传输到用户端进行位置显示,可以实现对走失老人儿童的定位,为被困与迷途人员搜救与寻
目前,随着社会的高速发展,人们的生活水平也越来越高,但同时也存在很多问题。其中最严峻的问题之一就是老人和儿童走失。每年走丢、被拐的小孩,数量高达近二三十万;多数患有老年痴呆的老人,一旦走出家门后,就分不清东南西北,导致越走离家越远,这些数字背后反应了多少家庭无穷无尽的悲剧。
由于全球导航和定位系统(GNSS) [1]的不断发展和完善, 为这些问题的解决提供了新的处理方法和思路。
以GPS 定位系统为例,该系统由24 颗工作卫星组成,每颗GPS 工作卫星都可以发出用于导航和定位的信号。
本文研究利用GPS 定位模块解算定位信号的经纬度输出反映定位模块携带者的位置信息,并把它通过云端传输给监视者,然后标注在监控终端的地图上,达到对个人定位的目的。可用以解决小孩走丢、老人走丢、工作人员失联,浅海者、航海、航天人员迷失方向等问题。
2. 主要技术与原理介绍 2.1. GPS 定位技术[2] 全球定位系统共有24 颗工作卫星,24 颗卫星均匀分布在6 个倾角为55˚轨道面上,它的数量是子午卫星数目的四倍。海拔20,000 公里的GPS 卫星会在一天内的上升和下降,并会在用户的视野中运行约5个小时。它们可以向用户们传送自己的定位信息。其定位原理为:地球周围的GPS 卫星不断地向地球表面发送连续的无线电信号。
这些信号包括卫星信号的准确发射时间和卫星在不同时刻在空间的准确位置。
卫星导航接收机接收来自卫星的无线电信号,并测量信号的到达时间。计算卫星与用户之间的距离是采用导航算法(最小二乘法或滤波估计法) [3]计算用户位置。
2.2. 三球交会原理[4] 首先,用户测量出自己到任意三颗卫星的距离。根据卫星已知位置,把位置信息通过电文传播给用户;其次,以卫星为球心、以用户到卫星的距离为半径画球,所画的三个球会有一个共同交点,此即用户所在位置的点,如图1 所示。
3. 系统功能设计 本系统设计设计分为硬件模块和web 链接显示定位数据。如图2 所示,系统中硬件模块包括中心控制模块、GPS 定位模块、WIFI 模块[5]、Web 链接包括ONENET 云平台[6]。