大型机场室内导航系统的研究与设计

徐朝晖 陈兴兵 章冬红 黄 伟 吕 玲

（杭州中软安人网络通信股份有限公司，浙江 杭州310012）

目前，随着建筑物的空间越来越庞大、内部信息越来越复杂，人们在室内经常迷路或花费过多时间寻找目标。由于卫星信号到达地面时衰减、无法穿透建筑物，卫星定位不支持在室内应用，同时，室内特别是在机场室内，没有完整的或者没有地图，POI 信息少，且不够精确，人们无法进行机场室内导航、定位、位置共享、路线规划、POI 搜索等，给人们的出行带来不便。目前人们采取的方式是咨询、自己按照导航指示标寻找等方式，为此，机场方面就需要设立咨询台、咨询人、导航标等，成本就会相应提升。

1 研究意义

在商铺与登机口众多的大型机场室内，对于旅客来说，仅仅凭借静态导航地图或者指示牌去寻找某个商铺或登机口，仍然显得比较困难。此外，大型机场内如消防、防爆设施，会在指定位置放置，这些设施的位置，对于机场内的安保人员是比较清楚的，经过的旅客是很少关注，一旦危险发生，旅客很难在第一时间内找到处置设备，在慌乱中，很难找到应急出口以及逃生通道，带来的后果不堪设想。

图1 个人中心

因此，一款可以为旅客提供机场导航服务的APP 对提升旅客出行体验意义重大。本系统的客户端APP 智能融合其它射频、音频、室内特征和GIS 语义定位等测距、测角、和匹配定位技术，实现大众智能手机室内定位精准优于1 米，保证了良好的用户体验。

2 系统实现

2.1 用户管理

用户管理主要是系统对旅客信息的注册、编辑、注销以及查看的功能。对于APP 客户端，用户具有注册、修改及注销等功能。用户注册需要填写用户名、联系方式，用户登入APP 后进入个人中心进行实名认证，同时个人中心可查看我的足迹及我的行程。个人中心效果图如图1 所示。

2.2 机场室内地图

机场室内地图展现效果图如图2 所示。它的主要功能模块如表1 所示。

表1

2.3 室内定位

采用基于大众智能手机的优于1 米、高可用、自适应和广域覆盖的室内定位技术。即以开机即得的内置传感器测量数据和无处不在的地磁指纹为纽带，智能融合WiFi、传感器、quuppa、光源、音频、视觉、PDR、融合、GIS 语义增强、标定等12种定位源，可实现高可用优于1 米的精准定位。定位系统原理如图3 所示。

2.4 室内导航

APP 客户端室内导航功能提供机场内设施导航、商铺商品推介、安检口、登机口引导机场服务等功能。

2.4.1 机场室内服务设施导航

图2 机场室内地图客户端展现效果图

图3 室内混合智能定位技术

根据定位点位置，将服务设施与地图上的位置点进行绑定，合理规划路线。旅客搜索并选择目的地，计算出旅客当前位置和目的地之间一条最近的路径，提供实时的步行引导服务。根据两点的距离估算步行时间。如果旅客偏离最短路径，可以重新计算路径。

2.4.2 机场内商铺商品推介

根据位置点，显示位置附件的商家，由近到远排序。进行区域划分设置，旅客进入特定区域主动触发推介功能，通过信息推介平台，把商家、商品以及促销、打折等信息推介到WIFI 终端，旅客手持手机到达店铺即可享受打折服务。

2.4.3 安检口、登机口引导

如果旅客事先输入航班号，可以通过APP 语音提醒旅客登机的时间，计算出旅客当前位置和安检口、登机口之间最近的路径，提供实时的步行引导服务。并估算到达登机口的时间。展示效果图如图4。

2.4.4 登机/寻乘提醒

根据旅客的位置和到达登机口的时间，通过信息推送平台，提醒登机相关信息推送到旅客手机，并语音播放。

3 结论

图4 安检口、登机口引导

本文设计的APP 客户端专门为大型机场研发，致力于为旅客提供便捷出行，打造良好的机场服务质量。同时它具有以下几点优势：

3.1 为旅客的出行带来便利。旅客可以通过室内定位导航可以快速找到办理值机、托运、边检、安检、候机、登记的位置，以及通过系统了解到达指定位置的时间、路线、方式，根据自己的出行时间选择最佳方案。

3.2 缩短出行总时间。通过室内、室外地图的无缝对接，旅客可以通过地图导航的路线推荐功能和时间估算功能以及登机时间，初步确定出行时间。缩短现有的出行总时间。

3.3 快速寻找POI 信息。系统上线后，可为旅客提供在线和离线搜索餐厅、取票口、排队窗口、航空公司业务台、服务台、厕所等POI 点。

3.4 快速搜索安防设施及逃生通道。在危险发生时，如火灾、恐怖袭击、暴乱等极端事件出现，旅客可以通过导航地图（在线或离线版），快速搜索安防设施，辅助安保人员处置危险，亦可通过导航地图，进行逃生通道的查询和使用。