基于超宽带技术的仓储搬运设备室内定位系统设计
发布时间：2021-10-21 21:39
仓储搬运设备在企业的物流系统中扮演着非常重要的角色,它不仅能够节省人力物力,减少搬运的成本,还能进一步提高操作的安全性,有效减少事故的发生。不过值得注意的是,目前仓储领域对仓储货物的出入库管理研究较多,而缺少对仓储搬运设备管理策略的研究。传统的仓储搬运设备管理策略,缺乏灵活性,不能最大程度提高搬运设备的搬运效率,且人工管理成本较高,因此,为了进一步提高仓储搬运设备的搬运效率,同时方便用户对搬运设备进行智能管理,本文利用超宽带（UWB）定位设备,完成了仓储搬运设备室内定位系统的设计。本文主要完成了以下工作:1、通过对比Ubisense、BeSpoon以及DecaWave等定位套件在频率、能耗、精度、探测距离等多方面的性能指标,本文选定Decawave套件进行所研究的室内定位系统的设计,并在进一步分析了基站的布局规划对于定位精度的影响后,搭建了系统的硬件平台。2、为了解决仓储环境可能出现的非视距传播、多径效应、多址干扰等影响定位精度的问题,设计了NLOS误差鉴别,NLOS误差补偿以及阈值筛选与权重计算等优化策略,提出了适用于仓储环境下的改进的基于Taylor展开的TDOA/AOA融合算法。...
【文章来源】：东南大学江苏省 211工程院校 985工程院校 教育部直属院校
【文章页数】：81 页
【学位级别】：硕士
【文章目录】：
摘要
ABSTRACT
第一章 绪论
1.1 课题研究背景与意义
1.2 室内定位技术比较
1.3 UWB定位技术研究现状综述
1.4 本文研究内容以及文章结构
第二章 系统需求分析及总体设计
2.1 系统需求分析
2.1.1 室内定位系统功能需求
2.1.2 室内定位系统性能需求
2.2 定位系统总体设计
2.2.1 系统总体架构
2.2.2 UWB硬件选型
2.2.3 UWB基站布局规划与实验环境搭建
2.2.4 数据库设计
2.2.5 开发平台和工具选择
2.3 本章小结
第三章 UWB定位算法
3.1 经典定位算法介绍及影响定位精度因素分析
3.1.1 TOA算法
3.1.2 TDOA算法
3.1.3 AOA算法
3.1.4 RSSI算法
3.1.5 TDOA/AOA融合算法
3.1.6 仓储环境下影响定位精度的因素分析
3.2 位置估计算法
3.2.1 加权最小二乘估计法(WLS)
3.2.2 具有解析解的算法
3.2.3 递归算法
3.2.4 优化策略
3.3 定位性能的评价指标
3.3.1 均方根误差(RMSE)、克拉美-罗奥下界(CRLB)
3.3.2 累计分布函数(CDF)
3.4 仿真与分析
3.5 本章小结
第四章 室内定位系统软件设计
4.1 软件总体架构
4.2 服务器软件设计
4.2.1 数据通信与处理模块设计与实现
4.2.2 WEB服务器模块设计与实现
4.2.3 数据存储模块设计与实现
4.2.4 服务器软件测试
4.3 WEB端界面实现
4.3.1 开发框架选择
4.3.2 各功能模块设计与实现
4.3.3 WEB端功能测试
4.4 本章小结
第五章 智能导引功能设计及测试
5.1 单设备智能导引功能设计
5.1.1 地图描述方法
5.1.2 全局路径规划算法
5.1.3 功能实现及测试
5.2 多设备智能导引功能设计
5.2.1 多设备时存在的问题
5.2.2 功能实现及测试
5.3 本章小结
第六章 总结与展望
6.1 总结
6.2 展望
致谢
参考文献
攻读硕士学位期间发表的论文
【参考文献】：
期刊论文
[1]基于双重A*算法的移动机器人动态环境路径规划[J]. 陈伟华,林颖,文宗明,缪丹云. 组合机床与自动化加工技术. 2018(04)
[2]栅格地图中多机器人协作搜索目标[J]. 曹翔,孙长银. 控制理论与应用. 2018(03)
[3]基于事件驱动的高性能WebSocket服务器的设计与实现[J]. 曹文彬,谭新明,刘备,刘传文. 计算机应用与软件. 2018(01)
[4]复杂坏境下基于SINS/UWB的容错组合定位技术研究[J]. 杨海,李威,张禾,顾亚雄,范孟豹. 仪器仪表学报. 2017(09)
[5]基于Ajax技术和JAVAEE的分页查询优化[J]. 林萍,朱婵. 计算机系统应用. 2017(08)
[6]数据库事务处理的分析与探讨[J]. 李焕玲. 电脑知识与技术. 2017(18)
[7]基于一种改进A*算法的移动机器人路径规划[J]. 孙炜,吕云峰,唐宏伟,薛敏. 湖南大学学报(自然科学版). 2017(04)
[8]基于TDOA定位的基站布设对模糊区分布及定位精度的影响分析[J]. 周恭谦,杨露菁,刘忠,倪磊磊. 海军工程大学学报. 2017(01)
[9]超宽带室内定位的圆概率误差算法分析与应用[J]. 冯高昂,沈重,朱雨豪,周思女,陈小斯. 现代电子技术. 2017(03)
[10]浅谈企业级数据库选型及架构设计[J]. 余广宏. 信息通信. 2017(01)
