自主导引车辆（Automated Guided Vehicle,AGV）已成为智能运输、智能化制造过程中最典型的智能装置,并发挥了日益巨大的作用。AGV系统是一个包含了诸多关键技术的复杂体系,在诸多关键技术中AGV定位与导航关键技术始终是一个研发热点。当前AGV使用的磁条、磁钉、激光等导航方式对使用场景改造大、不易改变、配置复杂成本高,无法适用于复杂变化的实际应用场景,无法满足当前智能物流的生产要求。超宽带（Ultra-Wideband,UWB）无线定位技术依靠其较高的测量精度、无需载波、功耗低等诸多优点在众多无线技术中脱颖而出且在许多领域已经广泛应用,随着UWB技术的不断完善,将其应用于AGV定位导航已经成为可能。因此,本课题采用UWB定位技术设计了AGV定位导航系统,来解决当前导航方式存在的问题,本课题主要研究内容如下:首先,对AGV定位导航系统进行了功能需求分析,从定位方案、运动控制、上位机功能和通信方式等方面进行了相关分析,在功能需求分析的基础上提出了基于UWB的AGV定位导航系统的总体方案设计。进一步,以系统功能需求和整体设计方案为基础采用STM32F407主控芯片、DW1000超宽带模块、MPU6050惯性测量单元等硬件进行了AGV定位导航系统的硬件平台搭建、上位机软件设计以及各模块之间的通信设计的实现。其次,对UWB技术的基本概念、技术特点进行了简要的介绍,分析了UWB四种定位原理;对TOA定位原理的几种定位算法进行了详细的推理和对比分析,选择了最小二乘算法作为本课题的UWB定位解析算法;对常见的几种测距方式进行了叙述和误差分析,针对双边双向测距方式中UWB测量结果中存在的噪声干扰,采用卡尔曼滤波的方式对测距结果进行优化,验证结果表明有效减少了数据的波动;针固有的系统误差造成的测量偏差,采用基于差分的原理对存在的系统偏差进行校正,并在UWB原有的通信方式的基础上进行了差分校正数据通信方案进行了设计。接着,针对UWB在非视距（Non-Line-of-Sight,NLOS）环境下定位误差增大,提出了基于UWB和IMU组合导航方法来克服非视距环境下UWB定位较差的缺点;介绍了UWB/IMU常见的两种组合方式:松组合方式、紧组合方式;提出了以卡尔曼滤波为基础的UWB/IMU松组合导航方法;针对UWB在动态定位过程中存在的定位滞后以及差分参考站转换时存在短时间定位失效的问题,对定位结果进行了滞后补偿。最后,通过相关实验对本课题提出的AGV导航系统进行了验证,在静态条件下使用UWB单独定位的平均定位精度可以达到4.7cm;动态条件下,视距环境中UWB/IMU组合定位平均偏差为3.63cm,非视距环境下UWB/IMU组合定位平均偏差为6.52cm;无论在视距环境还是在非视距环境中,组合定位导航方法相比于UWB单独定位进一步提高了定位精度,并且定位轨迹也更加平滑;实验结果表明,本课题提出的定位导航系统能够满足AGV对定位导航精度上的需求。