浅谈UWB在商用车装配过程的应用

张旭阳 赵格雅

摘 要：UWB（Ultra Wideband）是一种纳秒至微秒级采用非正弦波在短距离内低功率高速传输的无线通讯技术。依据UWB技术，在商用车总装配过程中通过在产线车辆安装定位标签，在装配车间及调试区域内布设微基站，即可实时精确的定位车辆在装配过程中具体位置，同时将标签ID号和车辆状态信息进行绑定，即可零延时地将车辆状态信息传递到工厂控制中心，从而由管理部门进行协调调度，缩短商用车装配周期。关键詞：UWB;装配过程;车辆定位;状态信息中图分类号：U466  文献标识码：B  文章编号：1671-7988（2019）01-143-02

Application of UWB in the Assembly Process of Commercial Vehicle

Zhang Xuyang¹， Zhao Geya²

（ 1.Shaanxi Automobile Group Co.， Ltd.， Shaanxi Xi'an 710043;2.Xian Desen New Energy Equipment Co.， Ltd.， Shaanxi Xi'an 710043 ）

Abstract： UWB（Ultra Wideband） is a wireless communication technology that uses low power and high speed transmission of non-sine waves from nanosecond to microsecond levels within a short distance. According to UWB technology，In the process of assembly of commercial vehicles， by installing positioning tags on production line vehicles and placing microbase stations in assembly workshops and commissioning areas， the specific position of the vehicles in the assembly process can be accurately and accurately positioned in real time. At the same time， the label ID number and the vehicle status information are bound， and the vehicle information can be transmitted to the factory control center at a zero delay， so that the management department can coordinate the scheduling and shorten the assembly cycle of commercial vehicles.Keywords： UWB; Assembly process; Vehicle positioning; Vehicle informationCLC NO.： U466  Document Code： B  Article ID： 1671-7988（2019）01-143-02

1 实施依据和定位原理

1.1 实施依据

本项目施工方案符合国家标准“电工建设质量管理规范GB50300”、“无线电传输设备安全要求GB9159”、“计算机网站安全要求GB2887-89”、“国家无线电规则”、“公路隧道施工JTGF60-2009”的技术设计，总体施工方案符合无线电建筑标准和国家法律法规。

1.2 定位原理

该技术采用TDOA（到达时间差的原理），并利用UWB定位技术测量定位标签与不同定位基站之间无线信号传播的时间差。由此获得定位标签与定位基站之间的距离差，并实现标签定位。TDOA技术的使用不需要定位标签和定位基站之间的往复通信。

2 系统构成及方法

2.1 系统架构及方法介绍

在商用车装配过程中，UWB可根据车辆移动情况，分为在总装配线的一维定位及在调试过程中的二维定位。

根据定位区域面积可将一定数量的定位基站、同步控制器、定位标签组成一个定位系统，通过同步控制器进行配置管理，将数据汇总，由通用接口提供给上层应用平台软件使用。

2.2 现场实施方法

车辆定位标签可安装于车尾部（见下图，为防止雨淋等因素，可以定制防尘防水标签）。标签采用内置锂电池供电，1Hz情况下可以使用20天，满足产线车辆安装及在调周期。

2.3 基站的安装方式

定位基站在商用车装配车间可参考如右图方式进行安装，基站安装要尽量远离其它无线发射装置（如WIFI）和强电磁干扰源。室外基站根据场地、遮挡物等情况合理布局。

2.4 标签ID号和车辆信息的绑定

由于每辆车上安装一个定位标签，该定位标签ID号与该

车辆VIN、装配信息、质量信息等相关信息绑定，当车辆在装配车间或调试广场时，由于网络覆盖整个区域，系统即可自动实时读取到该车辆有关信息，同时将相关信息传递到工厂控制中心。

3 实施图像及效果分析

根据UWB在商用车装配车间及调试广场的实施图像，可以分析：

（1）一维定位，单点标签的定位效果符合要求，能准确的识别车辆到达某工位;在地链移动过程中，由于某区域时有大件金属物体遮挡，在车辆移动过程定位效果偶尔发生抖动，不会整体影响整体效果，当将基站布设在顶部天车上方时，遮挡信号问题解决，定位精度明显提高，不再出现画面抖动的现象。

（2）二维定位，标签的定位精度10cm，且在移动过程中，区域内抖动较少，移动轨迹平滑、稳定。

（3）将车辆标签信息、装配信息等状态信息有效的传递到工厂控制中心。

4 结论

UWB主要采用无线传输，具有传输距离远、信号衰减小、抗干扰能力强、不受外界电磁干扰和施工难度低等特点，因此依据UWB可以有效实时掌握商用车在装配过程停留的时长、停留位置、停留原因等车辆状态信息，帮助我们快速統计分析问题，有效调度从而缩短商用车装配过程周期。

依据UWB技术，通过结合地图空间信息，可推广实现智能物流、任务派工、智能巡检、电子围栏、智能自动加注等。

参考文献

[1] 曹荣.浅谈超宽带无线技术UWB[J].黑龙江科技信息，2008（31）： 65-66.

[2] 王艳蒙.基于超宽带的无线传感器网络的研究与设计[D].江西理工大学，2013.