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          宇锋GPS/DR技术在AGV导航中的应用实现

          时间2018-10-11 14:31:50来源安徽宇锋智能科技有限公司性质转载作者EFORK叉车推荐给朋友
          1硬件方面 
          基于CAN总线和DSP处理技术的AGV新型控制系统已经在国产AGV的设计中得到全面应用并在降?#32479;?#26412;增强可靠性减少维护上取得良好的经济效益CAN现场总线技术即控制器局域网用在AGV的数据传输中能够高速实时采集里程计的数据 
          AGV里程计主要由车轮上的编码器实现功能AGV上测量位移的编码器与车轮存在固定的减速比通过编码器输出的AB两路脉冲信号可以计算出AGV的运行方向运行速度和运动距离 
          GPS导航定位技术日趋成熟定位精度和可靠性都有很大提高由于要将AGV导航系统的成本控制在数万元因此采用NOVATEL公司的OEMV一1系列产品其单点动态定位精度能达到1.8m数据更新率为50Hz如果采用?#26412;?#24046;分方法动态定位精度可?#28304;?#21040;0.45m 
           
          2软件方面 
          GPS与里程计的导航数据融合处理系统的核心是软件的数据处理算法OEMV1接收机可以实时输出所在位置速度和时刻为了配合GPS/DR数据融合算法提高系统的实时性应使用尽量多的GPS原始导航数据因此将OEMV1接收机的数据更新率设为20Hz对位置信息输出采用事件触发方式同时为了有更高的数据传输效率通过对接收机输入命令设置为二进制方式通讯 
           软件的数据处理系统主要分为三部分GPS导航数据预处理编码器构成的里程计数据预处理数据融合处理 
          (1)GPS导航数据处理?#33322;GPS在WGS-84坐标系下的导航数据转换到现场坐标系其中涉及数据可靠性的判断定位数据和速度数据的定位转换坐标转换?#21462;GPS导航数据的处理流程如图1所?#23613;?nbsp;
          (2)编码器构成的里程计数据预处理车轮上的编码器输出的旋转角度经处理后与前一采样时刻的位姿数据及其方差累加得到当前的位姿数据及其方差两个编码器构成里程计的误差不仅包含编码器的线数引入的精度误差而且包含车轮滚动过程中因偶然因素引入的编码器旋转误差 
          (3)数据融合处理?#33322;GPS和编码器各自得到的车体位姿及其方差数据进行融合得到可靠性高满足一定精度的稳定的位姿数据在融合处理算法中依据编码器得到的位姿数据在短距离范围内有较高可靠性的特点应用马氏距离判断GPS的导航定位数据和方向角的可靠性对GPS导航数据进行取舍取舍后的GPS导航数与由编码器得到位姿数据按照各自方差按比例融合得到满足要求的AGV位姿数据
          系统目标

          GPS与里程计组合导航数据融合处理系统的总体目标是实现在一定环?#31243;?#20214;下为AGV系统提供准确稳定可靠的定位导航数据在实验阶段鉴于单机与加基站有相一致的步骤因而先用单机GPS接收机做实验达到预期指标后再根据产品应用的需要加建基?#23613;?/SPAN>
          GPS与里程计组合导航的AGV主要应用于在室外大范围区域所以导航数据融合处理系统的具体应用目标为

          1.应用环境
          室外环境通?#26032;?#38754;宽度不小于3m运动范围区域坡度较小通行道理两侧5m以内的建筑物高度低于15m道路正上方可以有不连续的垂直遮挡连续遮挡长度不大于5m

          2.AGV导航准确度
          采用不做差分的单机GPS接收机OEMV-1其单点动态导航精确度为1.8m数据更新率50Hz在里程计误差小于5%的前提下提供导航位置准确度低于1.8m平面姿态角准确度低于0.02即1.15㣩
          采用?#26412;?#24046;分办法增加基站侯的移动GPS接收机输出的导航定位数据精度能够达到0.45mGPS与里程计组合导航数据融合处理系统输出的导航定位数据精度低于0.2m

          3.AGV系统稳定性
          能够在上述应用环境下稳定不间?#31995;?#36755;出符合导航准确度目标的导航位置数据和姿态数据

          4.AGV导航可靠性
          系统输出的每组数据在符合导航准确度目标范围内可靠度达95%以上系统准确度在2以内

          5.系统扩展性 

             系统设计保留了GPS接收机增加基站以提高导航准确度的空间保留了增加数据输出频率的空间保留了可更换为其他航位推算系统的空间 

             目前还没有采用GPS导航技术的AGV应用范例GPS导航定位设备的价格逐年下降渐显室外AGV采用GPS导航技术的优势详见安徽宇锋智能网站室外AGVAGV用GPS/DR导航系统的研究和探索为其?#23548;?#24212;用提供了可行性支持和大量真实可靠的数据必将推进室外AGV技术的发展

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