與(yǔ)蓬勃發(fà)展(zhǎn)的室(shì)內(nèi)AGV相比，室(shì)外(wài)AGV的市(shì)场(chǎng)一(yī)直(zhí)以(yǐ)来(lái)被(bèi)看做潛力巨大(dà)的藍(lán)海(hǎi)，開(kāi)垦進(jìn)度(dù)却缓慢，究其(qí)原因(yīn)，主(zhǔ)要(yào)還(huán)是(shì)室(shì)外(wài)導航的技術(shù)的研發(fà)難度(dù)过(guò)大(dà)且(qiě)成(chéng)本(běn)过(guò)高(gāo)。

室(shì)外(wài)AGV導航的發(fà)展(zhǎn)進(jìn)程

室(shì)外(wài)AGV顧名(míng)思(sī)義就(jiù)是(shì)在(zài)室(shì)外(wài)工作(zuò)的AGV小車，室(shì)外(wài)AGV的主(zhǔ)要(yào)场(chǎng)景有(yǒu)園(yuán)區(qū)不(bù)同(tóng)廠(chǎng)房(fáng)之(zhī)間(jiān)的物(wù)料配送、港口(kǒu)码头(tóu)的貨物(wù)裝(zhuāng)卸、室(shì)外(wài)巡檢、無人(rén)配送。此(cǐ)外(wài)，還(huán)包(bāo)括一(yī)些(xiē)特殊行業中(zhōng)，如(rú)農林(lín)業自(zì)動(dòng)割草(cǎo)機(jī)、自(zì)動(dòng)插秧機(jī)等……

根(gēn)據(jù)不(bù)同(tóng)的應(yìng)用场(chǎng)景與(yǔ)需求，室(shì)外(wài)AGV導航方(fāng)案(àn)各(gè)不(bù)相同(tóng)。就(jiù)目前来(lái)说(shuō)，在(zài)固定(dìng)路(lù)線(xiàn)中(zhōng)磁釘導航的應(yìng)用相对(duì)成(chéng)熟稳定(dìng)，而(ér)在(zài)需要(yào)自(zì)主(zhǔ)導航的环(huán)境中(zhōng)则以(yǐ)激光(guāng)或(huò)視覺为(wèi)主(zhǔ)，环(huán)境越複雜輔助傳感(gǎn)器也(yě)就(jiù)越多(duō)，精度(dù)與(yǔ)速度(dù)需求越大(dà)，越接近于無人(rén)駕駛技術(shù)的原则。

在(zài)AGV室(shì)外(wài)應(yìng)用场(chǎng)景中(zhōng)，園(yuán)區(qū)廠(chǎng)房(fáng)間(jiān)配送及(jí)巡檢的導航方(fāng)式相对(duì)来(lái)说(shuō)比較簡單。在(zài)这(zhè)些(xiē)簡單的场(chǎng)景中(zhōng)，由(yóu)于道(dào)路(lù)軌迹相对(duì)固定(dìng)，巡檢或(huò)搬運AGV一(yī)般只(zhī)需鋪設磁導航就(jiù)能(néng)實(shí)現(xiàn)物(wù)料搬運或(huò)巡檢工作(zuò)。

磁導航的优勢是(shì)性(xìng)價比高(gāo)且(qiě)安(ān)裝(zhuāng)方(fāng)便，且(qiě)不(bù)会(huì)受到(dào)光(guāng)照、天(tiān)气(qì)或(huò)其(qí)他(tā)障礙物(wù)的影響；不(bù)过(guò)磁導航的劣勢也(yě)很明(míng)顯，柔性(xìng)化(huà)程度(dù)过(guò)低(dī)，需要(yào)对(duì)道(dào)路(lù)進(jìn)行改造，不(bù)便于大(dà)規模推廣，應(yìng)用场(chǎng)景受到(dào)嚴重(zhòng)限制。

