海格通信是建国以来最早从事导航设备开发、生产的厂家之一，五十多年来一直致力于我国导航定位事业，积累了丰富的导航定位产品研制经验。从上世纪60年代开始，先后研制了“长河三号”、奥米伽、“长河二号”、子午仪、GPS、GLONASS、北斗一号、北斗二号等多个系统、多种型号的导航产品。近年来，海格通信抓住北斗系统的发展机遇，大力开展关键技术攻关和产品研制工作，产品覆盖卫星导航芯片、天线模块、整机、应用系统等，已形成了“芯片—模块－终端－系统”的全产业链布局，产品已批量应用于车辆、船舶、航空等领域。 海格通信的北斗导航产业发展得到了政府的大力扶持，近年一直担任中国北斗产业应用协会副会长单位，广东省北斗卫星导航产业联盟主席单位，广东省北斗卫星导航产业（广州）基地也落户海格通信。

DWELT系统（动态加权进化的路径追踪技术）首先基于环境的地磁信号、无线信号、视觉信号等，应用机器学习算法进行特征学习与分类，从而实现对于位置、行为、网络、环境的认知；系统基于手机所收集的地磁信号、无线信号、传感器信号、用户状态信息等，结合机器学习算法与认知模型进行多维融合，进而获得用户的准确位置。 系统对硬件依赖性极低，不需部署额外设备，可直接利用场景内的固有信息进行定位。 根据微软室内定位技术大赛和 EvAAL 定位大赛两大权威大赛2011-2018年公开评测数据，DWELT技术全球领先。

高校科技成果尽在科转云

团队研发了手术视觉当行定位系统，采用多相机系统对带有视觉标签的手术器具进行实时定位和目标跟踪，视觉标签采用非对称分布的红外反射球，支持有源和无源两种视觉标签。其中高速高分辨率红外摄像机采用内置850nm红外光源阵列，120万像素红外CD，配合宽焦距范围镜头，视场角度可达90°以上。为减小系统延时，提高手术医生的体验感，研究基于FPGA的视觉数据并行计算定位算法，在相机本地通过FPGA快速计算得到单视角的定位数据，配合高速以太网标准的数据传输总线，能够达到20帧以上的满分辨率传输。中央控制器实时集多个相机的目标定位数据，进行信息融合计算，得到手术器具的高精度实时6自由度位姿。

团队研发了手术视觉当行定位系统，采用多相机系统对带有视觉标签的手术 器具进行实时定位和目标跟踪，视觉标签采用非对称分布的红外反射球，支持有 源和无源两种视觉标签。其中高速高分辨率红外摄像机采用内置 850nm 红外光源 阵列，120 万像素红外 CCD，配合宽焦距范围镜头，视场角度可达 90°以上。为 减小系统延时，提高手术医生的体验感，研究基于 FPGA 的视觉数据并行计算定 位算法，在相机本地通过 FPGA 快速计算得到单视角的定位数据，配合高速以太 网标准的数据传输总线，能够达到 200 帧以

本发明公开了一种多导航系统互操作定位方法及系统，包括:(1)基于卡尔曼滤波的定位模型的构 建;(2)每次接收机定位结束时，存储本次定位结束时估算的系统间钟差偏差;(3)每次接收机定位时， 若本次定位与上次定位时间间隔小于预设间隔，引入上次定位结束时估算的各系统间钟差偏差，采用定 位模型进行定位;(4)每次接收机定位时，若本次定位与上次定位时间间隔不小于预设间隔，采用定位 模型实时解算各历元时刻下各系统间钟差偏差的变化值，采用定位模型进行定位。本发明可用于多导航 系统组合定位，仅需估计一个接收机钟差即可进行定位解算，从而可解决可视卫星数量较少情况下无法 定位的问题。

