Research on port AGV composite positioning based on UWB/RFID

Abstract

In recent years, ports in various countries have successively carried out research and application of fully automated terminal. The terminal adopts the "Double car shore bridge + AGV + ARMG" automation process, which is the most widely used and relatively mature fully automated solution. At present, the AGV navigation of the terminal is based on RFID magnetic nail positioning and the accuracy is good. However, nowadays UWB technology has become the most popular technology in ranging and positioning. The research in this work is based on UWB/RFID composite positioning, which is mainly used for the specific localization tasks in the port and it can accurately locate the position of the AGV. This MSc work studies the UWB positioning system first and then researches the traditional 3D positioning algorithm. Importance contribution expressed by 3D TOA localization algorithm. For RFID system, this connection between the reader and the carrier is designed, and the reference tag is buried. At last, data-based on RFID localization algorithm in scene analysis method is adopted for positioning. Secondly, the basis of the composite positioning system is data fusion technology. The most widely used and mature fusion algorithm is the Kalman filter algorithm and Particle filter. Finally, the experimental analysis of UWB and RFID composite positioning system is implemented. The results indicate that UWB and RFID composite positioning system can reduce the cost of the positioning system. Higher positioning accuracy and robustness are characterizing the developed system.

Nos últimos anos, portos de vários países realizaram sucessivamente pesquisas e aplicações de terminais totalmente automatizados. O terminal adota o processo de automação "Double car shore bridge + AGV + ARMG", que é a solução totalmente automatizada mais amplamente utilizada e relativamente madura. Atualmente, a navegação AGV do terminal é baseada no posicionamento da etiqueta RFID e a precisão é boa. No entanto, hoje em dia, a tecnologia UWB tornou-se na tecnologia mais popular relativamente ao alcance e posicionamento. A pesquisa neste trabalho é baseada no posicionamento composto por UWB / RFID, usado principalmente para tarefas de localização específicas nos portos, podendo desta forma localizar-se com precisão a posição do AGV. Este projeto de mestrado estuda em primeiro lugar o sistema de posicionamento UWB, e depois um algoritmo tradicional de posicionamento 3D. A contribuição da importância expressa pelo algoritmo de posicionamento “time of arrival” (TOA) 3D foi proposta. Para o sistema de posicionamento RFID, a conexão entre o leitor e a transportadora é projetada e a etiqueta de referência é ocultada. Por fim, o algoritmo de “k-nearest neighbor” baseado numa base de dados e no método de análise de cena é adotado para realizar o posicionamento. Em segundo lugar, a base do sistema de posicionamento composto é a tecnologia de fusão de dados. O algoritmo de fusão mais amplamente utilizado e maduro é o algoritmo de filtro Kalman e o filtro de partículas. Finalmente, é realizada a análise experimental do sistema de posicionamento composto UWB e RFID. Os resultados experimentais mostram que o sistema de posicionamento composto UWB e RFID pode reduzir o custo do sistema de posicionamento. O sistema desenvolvido é caracterizado por uma maior precisão de posicionamento e robustez.