为进一步提高UWB技术在室内移动机器人定位方面的定位精度与可靠性,设计了一种基于UWB与里程计融合的定位系统。针对UWB测距过程中产生的随机误差问题,采用卡尔曼滤波算法进行抑制。针对UWB非视距误差问题,引入NLOS误差鉴别方法鉴别现场环境,借助里程计航迹推演算法获得机器人定位数据进行补偿。针对里程计定位过程中由于长时间、长距离所产生的累积误差问题,采用UWB高精度的定位数据进行误差矫正。实验结果表明,融合UWB与里程计的定位系统有效地抑制了UWB定位的随机误差与非视距误差,尤其在UWB信号受到障碍物的严重遮挡时,移动机器人仍能获得精确可靠地定位数据。

针对大型油浸式变压器故障检测这一特殊工况,设计了一种仿生式内检机器人系统。其中对机器人的仿生结构设计、通信系统方案设计、定位系统方案设计进行了重点描述。在接收终端可以遥控内检机器人运动,同时可以接受内检机器人返回的故障检测信息。油浸式变压器仿生式内检机器人系统经测试可以按照要求完成油浸式变压器故障检测预定任务。

在基于距离的定位算法的基础上,提出基于超宽带（UWB）通信技术的TOA（Time Of Arrival）测距方法。UWB信号具有隐蔽性好、穿透能力强、定位精度高以及功耗低等特点,但在节点定位应用中,UWB直达信号难以精确检测。本文提出通过对首次到达信号时间和最强信号时间进行加权来得到直达信号到达时间,并采用模糊逻辑技术计算加权系数。实际数据仿真试验表明,基于UWB的定位技术可极大地提高定位精度。

UWB技术是目前最理想的低功耗、高带宽的短距离无线传输技术。UWB技术的相关研究以及应用也成了目前研究的热点话题。介绍了UWB的基本技术及相关知识，包括其定义、技术实现、相关调制技术及优缺点。并将UWB与其他几种技术做简单比较，突现了UWB在高速率传输、低功率发射、低功耗、大空间容量等多方面的优势。最后，介绍了UWB在数字家庭及无绳USB方面的应用。

针对离散制造车间对天车运行状态缺乏高效监测手段的问题,提出一套基于超宽带(UWB)定位技术的离散车间天车数据采集与监测系统。基于UWB实时定位系统结合无线传感硬件获取离散车间天车实时定位及负载数据,针对UWB定位异常数据进行平滑处理,运用时空数据融合建模方法输出天车作业相关信息,采用混合开发架构搭建天车可视化监测与数据统计界面。实际应用结果表明:该系统数据处理精度较高,可视化效果良好,提供了高效的天车监测方式。