南邮团队研发UWB火场定位导航系统,为消防员保驾护航 - UWB芯片实验室

南邮团队研发UWB火场定位导航系统,为消防员保驾护航

据现代快报消息:

在南京邮电大学地理与生物信息学科楼前,消防员正有序进入,数十米处的临时基站内,一台电脑屏幕上同步显示着大楼的三维立体模型,并跟踪消防员的实时坐标。这场模拟测试中,南邮学生团队成功研发的 UWB(超宽带)火场定位导航系统大显身手。

据了解,该系统是一种追踪室内应急救援人员实时三维运动轨迹、方位距离、高度、姿态等信息的装置,用于辅助火场指挥员为迷途队员导航、确定遇险队员位置并快速组织搜救。突破四项关键技术,将定位精度缩小至 0.1m,这支团队在三百多支队伍中脱颖而出,荣获 2023 年 ” 互联网 +” 大学生创新创业校赛特等奖。

团队负责人、2020 级软件工程专业本科生黄宇辰在高中时期就一直关注火场救援问题,来到南邮后,他想用所学知识解决火场中消防员定位的相关问题。在老师的指导下,他以此为方向组建团队,开展研究。

△测试效果图

” 消防员单兵定位时,火场环境复杂,信号易受火焰、墙体、浓烟干扰。” 黄宇辰说,针对该问题,团队采用超宽带通信扩频技术,通过纳秒级窄脉冲直接传递信号,可以在信噪较低的状态下工作 , 抗干扰能力优秀。此外,团队还引入三维惯性导航的卡尔曼滤波技术,从包含噪声的测量中估计动态系统的状态,使定位数据处理部分精度提高了 30%。最终,他们将装置定位精度缩小至 0.1m,并达到了仅 0.01s 的延迟和更宽的工作温度范围。

黄宇辰团队突破了火场快速建模技术,独创嵌入可视化平台,使得定位系统可以基于火场建筑施工或竣工数据进行建模,并将超宽带定位技术提供的坐标信息嵌入建筑 3D 模型中可视化显示。

” 消防员是为我们赴汤蹈火的人,我们团队想要做的就是为他们保驾护航。” 黄宇辰说。据指导老师邹辉介绍,他们希望进一步研发消防员单兵定位装置衍生产品。

通讯员 熊静怡 王秋涵 现代快报 + 记者 于露

 

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