护航每一次火场逆行——格纳微消防/应急救援指控系统

发布时间:2019-08-31 09:18阅读次数:


“烈火无情,英雄无畏,献给当代最可爱的人,向消防员致敬!” 我国首部展现消防员工作纪实的电影——《烈火英雄》目前正在热映中,影片以“大连7.16大火”真实事件为题材,面临沿海油罐区发生的大型火灾,消防指战员们逆火而行的坚毅和勇敢深入人心,为了保卫城市和人民的安全,他们舍弃自己的情感,服从调度、听从指挥、响应快速,再危险的关头都整齐划一,勇敢无畏地面对熊熊大火。







消防员——他们承担着和平年代最容易牺牲的工作,以血肉之躯保护着我们每一个家庭与生命;同时,他们也是一个个平凡家庭里走出来的儿子、父亲、丈夫,肩负着全家的重担与希望……



其实比电影更残酷的是现实的牺牲,日益复杂的建筑结构给消防员的侦查、灭火和搜救工作带来极大挑战。为了提高消防应急救援信息化建设水平,减少火灾造成的经济损失和人员牺牲,公安部消防局近几年陆续出台了相关文件,新的应急管理部成立后,对消防、应急救援人员信息化装备也提出了更高的要求,除了保障消防员们能更高效地开展救援,同时也要最大程度保护他们的人身安全——对大型建筑物内的消防员进行准确定位、方向指引以及有效通信是当前亟待解决的重要难题。



消防、灾害事故救援等应急任务“室内”场景通常来不及或环境不允许布置外部定位基站等设备,在北斗、GPS等卫星导航技术无法满足定位需求的情况下,WiFi、蓝牙、超宽带(UWB)等主流室内定位技术对外部条件或环境过度依赖,定位便捷性较差。微惯导自主定位技术几乎成了解决应急救援室内定位的唯一选择。



惯性导航系统(INS,Inertial Navigation System)是一种以陀螺仪和加速度计为敏感器件,不依赖导航卫星、外部基站、指纹数据库的自主式导航系统。具有隐蔽性好、抗干扰性强、全天候工作、自主定位等优点,但它的输出误差会随时间积累,且为相对定位,无法获取起始点和起始方向。


“微惯导”是以微机电系统(MEMS)传感器为核心的惯导产品,随着MEMS器件技术的进步,成本低、体积小、功耗低、重量轻的MEMS惯性器件精度越来越高,“微惯导”定位技术己经逐步推广到工业、消费等领域,且在消防救援、武警反恐、应急救援等领域中得到了比较成熟的应用。


为了实现准确、快速地对消防员实时位置进行测定,特别是在室内、地下、城市峡谷等复杂环境中实现实时、连续、准确人员定位,需要综合北斗/GPS、微惯导两种定位手段的优势。



当前市面上的消防员单兵定位系统普遍存在如下问题:

(1)非自研或自主的微惯导定位技术,惯导精度低。

(2)系统级融合算法较差,无法解决惯导长时间累积漂移。

(3)多采用踩脚垫、人工调整的方式进行多人轨迹对齐;缺乏统一的地理坐标信息,面对多分队、多方向任务时有局限。

(4)采用公网或中心式组网通信,难以面对复杂环境或者突发情况。

(5)队员无法实时获取自身位置,降低队员的自救和生存能力。


格纳微科技针对上述问题,提出了如下解决方案:

