一种定位系统及定位方法技术方案

一种定位方法，所述定位方法是通过固套于定位目标颈部的定位颈圈、设置于远端的信息接收基站和监控管理中心进行的，所述定位颈圈包括单片机控制电路、定位单元和存储单元，所述定位单元包括定位模式选择模块、第一定位模块、第二定位模块和第三定位模块；第一定位模块包括卫星定位导航单元，第二定位模块包括动态侦测单元，第三定位模块包括磁场识别模块、角运动检测模块、海拔测量模块以及3D加速度测量模块；所述定位模式选择模块根据单片机控制电路发出的指令，启动其中一个定位模块，获取定位信息，所述定位步骤如下：101、监控管理中心通过信息接收基站向定位颈圈发送指令启动定位测量；102、单片机控制电路接收指令后，通过定位模式选择模块启动第一定位模块，判断是否可以接收卫星定位导航信号；103、当判断可以接收卫星信号时，第一定位模块根据接收的卫星定位数据计算得到定位目标的位置信息，然后单片机控制电路控制无线通信单元将定位目标的位置信息存储在存储单元中；104、当判断无法正常接收卫星信号时，单片机控制电路通过定位模式选择模块启动第二定位模块，所述第二定位模块和监控管理中心利用预先设置在保护区内的多个无线定点侦测监测点，根据定位目标经过所述多个无线定点侦测监测点时测量的位置信息计算获取当前位置信息；105、当采用第一定位模块获取定位目标的位置信息和行迹信息时，卫星信号突然不可用时，单片机控制电路通过定位模式选择模块启动第三定位模块，所述第三定位模块根据第一定位模块最后获得的位置信息，继续获取定位目标的立体空间位置信息，然后单片机控制电路控制无线通信单元将定位目标的位置信息存储在存储单元中；106、定位测量完毕后，将存储在存储单元中的定位目标位置信息发送至信息接收基站，然后再由信息接收基站传送至监控管理中心；107、监控管理中心接收到定位颈圈发送的定位目标位置信息后，存入中心数据库，利用云计算处理器将接收的多个被监控定位目标的定位信息进行处理后，结合地图数据，显示于电子地图上；当监控管理中心检测出异常状态时，将启动报警系统，并弹出带有异常目标编号与信息的窗口。

【技术实现步骤摘要】
【专利摘要】本专利技术涉及一种定位系统和定位方法，所述定位方法是通过固套于定位目标颈部的定位颈圈、设置于远端的信息接收基站和监控管理中心进行的，监控管理中心接收到定位颈圈发送的定位目标位置信息后，利用云计算处理器将接收的多个被监控动物的定位信息进行处理，结合地图数据，显示于电子地图上；当监控管理中心检测出异常状态时，将启动报警系统，并弹出带有异常目标编号与信息的窗口。本专利技术的定位方法首先采用卫星定位，保证了定位的精度；在卫星定位信号不可用时，仍然可以采用其他定位方式进行补足定位，扩展了定位系统的工作范围。【专利说明】
本专利技术涉及一种定位保护系统及方法，尤其是一种可以对野生动物、宠物等进行定位和监测的定位保护系统及定位保护方法。
技术介绍
野生动物的保护一直是全社会关心的话题，特别是对稀有动物的保护更是刻不容缓，建立野生动物保护区对野生动物的野生环境生活是必要条件，但是如何让野生动物安全、顺利的度过野化过程成为了一个亟待研究解决的问题。了解观察野生动物行为的变化，对野生动物野化工作进行评估，与此同时，还需要对野生动物区域活动规律进行监测和评估。因此需要借助定位系统来获取它们的活动轨迹。而宠物生活也一样需要保护，特别是它们在带给人们快乐和精神慰藉的同时，也时常容易走失，虽然它们不用在一定区域自己生活，但是在走失的情况下非常需要借助定位系统来获取它们的定位轨迹。现有技术中对移动物体的定位大多是采用诸如GPS (全球定位系统)的卫星导航定位系统，其基本原理是测量出已知位置的卫星到用户接收机之间的距离，然后综合多颗卫星的数据计算出接收机的精确位置。