基于UWB/IMU組合的AGV導(dǎo)航技術(shù)研究
發(fā)布時(shí)間:2022-01-07 01:14
自動(dòng)導(dǎo)引運(yùn)輸車AGV(Automated Guided Vehicles)是一種自動(dòng)化的無人駕駛的智能化搬運(yùn)設(shè)備,是現(xiàn)代工業(yè)自動(dòng)化物流系統(tǒng)中的關(guān)鍵設(shè)備之一。而導(dǎo)航定位技術(shù)則是AGV上的焦點(diǎn)技術(shù)之一,在倉儲(chǔ)物流等復(fù)雜的環(huán)境中,需要準(zhǔn)確的得到自身的位置。傳統(tǒng)的GPS在大多數(shù)AGV的應(yīng)用場合下無法發(fā)揮作用,為此出現(xiàn)了如藍(lán)牙、超聲波、RFID等技術(shù),但無論是定位精度還是系統(tǒng)功耗都無法滿足應(yīng)用環(huán)境的需求。為此應(yīng)當(dāng)考慮使用兩種或兩種以上的導(dǎo)航技術(shù)來應(yīng)對新的導(dǎo)航需求,在提高的定位精度的同時(shí)也可以提高系統(tǒng)的可靠性。論文首先介紹了超寬帶UWB(Ultra Wide Band)和基于微機(jī)電系統(tǒng)的MEMS(Micro Electro Mechanical System)傳感器的導(dǎo)航定位技術(shù)的工作原理,分析了兩種定位方式的特點(diǎn),針對二者的特點(diǎn)提出將其進(jìn)行組合定位的方法,對兩者組合定位技術(shù)進(jìn)行了詳細(xì)的研究。其次,針對組合導(dǎo)航系統(tǒng)應(yīng)用在AGV上的運(yùn)動(dòng)學(xué)特性和動(dòng)力學(xué)特性進(jìn)行分析,建立相應(yīng)的數(shù)學(xué)模型;分析了慣性器件的誤差,對其進(jìn)行建模;分析了影響超寬帶定位精度的因素,并對主要的兩種因素進(jìn)行建模分析。接著,提出了松組合...
【文章來源】:哈爾濱工程大學(xué)黑龍江省 211工程院校
【文章頁數(shù)】:75 頁
【學(xué)位級別】:碩士
【部分圖文】:
空間容量比較
圖 3.5 相干 TOA 測距誤差示意圖( ) FDPε = d d = τ τc接收到的超寬帶信號中直接到達(dá)路徑的到達(dá)時(shí)間估計(jì)值d 所花費(fèi)時(shí)間;c為光速。所以多路徑效應(yīng)和非視距傳m NLOSε = ε + ε )FDP DP τc為因多徑傳播產(chǎn)生的 TOA 距離估計(jì)誤差, NLε 的 TOA 距離估計(jì)誤差。容易得到,在 LOS 情況下,ε 效應(yīng)誤差號的轉(zhuǎn)播過程來看,多路徑效應(yīng)產(chǎn)生的誤差與超寬帶信系統(tǒng)的帶寬。帶寬越大,分辨率越高,對應(yīng)的多路徑誤為:
但是性能以及長期穩(wěn)定性都有待進(jìn)一步提高[67],MU 組合的 AGV 導(dǎo)航技術(shù)具有十分重要的意義;谇懊鎺祝谡n題的研究過程中設(shè)計(jì)了基于 AGV 的 UWB/IMU 組合的和提出的算法進(jìn)行進(jìn)一步的分析和驗(yàn)證。完全約束條件的量測方程1 節(jié)對車輛運(yùn)動(dòng)特性的分析進(jìn)而 AGV 的行駛路面條件的特點(diǎn): 行駛中產(chǎn)生很小的側(cè)向滑動(dòng)或者沒有側(cè)向滑動(dòng);在一直行駛在地面上,沒有飛起來的狀況出現(xiàn);上述兩個(gè)條件時(shí),載體坐標(biāo)系中的 x 軸和 z 軸方向上的速度理論00bxbzVV = = 載體上的坐標(biāo)系如圖:
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]UWB/INS緊組合的室內(nèi)定位定姿方法[J]. 徐愛功,劉韜,隋心,王長強(qiáng). 導(dǎo)航定位學(xué)報(bào). 2017(02)
[2]卡爾曼濾波在組合導(dǎo)航數(shù)據(jù)處理中的應(yīng)用[J]. 黎蓉. 電子測量技術(shù). 2017(03)
[3]面向室內(nèi)行人的Range-only UWB/INS緊組合導(dǎo)航方法[J]. 徐元,陳熙源. 儀器儀表學(xué)報(bào). 2016(09)