问题(1)——格纳微在国内率先将微惯导定位提升到千分级定位精度,并通过多年持续研发投入,解决了惯导定位产品的标定、量产问题,并持续进行着硬件优化、算法升级。

问题(2)——研发自学习误差抑制算法,确保室内纯惯导长时间稳健定位。

问题(3)——采用微惯导+北斗融合定位,多人轨迹对齐准,输出的定位轨迹均为地理坐标,无需踩脚垫、人工旋转平移等额外操作,室内外无缝定位。

问题(4)——通信采用自组网+公网4G自动切换,强穿透,确保无缝覆盖,现场和远程指挥中心同步。

问题(5)——配置可视化终端,结合自组网通信,使得消防员可实时看到自身位置和队友位置,可按照轨迹撤退、自救能力提升,并可对队友开展有效救援。

总之,格纳微科技经过多年的技术积累和市场调研,在自身微惯导自主定位技术优势的基础上,深研系统级融合和校准算法,综合北斗/GPS、微惯导两种定位手段,结合现场地图快速三维建模能力以及自组网通信、生命体征、呼救器、电子压力表、空气呼吸器等设备和指控软件开发的应急救援指控系统,是真正达到实战标准的产品,将极大提高消防、应急救援以及公安、武警、部队等单位执行任务的水平,最大程度保障任务人员生命安全。



总之,格纳微科技经过多年的技术积累和市场调研,在自身微惯导自主定位技术优势的基础上,深研系统级融合和校准算法,综合北斗/GPS、微惯导两种定位手段,结合现场地图快速三维建模能力以及自组网通信、生命体征、呼救器、电子压力表、空气呼吸器等设备和指控软件开发的应急救援指控系统,是真正达到实战标准的产品,将极大提高消防、应急救援以及公安、武警、部队等单位执行任务的水平,最大程度保障任务人员生命安全。


1.配合全掌鞋垫使用,放置在单兵作战靴内,通过蓝牙通信将惯导定位数据发送给卫导定位终端。

2.定位精度优于0.3%,误差≤3米/公里,业内最高精度指标,可适应≤18km/h的走路、小跑、跳跃、倒退、侧移、快速突进等多种步态。


(1)接收并解算卫导数据,可达到分米级定位精度,通过蓝牙通讯从足部惯导模块获取惯导数据,将卫导数据和惯导数据进行融合,融合后的定位结果显示到本地并同步传送至指控端。

(2)卫导终端可显示单兵轨迹和队友位置,方便撤退以及救援队友。

(3)系统兼具卫导、微惯导定位功能,室内外定位自动切换,无需人工干预,满足多分队,多方向任务需求。


“微惯导+卫导”融合定位技术实现定位系统间的快速转换,输出“无缝、高精度的”定位结果。

(1)当位于室外开阔环境时,可以接收到可靠的北斗导航卫星信号,采用卫导和微惯导融合定位的方式,实现组合定位,保证定位的整体精度和局部平滑性。

(2)当进入室内、地下、山林、城市峡谷等环境时,无法接收到有效的导航卫星信号,自动切换为采用纯惯导定位,实现定位的无缝衔接。

应用场景:军警作战、训练,消防、应急救援室内外无缝定位


无中心自组网通信终端即开即用,可自动寻找组网路径,每个设备既是发射器,又是接收器,还是中继器,在强遮挡环境下穿透传送定位、心率、气瓶压力、撤退或救援指令等数据。通信终端具备信号弱提示功能,易于布设、回收。


可将消防员所背负的气瓶气压值数据实时通过自组网发送至指控终端上显示,压力值异常、队员跌倒或者长时间静止、队员手动操作均可向指控终端发出报警、求救,以便第一时间进行营救。指挥人员也能向指定人员发送撤退指令。


部署在消防救援任务地点室外空旷处,提供RTK修正数据以使卫导定位终端获取高精度卫导定位结果,同时可转发接收来自单兵端与指控端的上下行数据。


部署在消防救援任务地点室外,可实时显示单兵三维位置(水平轨迹、楼层信息),生命体征(心率、体温)、气瓶压力等信息,具备快速3D建模和显示功能,2D、3D显示可以自由切换,可向单兵下达救援、撤退等指令。


见微知著,格纳微科技将持续精进产品,力争为消防员的每一次逆行保驾护航;真心希望,每一位消防员,每一次出警,都能平安归队。


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