1.基于北斗定位的终端楼层判定装置,其特征在于:包括用于佩戴于现场人员处的本体(10),本体(10)处设置气压计(13a)、第一超声波测距传感器(16)、第二超声波测距传感器(17)及本地处理模块(13e);气压计(13a)用于采集一楼的高度h0及当前所处楼层的高度h,第一超声波测距传感器(16)用于采集楼层的顶部至本体(10)的距离h1,第二超声波测距传感器(17)用于采集楼层的底部至本体(10)的距离h2,本地处理模块(13e)用于根据公式’ ’计算当前所处楼层数F;其中, 为向上取整运算,Δh=h1+h2+h,h为第一超声波测距传感器(16)与第二超声波测距传感器(17)在竖直方向上的间距;
本体(10)处还设北斗定位模块(13c),北斗定位模块(13c)用于在室外采集现场人员的坐标;
气压计(13a)的基准气压通过如下步骤进行校准,
步骤S21,建立气候模型,气候模型用于表征历史时刻的时刻气象信息序列与海平面气压值的对应关系;
步骤S22,基于北斗定位模块获取当前时刻的时刻气象信息序列,并基于相似性判定自气候模型中获取时刻气象信息序列与当前时刻的最相似的历史时刻下的历史海平面气压值;
步骤S23,将气压计中的当前基准气压与经步骤S22中获取的历史海平面气压值进行比较,并建立误差判断规则;
其中,误差范围的判断规则包括,
规则1、判断历史时刻与当前时刻的时间差异是否达到设定时间阈值,规则2、判断历史海平面气压值与当前基准气压的气压差异是否达到设定气压阈值;
在进行比较时,
若规则1满足则以如下公式计算获取气压计的基准气压Pref,上式中,U表示历史数据所包含的年度数量,Lτ表示与当前时刻相同的历史时刻下的历史海平面气压值, 表示Lτ的权重,ετ表示当前时刻的时刻气象信息序列与相同时刻下的历史时刻的时刻气象信息序列的欧氏距离;
若规则1未满足且规则2满足,则以经步骤S22中获取的历史海平面气压值作为气压计的基准气压;
若规则1未满足且规则2未满足,则以当前基准气压值作为气压计的基准气压;
步骤S24,气压计获取当前高度的气压值并结合基准气压获取当前坐标点的海拔高度。
2.根据权利要求1所述的基于北斗定位的终端楼层判定装置,其特征在于:本体(10)处还设陀螺仪传感器(13b),陀螺仪传感器(13b)能够用于测量本体(10)相较于竖直方向的倾’角θ,Δh=(h1+h2+h)cosθ。
3.根据权利要求2所述的基于北斗定位的终端楼层判定装置,其特征在于:本体(10)处还设无线通信模块(13d),无线通信模块(13d)用于实现本地处理模块(13e)与处理平台模块间的数据交互。
4.根据权利要求3所述的基于北斗定位的终端楼层判定装置,其特征在于:本体(10)处还设电池单元(12),电池单元(12)用于供电。
5.根据权利要求4所述的基于北斗定位的终端楼层判定装置,其特征在于:本体(10)具有壳体(11),壳体(11)内设置一侧开口的放置腔(11a),放置腔(11a)开口处设置盖板(14);
放置腔(11a)内设置主电路板(13),气压计(13a)、陀螺仪传感器(13b)、北斗定位模块(13c)、无线通信模块(13d)及本地处理模块(13e)均设于主电路板(13)处;电池单元(12)设于放置腔(11a)内并用于向主电路板(13)供电。
6.根据权利要求5所述的基于北斗定位的终端楼层判定装置,其特征在于:壳体(11)的上侧与下侧均设置连通放置腔(11a)的超声波测距传感器安装孔,第一超声波测距传感器(16)和第二超声波测距传感器(17)分别设于对应的超声波测距传感器安装孔处,第一超声波测距传感器(16)和第二超声波测距传感器(17)通过供电线及数据线与主电路板(13)连接。
7.基于北斗定位的终端楼层判定方法,其采用权利要求1‑6中任一所述的基于北斗定位的终端楼层判定装置实现,其具有如下步骤:步骤S1、采用气压计(13a)获取一楼的高度h0及当前所处楼层的高度h;
步骤S2、获取当前所处楼层的高度Δh;
步骤S3、依据公式 获取当前所处楼层数F;
其中,气压计(13a)的基准气压通过如下步骤进行校准,
步骤S21,建立气候模型,气候模型用于表征历史时刻的时刻气象信息序列与海平面气压值的对应关系;
步骤S22,基于北斗定位模块获取当前时刻的时刻气象信息序列,并基于相似性判定自气候模型中获取时刻气象信息序列与当前时刻的最相似的历史时刻下的历史海平面气压值;
步骤S23,将气压计中的当前基准气压与经步骤S22中获取的历史海平面气压值进行比较,并建立误差判断规则;
其中,误差范围的判断规则包括,
规则1、判断历史时刻与当前时刻的时间差异是否达到设定时间阈值,规则2、判断历史海平面气压值与当前基准气压的气压差异是否达到设定气压阈值;
在进行比较时,
若规则1满足则以如下公式计算获取气压计的基准气压Pref,上式中,U表示历史数据所包含的年度数量,Lτ表示与当前时刻相同的历史时刻下的历史海平面气压值, 表示Lτ的权重,ετ表示当前时刻的时刻气象信息序列与相同时刻下的历史时刻的时刻气象信息序列的欧氏距离;
若规则1未满足且规则2满足,则以经步骤S22中获取的历史海平面气压值作为气压计的基准气压;
若规则1未满足且规则2未满足,则以当前基准气压值作为气压计的基准气压;
步骤S24,气压计获取当前高度的气压值并结合基准气压获取当前坐标点的海拔高度。
8.根据权利要求7所述的基于北斗定位的终端楼层判定方法,其特征在于:步骤S2中,通过第一超声波测距传感器(16)采集其至楼层的顶部的距离h1,通过第二超声波测距传感’器(17)采集其至楼层的底部的距离h2,依据公式Δh=h1+h2+h计算当前所处楼层的高度Δ’h,h为第一超声波测距传感器(16)与第二超声波测距传感器(17)在竖直方向上的间距。
9.根据权利要求8所述的基于北斗定位的终端楼层判定方法,其特征在于:第一超声波测距传感器(16)与第二超声波测距传感器(17)的测量路径平行或位于同一直线上,采集第一超声波测距传感器(16)与第二超声波测距传感器(17)的测量路径与竖直方向的倾角θ,’Δh=(h1+h2+h)cosθ。