盡管(guǎn)如(rú)此(cǐ)，在(zài)码头(tóu)港區(qū)應(yìng)用的室(shì)外(wài)AGV中(zhōng)，同(tóng)樣(yàng)也(yě)有(yǒu)大(dà)量(liàng)的磁導應(yìng)用。不(bù)过(guò)受港口(kǒu)环(huán)境高(gāo)度(dù)動(dòng)态變(biàn)化(huà)影響， 港口(kǒu)AGV要(yào)和(hé)大(dà)型機(jī)械進(jìn)行互動(dòng)並(bìng)融入(rù)码头(tóu)的生(shēng)産業務(wù)流程，單靠一(yī)种傳感(gǎn)器無法(fǎ)實(shí)現(xiàn)精準定(dìng)位(wèi)。因(yīn)此(cǐ)，港口(kǒu)AGV一(yī)般采用混合導航的方(fāng)式来(lái)彌補單一(yī)導航技術(shù)的不(bù)足，磁釘加慣導相結合的導航方(fāng)式應(yìng)用的最(zuì)为(wèi)普遍(biàn)。

室(shì)外(wài)自(zì)主(zhǔ)導航的崛起(qǐ)

近年(nián)来(lái)，随着需求和(hé)導航技術(shù)的發(fà)展(zhǎn)，室(shì)外(wài)的無軌導航也(yě)渐渐開(kāi)始(shǐ)增多(duō)。無軌導航一(yī)般以(yǐ)激光(guāng)或(huò)視覺導航为(wèi)主(zhǔ)。在(zài)簡單的非(fēi)标(biāo)环(huán)境下(xià)，如(rú)物(wù)流園(yuán)區(qū)等，室(shì)外(wài)導航需要(yào)配備激光(guāng)傳感(gǎn)或(huò)視覺傳感(gǎn)来(lái)實(shí)現(xiàn)自(zì)主(zhǔ)導航，如(rú)國(guó)自(zì)在(zài)上(shàng)海(hǎi)大(dà)衆和(hé)安(ān)吉物(wù)流園(yuán)區(qū)應(yìng)用的激光(guāng)導航室(shì)外(wài)牽引式AGV，采用的是(shì)激光(guāng)环(huán)境導航技術(shù)，通(tòng)过(guò)測量(liàng)式激光(guāng)，輔以(yǐ)慣導技術(shù)，實(shí)現(xiàn)非(fēi)标(biāo)环(huán)境下(xià)的室(shì)外(wài)自(zì)主(zhǔ)導航。

不(bù)过(guò)在(zài)一(yī)些(xiē)室(shì)外(wài)大(dà)场(chǎng)景中(zhōng)，盡管(guǎn)柔性(xìng)化(huà)水(shuǐ)平上(shàng)已經(jīng)得到(dào)大(dà)幅改善，但激光(guāng)導航或(huò)視覺的弊端在(zài)室(shì)外(wài)仍旧明(míng)顯，室(shì)外(wài)受光(guāng)照、惡劣天(tiān)气(qì)等环(huán)境的影響，僅僅是(shì)基于激光(guāng)或(huò)視覺的導航一(yī)方(fāng)面(miàn)存在(zài)盲區(qū)，一(yī)方(fāng)面(miàn)对(duì)于长(cháng)距離駕駛的路(lù)径規劃(huà)和(hé)統籌有(yǒu)限。因(yīn)此(cǐ)，衛星定(dìng)位(wèi)的重(zhòng)要(yào)性(xìng)不(bù)言而(ér)喻。

傳統行業習慣将衛星定(dìng)位(wèi)統稱为(wèi)GPS，事(shì)實(shí)上(shàng)全(quán)球主(zhǔ)要(yào)有(yǒu)四(sì)大(dà)定(dìng)位(wèi)系(xì)統：北(běi)斗（BDS），GPS，格雷(léi)纳斯（GLONASS），伽利略（Galileo），GPS只(zhī)是(shì)其(qí)中(zhōng)之(zhī)一(yī)，是(shì)一(yī)种以(yǐ)空(kōng)中(zhōng)衛星为(wèi)基礎的高(gāo)精度(dù)無線(xiàn)電(diàn)導航的定(dìng)位(wèi)系(xì)統。在(zài)使用过(guò)程中(zhōng)，真(zhēn)正(zhèng)的衛星信(xìn)号(hào)從遙遠(yuǎn)的太空(kōng)趕到(dào)地(dì)面(miàn),尤其(qí)要(yào)穿过(guò)電(diàn)離层(céng)、路(lù)途上(shàng)難免有(yǒu)差池，所(suǒ)以(yǐ)總(zǒng)有(yǒu)數米(mǐ)的誤差。而(ér)使用RTK差分的衛星定(dìng)位(wèi)方(fāng)法(fǎ)可實(shí)現(xiàn)厘(lí)米(mǐ)級定(dìng)位(wèi)，且(qiě)适用于全(quán)局(jú)定(dìng)位(wèi)。

