南京如歌电子科技有限公司引进美国先进的雷达测距技术用于AGV定位与导航。5D机器人出品的P440超宽带测距雷达具有测距精度高、工作稳定可靠、抗多径抗干扰、对环境适应性好等突出优点，在大多数场合下可以替代激光雷达加反射板的定位导航方式。
原理架构
P440测距模块是成对工作的，一对模块通过双向飞行时间测距获取彼此间的点对点距离。实际应用时，在基础结构上安装模块做为参照节点，在AGV 上安装模块做为移动节点，通过连续的三角几何运算和其它辅助算法来实现AGV 的导航。其中，AGV 上的模块的作用相当于激光雷达，而基础结构上的模块的作用相当于反光板。如果在 AGV 上安装两个模块，还可以通过计算获取 AGV的姿态信息。P440 测距模块的测距精度和准度都可以达到 2 厘米以内，经过算法优化后可达毫米级，满足大多数应用的精度要求。
无论是室内或室外，通过在高处布设少数基站，即可覆盖数万平方米的区域。
系统优势
相对于激光反射的定位导航方式，采用P440测距技术进行定位导航的优点主要体现在：
1、室外优势明显：P440测距雷达测距距离可达 300 米甚至更远，不受光线影响。而在室外部署安装激光反光板都比较困难，经济型的激光雷达测距距离有限。
2、性价比高：工业级的激光雷达价格昂贵，而 P440 测距雷达的价格只有激光雷达的1/3~1/2。
3、工作不受烟雾、粉尘、雨雪、沙尘、强光等因素影响：
在电磁波谱中，微波的频率远远低于光波，所以微波的穿透性能要远远优于光波。采用自动化搬运可以避免工人在恶劣多尘危害健康的环境中工作，而传统的激光导航方式在这类环境中又无法施展拳脚，从这个意义上讲，微波技术比激光技术具有天然和本征的优势。
4、安装调试简单：无论是激光雷达所需的反光板，亦或其他如磁钉等方式，施工与维护的时间成本都是极高的。超宽带模块的安装简单易行，不需要调试和校准，系统自动计算参照节点之间的相对位置。
实验器材：基于激光雷达导航的AGV一台、P440超宽带定位系统一套、笔记本电脑两台
测试目的：观察P440模块在常规工厂环境下对AGV的定位能力，并与现有的激光雷达系统进行对比
测试方法：在区域内选取若干点，获取并记录下两套系统给出的坐标。后期进行数据处理时，算出相邻两点的间距。
测试数据：如下表——
|
坐标 |
|
两点距离 |
|
距离差值（mm） |
|||||
|
激光（mm） |
|
P440（m） |
|
|
|||||
|
x1 |
y1 |
|
x2 |
y2 |
|
激光（m） |
P440（m） |
|
|
|
-11440 |
1900 |
|
12.957 |
3.889 |
|
空省 |
空省 |
|
|
|
-11080 |
-907 |
|
13.175 |
1.03 |
|
2.829990989 |
2.867299252 |
|
-37.30826252 |
|
-5510 |
-660 |
|
18.772 |
1.06 |
|
5.575473881 |
5.5970804 |
|
-21.60651843 |
|
1470 |
3070 |
|
25.935 |
4.448 |
|
7.914120292 |
7.923831964 |
|
-9.71167216 |
|
-8728 |
2819 |
|
15.731 |
4.688 |
|
10.20108842 |
10.20682203 |
|
-5.733610026 |
|
-12588 |
-55 |
|
11.742 |
1.988 |
|
4.812429324 |
4.816858001 |
|
-4.428676657 |
|
4340 |
1246 |
|
28.718 |
2.512 |
|
16.97792051 |
16.98408526 |
|
-6.1647419 |
|
-1478 |
-3250 |
|
22.67 |
-1.685 |
|
7.352764106 |
7.361597177 |
|
-8.83307114 |
|
-2390 |
5872 |
|
22.22 |
7.445 |
|
9.167476643 |
9.141083087 |
|
26.39355619 |
|
-1235 |
9635 |
|
23.49 |
11.139 |
|
3.936266505 |
3.906217608 |
|
30.04889734 |
|
-3443 |
5420 |
|
21.142 |
7.033 |
|
4.758307367 |
4.729940803 |
|
28.36656411 |
|
4919 |
4166 |
|
29.404 |
5.352 |
|
8.455504716 |
8.431275408 |
|
24.22930819 |
测试结论：在实际的应用环境中，P440超宽带微波测距导航技术能够胜任高精度定位导航工作，不仅在精度上能够接近毫米级，在铺设以及维护上更是具有独特的便利优势。现场布设基站数量为4，覆盖范围为单个厂房整片区域。在未放置激光反光板的角落区域，激光雷达完全失效，而此时远处的P440基站依然能够对AGV进行有效定位。
以下是测试现场部分照片：
公司致力于采用超宽带（Ultra Wide Band，简称UWB）射频技术和近场电磁测距（Near Field Electromagnetic Ranging，简称NFER）技术为轨道交通安全和调度、无人驾驶车辆（Automated Guided Vehicle，简称AGV）和无人机、移动机器人、大坝施工监测、动车检修、工厂自动化等工业工程领域提供高精度和高可靠性测距、定位、导航和避障解决方案。
由此衍生的技术还可用于仓库叉车安全警戒和监控、反恐训练、体育运动和演艺舞台布置以及由此产生的大数据管理，从而有效地提高训练水平和质量，保障生产安全。
公司与包括中国科学院和多所著名大学在内的科研和教学机构建立了紧密的合作关系，不断开拓相关技术的应用领域，希望能够为各行各业的人们打造一个更加安全、舒适和便利的生产生活环境，为中国的“物联网”构建添砖加瓦做出自己的贡献。
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