[4]天文/衛(wèi)星組合點(diǎn)校捷聯(lián)慣性導(dǎo)航系統(tǒng)算法研究[J]. 杜紅松,袁書明. 光學(xué)與光電技術(shù). 2015(01)
[5]基于ZigBee技術(shù)的室內(nèi)定位系統(tǒng)的研究[J]. 劉艷,吳蒙. 計(jì)算機(jī)技術(shù)與發(fā)展. 2014(04)
[6]基于超寬帶技術(shù)的TDOA室內(nèi)三維定位算法研究[J]. 王彪,傅忠謙. 微型機(jī)與應(yīng)用. 2013(14)
[7]UWB技術(shù)可行性分析[J]. 李承澤,陳國琳,康冰. 無線互聯(lián)科技. 2012(10)
[8]IR-UWB定位系統(tǒng)距離誤差建模及性能研究[J]. 蒙靜,張欽宇,張乃通,陳萍,劉寧寧. 通信學(xué)報(bào). 2011(06)
[9]微慣性儀表技術(shù)研究現(xiàn)狀與進(jìn)展[J]. 王壽榮. 機(jī)械制造與自動(dòng)化. 2011(01)
[10]四元數(shù)在單翼末敏彈掃描仿真中的應(yīng)用[J]. 顧建平,韓子鵬. 彈道學(xué)報(bào). 2010(04)
博士論文
[1]低成本微小型無人機(jī)慣性組合導(dǎo)航技術(shù)研究[D]. 孫罡.南京理工大學(xué) 2014
[2]非合作通信中單載波調(diào)制信號識(shí)別算法研究[D]. 李艷玲.西安電子科技大學(xué) 2013
[3]MEMS IMU/GNSS超緊組合導(dǎo)航技術(shù)研究[D]. 葉萍.上海交通大學(xué) 2011
碩士論文
[1]基于TR的UWB無線傳感器網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)測距研究[D]. 王嬋.湖北工業(yè)大學(xué) 2015
[2]基于UWB/MEMS的高精度室內(nèi)定位技術(shù)研究[D]. 楊洲.中國礦業(yè)大學(xué) 2015
[3]基于UWB的室內(nèi)高精度定位方法研究與應(yīng)用[D]. 張恒.遼寧工程技術(shù)大學(xué) 2015
[4]SINS/GPS組合導(dǎo)航系統(tǒng)研究[D]. 王菲.北京理工大學(xué) 2015
[5]基于容積卡爾曼濾波的路面附著系數(shù)估計(jì)算法研究[D]. 陳錦曦.電子科技大學(xué) 2014
[6]基于MEMS傳感器的高精度行人導(dǎo)航算法研究[D]. 楊輝.廈門大學(xué) 2014
[7]捷聯(lián)慣導(dǎo)系統(tǒng)標(biāo)定與初始對準(zhǔn)技術(shù)研究[D]. 徐青杰.哈爾濱工程大學(xué) 2014
[8]GPS/INS組合導(dǎo)航算法研究[D]. 鄧?yán)麍?jiān).電子科技大學(xué) 2013
[9]車載組合導(dǎo)航系統(tǒng)自適應(yīng)無跡卡爾曼濾波算法研究[D]. 唐苗苗.哈爾濱工程大學(xué) 2013
[10]基于UWB的無線傳感器網(wǎng)絡(luò)定位算法研究及系統(tǒng)設(shè)計(jì)[D]. 劉思迪.西安電子科技大學(xué) 2011
本文編號:3573514
【文章來源】:哈爾濱工程大學(xué)黑龍江省 211工程院校
【文章頁數(shù)】:75 頁
【學(xué)位級別】:碩士
【部分圖文】:
空間容量比較
圖 3.5 相干 TOA 測距誤差示意圖( ) FDPε = d d = τ τc接收到的超寬帶信號中直接到達(dá)路徑的到達(dá)時(shí)間估計(jì)值d 所花費(fèi)時(shí)間;c為光速。所以多路徑效應(yīng)和非視距傳m NLOSε = ε + ε )FDP DP τc為因多徑傳播產(chǎn)生的 TOA 距離估計(jì)誤差, NLε 的 TOA 距離估計(jì)誤差。容易得到,在 LOS 情況下,ε 效應(yīng)誤差號的轉(zhuǎn)播過程來看,多路徑效應(yīng)產(chǎn)生的誤差與超寬帶信系統(tǒng)的帶寬。帶寬越大,分辨率越高,對應(yīng)的多路徑誤為:
但是性能以及長期穩(wěn)定性都有待進(jìn)一步提高[67],MU 組合的 AGV 導(dǎo)航技術(shù)具有十分重要的意義;谇懊鎺祝谡n題的研究過程中設(shè)計(jì)了基于 AGV 的 UWB/IMU 組合的和提出的算法進(jìn)行進(jìn)一步的分析和驗(yàn)證。完全約束條件的量測方程1 節(jié)對車輛運(yùn)動(dòng)特性的分析進(jìn)而 AGV 的行駛路面條件的特點(diǎn): 行駛中產(chǎn)生很小的側(cè)向滑動(dòng)或者沒有側(cè)向滑動(dòng);在一直行駛在地面上,沒有飛起來的狀況出現(xiàn);上述兩個(gè)條件時(shí),載體坐標(biāo)系中的 x 軸和 z 軸方向上的速度理論00bxbzVV = = 載體上的坐標(biāo)系如圖:
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]UWB/INS緊組合的室內(nèi)定位定姿方法[J]. 徐愛功,劉韜,隋心,王長強(qiáng). 導(dǎo)航定位學(xué)報(bào). 2017(02)
[2]卡爾曼濾波在組合導(dǎo)航數(shù)據(jù)處理中的應(yīng)用[J]. 黎蓉. 電子測量技術(shù). 2017(03)
[3]面向室內(nèi)行人的Range-only UWB/INS緊組合導(dǎo)航方法[J]. 徐元,陳熙源. 儀器儀表學(xué)報(bào). 2016(09)
[4]天文/衛(wèi)星組合點(diǎn)校捷聯(lián)慣性導(dǎo)航系統(tǒng)算法研究[J]. 杜紅松,袁書明. 光學(xué)與光電技術(shù). 2015(01)
[5]基于ZigBee技術(shù)的室內(nèi)定位系統(tǒng)的研究[J]. 劉艷,吳蒙. 計(jì)算機(jī)技術(shù)與發(fā)展. 2014(04)
[6]基于超寬帶技術(shù)的TDOA室內(nèi)三維定位算法研究[J]. 王彪,傅忠謙. 微型機(jī)與應(yīng)用. 2013(14)
[7]UWB技術(shù)可行性分析[J]. 李承澤,陳國琳,康冰. 無線互聯(lián)科技. 2012(10)
[8]IR-UWB定位系統(tǒng)距離誤差建模及性能研究[J]. 蒙靜,張欽宇,張乃通,陳萍,劉寧寧. 通信學(xué)報(bào). 2011(06)
[9]微慣性儀表技術(shù)研究現(xiàn)狀與進(jìn)展[J]. 王壽榮. 機(jī)械制造與自動(dòng)化. 2011(01)
[10]四元數(shù)在單翼末敏彈掃描仿真中的應(yīng)用[J]. 顧建平,韓子鵬. 彈道學(xué)報(bào). 2010(04)
博士論文
[1]低成本微小型無人機(jī)慣性組合導(dǎo)航技術(shù)研究[D]. 孫罡.南京理工大學(xué) 2014
[2]非合作通信中單載波調(diào)制信號識(shí)別算法研究[D]. 李艷玲.西安電子科技大學(xué) 2013
[3]MEMS IMU/GNSS超緊組合導(dǎo)航技術(shù)研究[D]. 葉萍.上海交通大學(xué) 2011
碩士論文
[1]基于TR的UWB無線傳感器網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)測距研究[D]. 王嬋.湖北工業(yè)大學(xué) 2015
[2]基于UWB/MEMS的高精度室內(nèi)定位技術(shù)研究[D]. 楊洲.中國礦業(yè)大學(xué) 2015
[3]基于UWB的室內(nèi)高精度定位方法研究與應(yīng)用[D]. 張恒.遼寧工程技術(shù)大學(xué) 2015
[4]SINS/GPS組合導(dǎo)航系統(tǒng)研究[D]. 王菲.北京理工大學(xué) 2015
[5]基于容積卡爾曼濾波的路面附著系數(shù)估計(jì)算法研究[D]. 陳錦曦.電子科技大學(xué) 2014
[6]基于MEMS傳感器的高精度行人導(dǎo)航算法研究[D]. 楊輝.廈門大學(xué) 2014
[7]捷聯(lián)慣導(dǎo)系統(tǒng)標(biāo)定與初始對準(zhǔn)技術(shù)研究[D]. 徐青杰.哈爾濱工程大學(xué) 2014
[8]GPS/INS組合導(dǎo)航算法研究[D]. 鄧?yán)麍?jiān).電子科技大學(xué) 2013
[9]車載組合導(dǎo)航系統(tǒng)自適應(yīng)無跡卡爾曼濾波算法研究[D]. 唐苗苗.哈爾濱工程大學(xué) 2013
[10]基于UWB的無線傳感器網(wǎng)絡(luò)定位算法研究及系統(tǒng)設(shè)計(jì)[D]. 劉思迪.西安電子科技大學(xué) 2011
本文編號:3573514
本文鏈接:http://sikaile.net/kejilunwen/wltx/3573514.html
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