系统建立了北斗/GNSS广域实时厘米级导航定位理论与方法，在精密单点定位整数解模型、实时与快速初始化方法、广域实时精密定位质量控制三个方面取得了突破性进展，解决了精密单点定位长期以来非差模糊度固定难和实时快速初始化难两大瓶颈，实现了“定得准”、“测得快”的核心目标。项目整体达到国际先进，部分成果达到国际领先水平，已在测绘遥感、航空航天、极地科考、地震与大气科学等领域应用。该研究引领了高精度卫星导航定位从局域到广域、从事后向实时、从GPS单系统到GNSS多系统方向的发展，推动了卫星导航与大地测量学科的

一、项目简介 自动导航运输车（Automated Guided Vehicle，AGV）是装有自动导航装置，能够沿规定的路径行驶，在车体上具有编程和停车选择装置、安全保护装置以及各种物料移载功能的搬运车辆。广泛应用于汽车制造、电子、纺织、食品、烟草、物流仓储等行业和领域。 2016年中国AGV市场销售量7350台，市场规模达12.08亿元，同比增长37.7%。2017年中国市场AGV销量有望突破10200台，同比增速超38%。特别是新一代完全柔性的AGV机器人将在各种场景下得到应用，新的AGV增量市场正在酝酿过程中。 当前AGV主要导航方式为有轨导航（固定路径）和无轨导航（柔性路径）。传统有轨导航AGV主要采用有轨导航方式，虽然简单易行、路径跟踪可靠性好，但灵活性和柔性差；新的激光导航方式，在应用时具有更高的柔性，但目前大多数是采用反射板和三角定位原理进行，其灵活性和柔性受到限制。 无轨导航AGV不需要任何场地施工、具备自由路径导航和智能避让能力的AGV，越来越受到行业的重视，是重要发展趋势和研究热点。这种无轨的自主导航系统（自由路径规划和决策）具有更高的引导柔性，能够更高效、灵活地完成物料的搬运任务。随着车间物流和生产流程日益复杂多变，对柔性供送、自主规划决策的新一代AGV需求迫切。 本项目致力于开发面向柔性物料搬运、内部物流的AGV机器人平台，具有效率高，易于操作、使用灵活且安全等特点。项目研究的这种AGV是第三代柔性移动机器人，综合了激光、视觉、惯性定位和自主规划决策技术，是未来的移动解决方案。(智能化工具化)，适应于巡检和商城、宾馆、医院等场所的内部配送。 项目研究全新一代AGV属于自主导航机器人，具备全柔性：无轨导航，不需要场地布设，全软件化，应用更广（内部物流、人机协作等）。具备自主性：自动路径规划、自动避障、自动跟踪、相互协作、自动充电等智能决策。项目研究具有重要的现实意义和市场前景。 二、前期研究基础 研究团队已经开工研究面向柔性物料搬运和物流配送的新一代AGV机器人，服务于需混合导航与自由路径功能的新兴AGV市场，目前研发的这种AGV是第三代高级移动机器人，综合了激光、视觉、惯性导航和自主规划决策与人机交互技术，是未来的移动解决方案(智能化工具化)。累计完成投资150万元，已和厦门万久公司开展省高校产学项合作目(基于视觉与惯性定位的AGV装置研发)，设计完成了AGV机器人样机，正进行驱动系统、导航系统、控制系统可靠性与性能指标的测试。 当前正在的研究工作和目标是，进一步完善AGV基本机型设计，实现激光SLAM、里程/IMU惯性定位、自主路径规划与跟踪；对AGV的RGB-D视觉系统进行开发设计，实现视觉引导与目标识别、跟踪、避让；进行终端控制软件开发，形成产品应用解决方案。 已发表的与项目相关的主要论文SCI论文5篇，EI论文20余篇。主要发明专利有：1. 仲训昱, 田军, 庞聪, 彭侠夫, 曾建平. 基于前倾 2D 激光雷达移动扫描的路面与障碍检测方法. 国家发明专利（受理中）2. 仲训昱. 基于虚拟扫描与测距匹配的 AGV 激光 SLAM 方法. 国家发明专利（申请号：201710504910.7, 受理中）. 