但是卫星定位导航系统的使用也有其具体局限性，例如其容易受到直视(line ofsight，例如山谷、森林、丘壑、洞穴、楼房建筑等)、卫星信号微弱、或者气候环境等因素影响，这会导致终端无法获取卫星信号，从而无法完成定位，不便于监控和管理，在对动物进行管理时因为无法定位可能无法给动物进行及时救援。为了获取动物每天的行动轨迹，需要进行多次定位，每次定位可能会持续一小段时间，在此期间，可能会出现如下情形:启动定位测量时，动物正好处于卫星信号的盲区，或者定位测量过程中，动物进入卫星信号的盲区，当发生上述情形时，将无法完成对动物的定位和行迹记录，也就无法实施潜在的救援行动。其次，现有技术中的动物颈圈基本上都采用普通的电池或电源系统，当对定位精度、类型和时间都要求较高时，尤其是对野外动物长期的跟踪观察时，现有的电池系统很难满足要求，也就无法实现对动物长期和复杂的定位需求。另外，现有技术中的动物颈圈大多是人工佩戴后无法自行解锁，其本意是可以防止动物挣脱逃走，但是这可能会带来一些预料不到的伤害，例如，动物在树林中穿梭时可能会使颈圈钩挂于树枝树干等位置，当动物无法挣脱时，会给动物带来伤害。
技术实现思路
本专利技术正是针对现有技术中的上述缺陷，提出一种可以对动物进行保护的全面综合的定位系统及其定位方法。根据本专利技术的一种实施方式，公开了一种对动物保护的定位方法，所述定位方法是通过固套于动物颈部的定位颈圈、设置于远端的信息接收基站和监控管理中心进行的，所述定位颈圈包括单片机控制电路、定位单元和存储单元，所述定位单元包括定位模式选择模块、第一定位模块、第二定位模块和第三定位模块；第一定位模块包括卫星定位导航单元，第二定位模块包括动态侦测单元，第三定位模块包括磁场识别模块、角运动检测模块、海拔测量模块以及3D加速度测量模块；所述定位模式选择模块根据单片机控制电路发出的指令，启动其中一个定位模块，获取定位信息。所述定位步骤如下:101、监控管理中心通过信息接收基站向定位颈圈发送指令启动定位测量；102、单片机控制电路接收指令后，通过定位模式选择模块启动第一定位模块，判断是否可以接收卫星定位导航信号；103、当判断可以接收卫星信号时，第一定位模块根据接收的卫星定位数据计算得到动物的位置信息，然后单片机控制电路控制无线通信单元将动物的位置信息存储在存储单元中；104、当判断无法正常接收卫星信号时，单片机控制电路通过定位模式选择模块启动第二定位模块，所述第二定位模块和监控管理中心利用预先设置在保护区内的多个无线定点侦测监测点，根据动物经过所述多个无线定点侦测监测点时测量的位置信息计算获取当前位置信息；105、当采用第一定位模块获取动物的位置信息和行迹信息时，卫星信号突然不可用时，单片机控制电路通过定位模式选择模块启动第三定位模块，所述第三定位模块根据第一定位模块最后获得的位置信息，继续获取动物的立体空间位置信息，然后单片机控制电路控制无线通信单元将动物的位置信息存储在存储单元中；106、定位测量完毕后，将存储在存储单元中的动物位置信息发送至信息接收基站，然后再由信息接收基站传送至监控管理中心；107、监控管理中心接收到定位颈圈发送的动物位置信息后，存入中心数据库，利用云计算处理器将接收的多个被监控动物的定位信息进行处理后，结合地图数据，显示于电子地图上；当监控管理中心检测出异常状态时，将启动报警系统，并弹出带有异常目标编号与信息的窗口。根据本专利技术的一个优选实施方式，所述第二定位模块和监控管理中心利用预先设置在保护区内的多个无线定点侦测监测点，根据动物经过所述多个无线定点侦测监测点时记录的位置信息计算获取当前位置信息具体包括:104-1、监控管理中心提前获取并存储保护区内的无线定点侦测节点位置信息、节点间接收信号强度指示值查询表以及固定多点接收信号强度指示值查询表；其中每三个无线定点侦测节点形成一个三角形监测区域；所述节点间接收信号强度指示值查询表记录上述每个三角形监测区域的指示分量i，记为} =，所述yl，y2, y3表示三角形监测区域三条边对应的三条链路的接收信号强度指示值；固定多点接收信号强度指示值查询表记录在所述三角形监测区域内多个固定点测量的接收信号强度指示值对应的指向分量，记为x=，所述xl，x2, x3分别表示每个固定点到作为三角形监测区域三个顶点的无线定点侦测节点的三个接收信号强度指示值；上述查询表中的测量值可以是多次测量后取平均值作为最终的参考至存储在所述查询表中。