1. 研究目的与意义

1、课题的研究背景

在第四次工业革命的推动下，自动化、智能化的工厂在市场上占有的规模越来越大，越来越多的无人化车间、无人化工厂普及了起来。在大型的仓库里，传统的人工存取货物已经无法满足现实的需要，取而代之的是带有高精度定位性能的运货机器人。在机器人从收到订单开始，到前往货物在仓库中的具体位置，这个过程中，对机器人的精确定位就显得十分重要了。

对于位于仓库中的室内机器人而言，其定位的精确度是衡量整个仓库存取系统好坏的重要指标。而具体采用什么定位方式一直是控制领域的一项重要课题。

2. 研究内容和预期目标

本课题研究内容：

1) 基于嵌入式单片机室内定位系统的硬件电路图

正确的绘制uwb室内定位系统的硬件电路图，使之具有结构简单、功能 齐全的特点。

3. 研究的方法与步骤

本课题拟采用tdoa的定位算法，具体原理如下：tdoa通过选定基站节点后，标签节点就可以用接收到的时间戳来计算到达时间差，通过这个值运算后得到待测终端节点的坐标。终端节点位置待求。设为x(x,y)，基站坐标是已知条件，分别为a(x₁,y₁)、b(x₂,y₂)、c(x₃,y₃)。通过测算终端节点与各基站之间的到达时间t₁，t₂，t₃，求出相对于参考节点的时间差，之后再通过运算下列方程式就可以求得待测地址。

4. 参考文献

[1] 杨洲.基于UWB/MEMS的高精度室内定位技术研究[[D].中国矿业大学，2015.
[2] 陈伟.基于GPS和自包含传感器的行人室内外无缝定位算法研究田〕.中国科学技术大学，2010.
[3] 乔相伟.基于四元数非线性滤波的飞行器姿态确定算法研究[[D].哈尔滨工程大学，2011.
[4] 赵延鹏，时伟，艾明曦.室内行人航迹推算/超声波组合定位融合算法[J].中南大学学报(自然科学版),2016,47(05):1588-1598.
[5] 杨冬,马剑,张宏科.智慧协同工业无线传感器网络[J].电子学报，2017,45(06):1537-1544.
[6] 童凯翔，周轩，李广侠，刘冰，田世伟.超宽带在无线定位技术中的应用综述[[J].导航定位学报，2015,3(01):10-14.
[7] 阐春荣，李浩，陆迈进.UWB技术在军事通信中的应用[[J].军事通信技术，2005,26(03):28-32.
[8] 张博.UWB超宽带通信技术在无线医疗监护体系中的应用前景[[J].计算机与数字工程，2012,40(10):67-69 118.
[9] 陈袅，崔学荣，宋会英.基于UWB/DGNSS的高速公路车辆精确定位方法的研究[[J].微型电脑应用，2017,33(03):4-6 11.
[10] 王芳芳，张业荣，张华美等.UWB信号的穿墙传播特性研究[[J].南京邮电大学学报(自然科学版)，2013,33(2):31-36,41.

[11] 卢靖宇，余文涛，赵新等.基于超宽带的移动机器人室内定位系统设计[J].电子技术应用，2017,43(5):25-28.
[12] 贺晶晶，姜平，冯晓荣.基于UWB的无人运输车的导航定位算法研究[J].电子测量与仪器学报，2016,30(11):1743-1749.
[13] 宋敏，申闰春.室内定位航位推测算法的研究与实现[[J].计算机工程，2013,39(07):293-279.

5. 计划与进度安排

（1）2024-2-20～2024-3-03（2周） 查阅和总结相关背景及技术资料，进一步细化研究计划，初步提出设计方案，撰写开题报告。
（2）2024-3-06～2024-3-17（2周） 完善和优化设计方案，熟悉控制器硬件资源及编程技巧，完成器件选型。
（3）2024-3-20～2024-4-07（3周） 设计电路原理图，制订程序框图，编制控制程序。
（4）2024-4-10～2024-4-28（3周） 系统调试及改进，修正程序错误，撰写毕业设计文档初稿。
（5）2024-5-01～2024-5-19（3周） 整理毕业设计文档，完善毕业设计成果。
（6）2024-5-22～2024-5-26（1周） 提交毕业设计成果，准备答辩。