3. 仲训昱, 李跃亮, 彭侠夫. 面向智能车自主充电的柔性对接装置. 国家发明专利（申请号： 201710389598.1, 受理中）4. 仲训昱, 王祥, 陈映冰, 彭侠夫. 基于 A*提取引导点的 AGV 路径跟踪与避障协调方法.国家发明专利（申请号： 201710043581.0, 受理中）5. 仲训昱, 李跃亮, 刘嘉伟, 彭侠夫. 一种面向智能车自主充电的柔性对接装 置. 国家实用新型专利, 专利号： 201720606992.1 三、应用技术成果 （一）导航控制系统设计 研究团队开发了一种全柔性自主式AGV机器人, 其导航控制系统如下图所示，特点有： 1）采用这种模块化的系统平台, 搭建激光导航AGV产品, 可实现降低制作成本30%-50%;  2）结合视觉/惯性定位和特殊运动机构, 支持各种场景下的使用、简易且节省人工成本。 （二）地图表示和基于A*提取关键路径点的全局路径规划方法 以AGV半径障碍进行膨胀，建立初始栅格地图；通过风险评估函数对障碍周围节点的风险等级进行评估，获得带有风险区域的安全栅格地图。在安全地图上通过A*算法规划全局路径，在得到的全局路径上提取关键路径点。 （三）基于位-姿交替控制的路径跟踪与避让/运动协调方法研究了局部环境建模与自适应窗口的实时避障方法，同时还研究了基于复合速度障碍法的分布式运动规划算法，在各种移动服务机器人与AGV搬运机器人 相互协调避让的运动规划中等具有很好的应用前景。 机器人以关键路径点为引导点并不断实时切换、更新引导点，进行路径跟踪与障碍避让的协调统一。 （四）基于地图匹配的AGV激光SLAM方法 虚拟扫描与测距匹配法：增量式创建栅格地图，采用虚拟激光雷达扫描与基于测距的快速轮廓匹配。 LATTICE SLAM方法：综合采用了高斯牛顿迭代法、地图匹配表、概率地图和高低两层地图等策略。 （五）AGV系统特色设计 1)双层控制器系统结构，提高可靠性、实时性和灵活性。 2)基于ROS的软件设计，采用NVIDIA 的TK1超级计算平台作为主控计算机。 3)下位机功能模块设计：处理实时性较高的任务，如里程计／IMU推算定位、安全速4)度控制、超声波／防撞条避碰处理等。 5)运动机构及外观设计：两轮差动驱动＋两轮随动”的四轮运动机构，比六轮机构具有更好的地面适应性；采用橡胶轮，减震和静音效果好。 6)自动充电对接装置设计：通过柔性连杆的弯曲形变来实现充电接口和充电接头的柔顺对接。 四、合作企业 厦门万久科技股份有限公司是一家集销售、软件研发、技术服务、加工技术整合为一体的高新技术企业。目前公司的经营范围涉及CNC软件开发及数控系统销售、CNC控制零件销售及专业维修；工艺优化、机台升级与技术改造、工程配电与软件优化、专用机控制系统开发、多轴机的设计与开发、机台精度检测与校正优化服务等。公司是国际知名生产制造企业——富士康的产品供应商和技术服务商。  

项目简介： 发展自主知识产权的北斗卫

自主导航技术是移动机器人实现自主化的最为核心的关键技术。在现有的智能工厂环境中，工业AGV等多采用色带、磁钉、磁条、二维码、有反射板激光等自主导航技术，这类方法共同缺点就是需要对使用环境进行大量改造，系统的建设周期较长、维护成本高且难以满足智能工厂对柔性和灵活制造的要求。因此，目前AGV的导航模式逐渐从传统的导航方式转向了基于自然环境和SLAM技术的完全自主导航方式。但是，目前常规的基于激光传感器的定位技术只能达到2-5cm的精度，并且对于环境要求较高，无法满足工业环境高精度、强鲁棒性的要求。针对上述难题，研发了利用激光、视觉、惯性传感器等多模态传感器，在动态、视觉退化、非结构化等自然环境中实现了高精度、高可靠性和高实时性的2D/3D自主定位与导航技术。