RTK是(shì)载(zài)波(bō)相位(wèi)差分技術(shù)，是(shì)實(shí)时(shí)處(chù)理(lǐ)两(liǎng)个(gè)測量(liàng)站载(zài)波(bō)相位(wèi)觀測量(liàng)的差分方(fāng)法(fǎ)，网(wǎng)絡RTK系(xì)統用戶設備主(zhǔ)要(yào)配置有(yǒu)GNSS接收(shōu)機(jī)及(jí)天(tiān)線(xiàn)。所(suǒ)謂GNSS是(shì)对(duì)北(běi)斗系(xì)統（BDS）、GPS、GLONASS、Galileo等衛星導航定(dìng)位(wèi)系(xì)統的統稱，指利用一(yī)組衛星的僞距、星曆、衛星發(fà)射时(shí)間(jiān)等觀測量(liàng)，以(yǐ)空(kōng)中(zhōng)衛星为(wèi)基礎的高(gāo)精度(dù)無線(xiàn)電(diàn)導航的定(dìng)位(wèi)系(xì)統。全(quán)球導航衛星系(xì)統的优點(diǎn)是(shì)能(néng)在(zài)地(dì)球表(biǎo)面(miàn)或(huò)近地(dì)空(kōng)間(jiān)的任何地(dì)點(diǎn)可全(quán)天(tiān)候3維坐标(biāo)和(hé)速度(dù)以(yǐ)及(jí)时(shí)間(jiān)信(xìn)息的空(kōng)基無線(xiàn)電(diàn)導航連(lián)續定(dìng)位(wèi)。缺點(diǎn)是(shì)由(yóu)于GNSS定(dìng)位(wèi)依赖于空(kōng)間(jiān)衛星，受环(huán)境影響較大(dà)，高(gāo)樓、樹(shù)木(mù)、隧道(dào)可能(néng)会(huì)屏蔽信(xìn)号(hào)，以(yǐ)及(jí)首次(cì)定(dìng)位(wèi)反(fǎn)應(yìng)較慢。

在(zài)环(huán)境變(biàn)化(huà)相对(duì)稳定(dìng)的室(shì)外(wài)场(chǎng)景，室(shì)外(wài)AGV可通(tòng)过(guò)激光(guāng)/視覺導航搭配衛星定(dìng)位(wèi)系(xì)統来(lái)實(shí)現(xiàn)自(zì)主(zhǔ)移動(dòng)的室(shì)外(wài)導航技術(shù)。如(rú)安(ān)徽宇鋒開(kāi)發(fà)的一(yī)款室(shì)外(wài)牽引AGV目前已成(chéng)功應(yìng)用于監獄的室(shì)外(wài)搬運作(zuò)業中(zhōng)，該款AGV采用GPS全(quán)球定(dìng)位(wèi)系(xì)統+多(duō)線(xiàn)激光(guāng)雷(léi)达(dá)輔助定(dìng)位(wèi)系(xì)統，能(néng)夠實(shí)現(xiàn)無人(rén)搬運、無人(rén)牽引等多(duō)种應(yìng)用功能(néng)，在(zài)雷(léi)雨(yǔ)、高(gāo)温(wēn)、嚴寒的极(jí)端天(tiān)气(qì)也(yě)可正(zhèng)常運行。

此(cǐ)外(wài)，在(zài)農業中(zhōng)無人(rén)駕駛設備也(yě)需要(yào)應(yìng)用到(dào)衛星定(dìng)位(wèi)。如(rú)無人(rén)駕駛插秧機(jī)，一(yī)般需要(yào)搭载(zài)北(běi)斗導航駕駛系(xì)統，利用北(běi)斗定(dìng)位(wèi)系(xì)統和(hé)物(wù)聯网(wǎng)技術(shù)对(duì)傳統插秧機(jī)進(jìn)行智能(néng)升(shēng)級改造。操作(zuò)人(rén)員只(zhī)需通(tòng)过(guò)平闆車载(zài)終(zhōng)端完成(chéng)定(dìng)位(wèi)及(jí)參數設置，系(xì)統便能(néng)自(zì)行規劃(huà)最(zuì)优路(lù)線(xiàn)，實(shí)現(xiàn)田(tián)間(jiān)自(zì)動(dòng)插秧、智能(néng)避障、掉头(tóu)转彎等全(quán)套(tào)無人(rén)作(zuò)業。