104-2、启动第二定位模块进行测量时，当动物进入距离最近定点侦测节点的覆盖范围时，第二定位模块的动态侦测单元读取最近定点侦测节点的指示标签，获知定点侦测节点的编号，作为被定位动物的第一位置信息；104-3、将获取的第一位置信息发送至监控管理中心；104-4、监控管理中心根据第一位置信息获取动物附近的多个定点侦测节点，以及由这些定点侦测节点组成的多个三角形区域并进行监控，当动物进入由其中三个定点侦测节点组成的三角区域范围内时，定点侦测节点的指向分量y的接收信号强度指示值yl，12，y3会发生较大波动，从而判断目标进入所述三个定点侦测节点组成的三角监测区域；104-5、第二定位模块测量实际接收信号强度指示值的指向分量r，并发送至监控管理中心，其中r=，所述rl, r2, r3分别表示动物实际位置点到三角形监测区域三个顶点的无线定点侦测节点的三个接收信号强度指示值，通过计算e= ，取指向分量p，其中P e X，且使得e最小，则将使得e最小时的指向分量P所对应的位置作为动物的相对位置；104-6、根据步骤104-1中存本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种定位方法，所述定位方法是通过固套于定位目标颈部的定位颈圈、设置于远端的信息接收基站和监控管理中心进行的，所述定位颈圈包括单片机控制电路、定位单元和存储单元，所述定位单元包括定位模式选择模块、第一定位模块、第二定位模块和第三定位模块；第一定位模块包括卫星定位导航单元，第二定位模块包括动态侦测单元，第三定位模块包括磁场识别模块、角运动检测模块、海拔测量模块以及3D加速度测量模块；所述定位模式选择模块根据单片机控制电路发出的指令，启动其中一个定位模块，获取定位信息，所述定位步骤如下：101、监控管理中心通过信息接收基站向定位颈圈发送指令启动定位测量；102、单片机控制电路接收指令后，通过定位模式选择模块启动第一定位模块，判断是否可以接收卫星定位导航信号；103、当判断可以接收卫星信号时，第一定位模块根据接收的卫星定位数据计算得到定位目标的位置信息，然后单片机控制电路控制无线通信单元将定位目标的位置信息存储在存储单元中；104、当判断无法正常接收卫星信号时，单片机控制电路通过定位模式选择模块启动第二定位模块，所述第二定位模块和监控管理中心利用预先设置在保护区内的多个无线定点侦测监测点，根据定位目标经过所述多个无线定点侦测监测点时测量的位置信息计算获取当前位置信息；105、当采用第一定位模块获取定位目标的位置信息和行迹信息时，卫星信号突然不可用时，单片机控制电路通过定位模式选择模块启动第三定位模块，所述第三定位模块根据第一定位模块最后获得的位置信息，继续获取定位目标的立体空间位置信息，然后单片机控制电路控制无线通信单元将定位目标的位置信息存储在存储单元中；106、定位测量完毕后，将存储在存储单元中的定位目标位置信息发送至信息接收基站，然后再由信息接收基站传送至监控管理中心；107、监控管理中心接收到定位颈圈发送的定位目标位置信息后，存入中心数据库，利用云计算处理器将接收的多个被监控定位目标的定位信息进行处理后，结合地图数据，显示于电子地图上；当监控管理中心检测出异常状态时，将启动报警系统，并弹出带有异常目标编号与信息的窗口。...

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：李青花，
申请(专利权)人：李青花，
类型：发明
国别省市：