消防员在抢险过程中,其所处位置及状态,对指挥者来说至关重要。由于绝大多数救灾任务为室内环境作业,因此无法依靠GPS进行定位;对于地震等大规模灾害,往往伴随着电力中断以及建筑物变形,从而导致基于手机基站或Wi-Fi、BLE等预置信标点的室内定位系统失去作用。由于通信中断,定位系统需要自备独立的通信机制,但目前大多数消防员定位系统采用点对点通信方式,导致通信范围受限,且私有通信协议降低了不同定位系统之间的通用性。为解决上述问题,本文尝试了一种基于惯性导航原理的自主式消防员定位系统,并采用物联网技术扩大通信范围,主要包括以下方面:1.以惯性导航技术为基本原理,介绍了室内定位系统和轨迹记录系统所使用的数学模型和求解方法。2.介绍了一种基于步态检测的惯性导航误差修正补偿方法并对其进行优化,提高了步态检测的准确性,使得误差较大的MEMS传感器能够作为室内定位的敏感器件并取得较好的效果。3.提出使用物联网技术来实现节点之间的自动组网通信从而扩大通信范围;提出使用IP协议作为节点间通信协议从而提高设备通用性。提出使用不同于IEEE规范的参数指标从而使物联网技术适用于应急情况。4.阐述了各种算法在资源有限的微控制器上的实现方法,介绍了使用意法半导体公司的STM32F407系列处理器及相关芯片开发原型样机并实现上述全部功能的方案。