【摘 要】
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当下无线电定位技术在生活中应用广泛,室内定位始终是其中的热点研究的对象。无线电在室内环境传播相较于室外空旷环境更易出现因为多径或者非视距环境等情况而增大定位误差。论文以超宽带（Ultra-Wide Band,UWB）技术为定位实现的基础,依靠其良好的穿透力与稳定性提高定位系统在室内定位的精度。论文研究了UWB的定位算法,设计了移动机器人的定位跟随系统,实现了可随标签进行定位与跟随移动的机器人平台。
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当下无线电定位技术在生活中应用广泛,室内定位始终是其中的热点研究的对象。无线电在室内环境传播相较于室外空旷环境更易出现因为多径或者非视距环境等情况而增大定位误差。论文以超宽带（Ultra-Wide Band,UWB）技术为定位实现的基础,依靠其良好的穿透力与稳定性提高定位系统在室内定位的精度。论文研究了UWB的定位算法,设计了移动机器人的定位跟随系统,实现了可随标签进行定位与跟随移动的机器人平台。本文做的主要研究工作如下:（1）首先研究了常用的几种无线电定位方法并对其优缺点进行对比,其次研究了几种常用的UWB定位方法对其优缺点进行对比,分析了UWB定位的误差来源,并明确了论文实验所使用的定性能评价指标。（2）确定了移动机器人平台所需主要功能:定位、跟随,并以此设计了机器人的整体方案,分别设计了机器人主要硬件电路与软件,最终实现了机器人系统定位跟随。（3）研究分析了Fang算法、Chan算法、Taylor算法并进行性能分析比对,仿真结果表明独立定位算法效果较差,并分析了一种C-T（Chan-Taylor）组合定位算法的性能,提出了一种基于Fang算法优化的FTK（Fang-Taylor-Kalman）组合算法,对两种组合算法定位性能仿真后,结果表明:FTK算法的静态定位误差值CDF（Cumulative Distribution Function）小于3cm部分的占比达到98%。（4）分别测试了机器人定位系统与跟随系统的性能。测试主要分为UWB定点测距分析和动点跟随分析;定点测距结果表明系统解算定位的结果与实际坐标误差小于10cm,定位效果精确;跟随动点测试结果表明机器人跟随精度高,跟随误差小于15cm。
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