1.前言
现阶段，导航技术主要有激光导航、光学图像导航、惯性导航和电磁导航[1]，sick公司也出了一种荧光导航技术。激光导航精度虽高，但是反射器的设置对场地要求严格，且对感应器的要求也较高。光学导航易受到外界环境的干扰[2]。惯性导航灵活性高，可以组合使用，但单一使用惯性导航较低的精确度是一个不可忽视的因素。磁导航是普遍认为的一项较为成熟的技术，不易受到气候、光线的影响，可靠性较高，本文主要讨论磁传感导航的实现原理和纠偏算法。
20世纪50年代中期，Barret电子公司设计出一种无人驾驶汽车，是AGV的雏形。我国对AGV的研究开展较晚，于1976年，起重机械研究所研制出第一台AGV[3]。近年来，随着国家工业化的发展，在多家研究所、学校的共同努力下，我国在工业领域的AGV研究取得了长足的发展。
磁传感导航是AGV主要使用的一种导航方式，其具有信号源稳定、不易受干扰、导航精度高、灵敏度高、响应速度快等优点。其主要原理是由磁传感器检测位置坐标已知的磁信号源，从而根据磁场情况计算AGV的位置，判断是否需要纠偏并完成校偏工作。常见的单排传感器设计，在遇到曲率半径变化较大的路径时，校偏容易出现失败，而如何处理好偏差的校正是决定该项技术适用性高低的关键因素。
磁传感导航技术的实现
2.1 磁场源的分类和选取
磁场源主要有两大类可供选取，二者可以依照路段情况混合使用。第一种是在导航路径上铺设磁带或电缆，另一种是在路面下方铺埋磁钉。相对磁钉导航，磁带导航铺设工程量大，磁体本身易受损，磁带本身磁场也不强。目前磁带导航仍在广泛使用，但是磁钉导航凭借迅猛的发展势头正在逐渐取代磁带导航。在现阶段，可考虑在直线路段可采用磁带导航，在对精度要求较高的转弯路段，使用磁道钉和磁带一起提供定位信息[4]，以保足够的磁信号用于精确定位。
根据场合不同，在选取磁体材料时要综合考虑最大磁能积、矫顽磁性、最大工作温度、剩磁、材料硬度以及价格问题[5]。烧结NdFeB永磁材料的剩磁与其他材料相差不大，但其最大磁能积是其他常用材料的几倍，且可以长期使用，因此烧结NdFeB永磁材料适合加工导航用的磁钉[6。7]。在磁体尺寸方面，圆柱体磁体的磁场分布模型容易计算，所以圆柱体是磁钉的理想形状，具体的尺寸要根据实际情况考虑。磁钉的安装，可以采用基于设计图纸的图解法GPS RTK法和基于静态控制的解析法[8]。
2.2 传感器
目前有三类常见的传感器，电磁感应传感器、霍尔传感器阵列、磁阻传感器。电磁感应传感器限于电磁感应原理[9]，只能在磁通变化时产生信号，即不适用于车辆静止的状态；霍尔元件限于霍尔效应的原理，只能表示超过某一门限的信号是否存在，而不能具体显示其大小，且这种传感器精度不高；磁阻传感器的主要原理是，磁材料合金在磁场中电阻会发生变化，通过惠斯通电桥产生对应的电压变化，将磁场信息转化为电信号[10]。相比其他两种传感器，磁阻传感器虽成本较高，但是其具有精度较高，可靠性高，体积小易集成，抗干扰能力强的优点，是实现磁传感导航的首选。
传感器能够输出的电压信号是非常小的低频信号，所以需要对信号放大、滤波后进行数字采样，并通过算法滤除地磁干扰和其他干扰的噪声，才可将信号用于位置计算。