博士论文
[1]物流装备控制和监控系统关键技术研究[D]. 马殷元.兰州交通大学 2017
[2]脉冲超宽带收发机关键技术研究与实现[D]. 肖岩.郑州大学 2016
[3]基于IR-UWB无线室内定位的机理研究[D]. 蒙静.哈尔滨工业大学 2010
硕士论文
[1]基于超宽带技术（UWB）的无线定位系统研究[D]. 徐泽贤.苏州大学 2016
[2]基于CS架构的商品管理系统的研究与实现[D]. 于燕丽.中国海洋大学 2011
本文编号：3449760
【文章来源】：东南大学江苏省 211工程院校 985工程院校 教育部直属院校
【文章页数】：81 页
【学位级别】：硕士
【文章目录】：
摘要
ABSTRACT
第一章 绪论
1.1 课题研究背景与意义
1.2 室内定位技术比较
1.3 UWB定位技术研究现状综述
1.4 本文研究内容以及文章结构
第二章 系统需求分析及总体设计
2.1 系统需求分析
2.1.1 室内定位系统功能需求
2.1.2 室内定位系统性能需求
2.2 定位系统总体设计
2.2.1 系统总体架构
2.2.2 UWB硬件选型
2.2.3 UWB基站布局规划与实验环境搭建
2.2.4 数据库设计
2.2.5 开发平台和工具选择
2.3 本章小结
第三章 UWB定位算法
3.1 经典定位算法介绍及影响定位精度因素分析
3.1.1 TOA算法
3.1.2 TDOA算法
3.1.3 AOA算法
3.1.4 RSSI算法
3.1.5 TDOA/AOA融合算法
3.1.6 仓储环境下影响定位精度的因素分析
3.2 位置估计算法
3.2.1 加权最小二乘估计法(WLS)
3.2.2 具有解析解的算法
3.2.3 递归算法
3.2.4 优化策略
3.3 定位性能的评价指标
3.3.1 均方根误差(RMSE)、克拉美-罗奥下界(CRLB)
3.3.2 累计分布函数(CDF)
3.4 仿真与分析
3.5 本章小结
第四章 室内定位系统软件设计
4.1 软件总体架构
4.2 服务器软件设计
4.2.1 数据通信与处理模块设计与实现
4.2.2 WEB服务器模块设计与实现
4.2.3 数据存储模块设计与实现
4.2.4 服务器软件测试
4.3 WEB端界面实现
4.3.1 开发框架选择
4.3.2 各功能模块设计与实现
4.3.3 WEB端功能测试
4.4 本章小结
第五章 智能导引功能设计及测试
5.1 单设备智能导引功能设计
5.1.1 地图描述方法
5.1.2 全局路径规划算法
5.1.3 功能实现及测试
5.2 多设备智能导引功能设计
5.2.1 多设备时存在的问题
5.2.2 功能实现及测试
5.3 本章小结
第六章 总结与展望
6.1 总结
6.2 展望
致谢
参考文献
攻读硕士学位期间发表的论文
【参考文献】：
期刊论文
[1]基于双重A*算法的移动机器人动态环境路径规划[J]. 陈伟华,林颖,文宗明,缪丹云. 组合机床与自动化加工技术. 2018(04)
[2]栅格地图中多机器人协作搜索目标[J]. 曹翔,孙长银. 控制理论与应用. 2018(03)
[3]基于事件驱动的高性能WebSocket服务器的设计与实现[J]. 曹文彬,谭新明,刘备,刘传文. 计算机应用与软件. 2018(01)
[4]复杂坏境下基于SINS/UWB的容错组合定位技术研究[J]. 杨海,李威,张禾,顾亚雄,范孟豹. 仪器仪表学报. 2017(09)
[5]基于Ajax技术和JAVAEE的分页查询优化[J]. 林萍,朱婵. 计算机系统应用. 2017(08)
[6]数据库事务处理的分析与探讨[J]. 李焕玲. 电脑知识与技术. 2017(18)
[7]基于一种改进A*算法的移动机器人路径规划[J]. 孙炜,吕云峰,唐宏伟,薛敏. 湖南大学学报(自然科学版). 2017(04)
[8]基于TDOA定位的基站布设对模糊区分布及定位精度的影响分析[J]. 周恭谦,杨露菁,刘忠,倪磊磊. 海军工程大学学报. 2017(01)
[9]超宽带室内定位的圆概率误差算法分析与应用[J]. 冯高昂,沈重,朱雨豪,周思女,陈小斯. 现代电子技术. 2017(03)
[10]浅谈企业级数据库选型及架构设计[J]. 余广宏. 信息通信. 2017(01)
博士论文
[1]物流装备控制和监控系统关键技术研究[D]. 马殷元.兰州交通大学 2017
[2]脉冲超宽带收发机关键技术研究与实现[D]. 肖岩.郑州大学 2016
[3]基于IR-UWB无线室内定位的机理研究[D]. 蒙静.哈尔滨工业大学 2010
硕士论文
[1]基于超宽带技术（UWB）的无线定位系统研究[D]. 徐泽贤.苏州大学 2016
[2]基于CS架构的商品管理系统的研究与实现[D]. 于燕丽.中国海洋大学 2011
本文编号：3449760
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