農(nóng)資倉儲(chǔ)脈沖超寬帶室內(nèi)定位系統(tǒng)設(shè)計(jì)與試驗(yàn)及誤差分析
本文選題:位置控制 + 倉庫; 參考:《農(nóng)業(yè)工程學(xué)報(bào)》2017年S1期
【摘要】:針對倉儲(chǔ)環(huán)境下農(nóng)資物品與自動(dòng)導(dǎo)引運(yùn)輸車(automated guided vehicle,AGV)的定位精度低的問題,開發(fā)了適用于農(nóng)資倉儲(chǔ)環(huán)境下的脈沖超寬帶技術(shù)(impulse radio-ultra wide band,IR-UWB)室內(nèi)定位系統(tǒng)。采用雙面雙程測距(symmetric double sided-two way ranging,SDS-TWR)方法,建立了考慮時(shí)鐘頻偏等因素的到達(dá)時(shí)間(time of arrival,TOA)定位系統(tǒng)模型。研究表明定位系統(tǒng)計(jì)算所帶來的誤差主要來源于距離測算方法和節(jié)點(diǎn)位置計(jì)算方法 2方面,在這2方面提出了相應(yīng)的解決辦法,包括測距算法的選擇,基站的布置等。最后,以DW1000射頻芯片為硬件基礎(chǔ),設(shè)計(jì)了定位系統(tǒng)移動(dòng)站和基站節(jié)點(diǎn),并在農(nóng)資倉庫的環(huán)境中分別進(jìn)行了靜態(tài)測距試驗(yàn)、靜態(tài)定位試驗(yàn)、以及動(dòng)態(tài)定位試驗(yàn)。試驗(yàn)表明:靜態(tài)測距精度優(yōu)于50 mm,靜態(tài)定位精度優(yōu)于50 mm,動(dòng)態(tài)定位試驗(yàn)精度優(yōu)于85 mm。綜合結(jié)果表明,該文搭建的系統(tǒng)可滿足農(nóng)資物品定位的實(shí)際應(yīng)用要求,可為室內(nèi)農(nóng)資倉儲(chǔ)環(huán)境下AGV的定位和導(dǎo)航提供參考。
[Abstract]:In order to solve the problem of low positioning accuracy of agricultural goods and automated guided vehicles in storage environment, a impulse ultra-wideband (IR-UWB) indoor positioning system suitable for agricultural material storage environment is developed. A model of time of arrival (TOAA) positioning system considering clock frequency offset is established by using the method of double-sided two-way ranging metric double sided-two way routing / SDS-TWRR. The research shows that the error caused by the calculation of the positioning system mainly comes from the distance calculation method and the node position calculation method. In these two aspects, the corresponding solutions are put forward, including the choice of the ranging algorithm, the layout of the base station, and so on. Finally, based on the DW1000 RF chip, the mobile station and the base station node of the positioning system are designed, and the static ranging test, the static positioning test and the dynamic positioning test are carried out in the environment of the farm material warehouse. The experimental results show that the static ranging accuracy is better than 50 mm, the static positioning accuracy is better than 50 mm, and the dynamic positioning test accuracy is better than 85 mm. The results show that the system can meet the practical application requirements of the positioning of agricultural materials, and can provide a reference for the positioning and navigation of AGV in the indoor storage environment of agricultural materials.
【作者單位】: 中國農(nóng)業(yè)機(jī)械化科學(xué)研究院土壤植物機(jī)器系統(tǒng)技術(shù)國家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室;
【基金】:“十二五”國家科技支撐計(jì)劃(2015BAD18B03)
【分類號】:TN925;S126
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,本文編號:1907501
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