基于UWB与光束控制的目标定位指向系统研究

发布时间：2023-03-22 22:33

　　在仓储、超市和物流等场所的货物管理中,准确快捷的物品定位信息指示有利于高效率地存取货物或商品。目前对于定位后的物品指向问题,相应的优化解决方案较少,还需要依靠传统的方式,根据特定标记号进行指向,难以快速准确获取目标位置信息。本文将超宽带定位技术与光束灯控制技术相结合,利用现有的舞台光束灯定位指向,为用户提供直观而精确的货物位置信息,以提高寻找货物的效率。UWB定位技术可达厘米级的定位精度,工作在射频波段具有非视距穿透性,抗多径效应等诸多优势,适用于室内复杂环境定位。借助舞台光束灯设计高性价比的目标指向方案,产生DMX512协议信号控制光束的二维偏转角度。研究内容主要包括:1、针对室内定位技术与室内物品指向现状进行调研,确立本课题的研究方向,对UWB定位技术进行深入研究,从实现复杂度、定位精度等方面对测量方案与定位模型方程组求解算法作对比分析,选择合适方案与求解算法。2、提出了一种直观、高效的智能仓储定位指向解决方案。结合UWB定位与光束灯控制技术,以达到物品位置精准定位与指示。采用上位机软件控制台,配合下位机实现DMX512协议封包与编码,实现对光束灯的自动控制。3、完成了定位指向系统...

【文章页数】：69 页

【学位级别】：硕士

【文章目录】：
摘要
Abstract
第一章 绪论
    §1.1 研究背景及选题意义
    §1.2 课题研究现状
        §1.2.1 常见室内定位技术
        §1.2.2 UWB技术发展现状
        §1.2.3 室内物品定位与指向现状
    §1.3 课题的主要任务
第二章 UWB技术基础理论研究
    §2.1 UWB技术简介
        §2.1.1 UWB技术原理
        §2.1.2 UWB技术特性
    §2.2 UWB定位技术方法分析
        §2.2.1 TOA定位方案
        §2.2.2 TDOA定位方案
        §2.2.3 AOA定位方案
        §2.2.4 RSSI定位方案
    §2.3 UWB定位算法
        §2.3.1 最小二乘法
        §2.3.2 Fang算法
    §2.4 定位误差评定指标
    §2.5 本章小结
第三章 光束灯控制及其指向几何算法
    §3.1 光束灯简介
        §3.1.1 光束灯的发展
        §3.1.2 光束灯结构功能与应用场景
    §3.2 DMX512 控制协议
        §3.2.1 DMX512 协议数据格式
        §3.2.2 DMX512 协议工作原理
        §3.2.3 DMX512 协议接口特性
    §3.3 指向算法原理
    §3.4 光束灯指向可行性分析
    §3.5 本章小结
第四章 定位指向系统设计与实现
    §4.1 系统整体设计
    §4.2 UWB定位模块设计
        §4.2.1 DW1000 模块
        §4.2.2 MCU微控制器
        §4.2.3 软件程序设计
    §4.3 DMX512 编码模块设计
        §4.3.1 编码模块硬件设计
        §4.3.2 编码模块软件设计
    §4.4 MFC上位软件设计
        §4.4.1 UWB数据处理设计
        §4.4.2 货物管理系统设计
        §4.4.3 指向算法与控制台设计
    §4.5 本章小结
第五章 实验测试与分析
    §5.1 实验环境搭建
    §5.2 UWB定位模块精度测试
    §5.3 光束灯指向精度测试
    §5.4 货物存取实验测试
    §5.5 本章小结
第六章 总结与展望
    §6.1 工作总结
    §6.2 工作展望
参考文献
致谢
攻读硕士期间的主要研究成果



本文编号：3767718