Uydu konumlandırma teknolojisinin sürekli gelişmesi ve iyileştirilmesiyle birlikte, yüksek hassasiyetli konumlandırma teknolojisi, modern yaşamda ölçme ve haritalama, hassas tarım, İHA, insansız sürüş ve diğer alanlar, yüksek hassasiyetli konumlandırma teknolojisi gibi yaşamın her alanına uygulanmıştır. her yerde görülebilir.Özellikle, yeni nesil Beidou navigasyon uydu sistemi ağının tamamlanması ve 5G döneminin ortaya çıkmasıyla birlikte, Beidou +5G'nin sürekli gelişiminin, havaalanı planlama alanlarında yüksek hassasiyetli konumlandırma teknolojisinin uygulanmasını teşvik etmesi bekleniyor. , robot denetimi, araç izleme, lojistik yönetimi ve diğer alanlar.Yüksek hassasiyetli konumlandırma teknolojisinin gerçekleştirilmesi, yüksek hassasiyetli anten, yüksek hassasiyetli algoritma ve yüksek hassasiyetli kart kartının desteğinden ayrılamaz.Bu makale esas olarak yüksek hassasiyetli antenin geliştirilmesini ve uygulanmasını, teknoloji durumunu vb. tanıtmaktadır.

1. Yüksek hassasiyetli GNSS anteninin geliştirilmesi ve uygulanması

1.1 Yüksek hassasiyetli anten

GNSS ALANINDA, yüksek hassasiyetli anten, anten faz merkezinin kararlılığı için özel gereksinimleri olan bir anten türüdür.Santimetre seviyesinde veya milimetre seviyesinde yüksek hassasiyetli konumlandırmayı gerçekleştirmek için genellikle yüksek hassasiyetli tahta ile birleştirilir.Yüksek hassasiyetli anten tasarımında genellikle aşağıdaki göstergeler için özel gereksinimler vardır: anten ışın genişliği, düşük yükseklik kazancı, yuvarlak olmama, yuvarlanma düşme katsayısı, ön ve arka oranı, çoklu yol önleme yeteneği vb. Bu göstergeler, antenin faz merkezi stabilitesini doğrudan veya dolaylı olarak etkiler ve ardından konumlandırma doğruluğunu etkiler.

1.2 Yüksek hassasiyetli antenin uygulanması ve sınıflandırılması

Yüksek hassasiyetli GNSS anteni, başlangıçta mühendislik, topografik haritalama ve çeşitli kontrol araştırmaları sürecinde statik milimetre düzeyinde konumlandırma doğruluğu elde etmek için araştırma ve haritalama alanında kullanıldı.Yüksek hassasiyetli konumlandırma teknolojisinin olgunlaşmasıyla birlikte, yüksek doğruluklu anten, sürekli çalışan referans istasyonu, deformasyon izleme, deprem izleme, araştırma ve haritalama ölçümü, insansız hava araçları (İHA), hassas alanlar dahil olmak üzere gittikçe daha fazla alanda giderek daha fazla uygulanmaktadır. tarım, otomatik sürüş, sürüş testi sürüş eğitimi, mühendislik makineleri ve diğer endüstriyel alanlarda, farklı uygulamalarda antenin indeks gereksinimine göre de belirgin bir fark vardır.

1.2.1 CORS sistemi, deformasyon izleme, sismik izleme – referans istasyonu anteni

Yüksek doğruluklu anten, doğru konum bilgisi için uzun süreli gözlem yoluyla ve gerçek zamanlı gözlem verilerinin kontrol merkezine iletilmesinde veri iletişim sistemi aracılığıyla sürekli çalışma referans istasyonunu kullandı, düzeltme parametrelerinden sonra hesaplanan kontrol merkezi alanının hatasını geliştirmek için Geziciye (istemciye) hata mesajları göndermek için toprak sistemi ve waas sistemindeki yıldız vb. geliştirilir. Son olarak, kullanıcı doğru koordinat bilgisini alabilir [1].

Deformasyon izleme, deprem izleme vb. uygulamalarında, deformasyon miktarının doğru bir şekilde izlenmesi ihtiyacı nedeniyle, doğal afetlerin oluşumunu tahmin etmek için küçük deformasyonların tespiti.

Bu nedenle, sürekli çalışan referans istasyonu, deformasyon izleme ve sismik izleme gibi uygulamalara yönelik yüksek hassasiyetli anten tasarımında, gerçek zamanlı doğruluk sağlamak için ilk dikkate alınması gereken mükemmel faz merkezi kararlılığı ve anti-çok yollu girişim yeteneği olmalıdır. çeşitli gelişmiş sistemler için konum bilgileri.Ayrıca mümkün olduğu kadar çok uydu düzeltme parametresi sağlamak için antenin mümkün olduğu kadar çok uydu alması gerekir, dört sistem tam frekans bandı standart konfigürasyon haline gelmiştir.Bu tür uygulamalarda genellikle sistemin gözlem anteni olarak dört sistemin tüm bandını kapsayan referans istasyon anteni (referans istasyon anteni) kullanılır.

1.2.2 Ölçme ve haritalama – Dahili ölçme anteni

Ölçme ve haritalama alanında entegre edilmesi kolay yerleşik bir ölçme anteni tasarlamak gerekmektedir.Anten, araştırma ve haritalama alanında gerçek zamanlı ve yüksek hassasiyetli konumlandırma sağlamak için genellikle RTK alıcısının üst kısmına yerleştirilir.

Dahili ölçüm anteni kapsama alanı, özellikle 4 g, bluetooth, WiFi ile entegre ağ RTK uygulaması ile frekans kararlılığı, ışın kapsama alanı, faz merkezi, anten boyutu vb. tasarımında ana husus olarak yerleşik netcom- RTK alıcı üreticilerinin çoğunluğu tarafından 2016 yılında piyasaya sürülmesinden bu yana, ölçüm anteni yavaş yavaş ana pazar payını işgal ediyor, yaygın olarak uygulanıyor ve tanıtılıyor.

1.2.3 Sürüş testi ve sürüş eğitimi, insansız sürüş – harici ölçüm anteni

Geleneksel sürüş testi sisteminin büyük girdi maliyeti, yüksek işletme ve bakım maliyeti, büyük çevresel etki, düşük doğruluk vb. gibi birçok dezavantajı vardır. Sürüş testi sisteminde yüksek hassasiyetli antenin uygulanmasından sonra sistem manuel değerlendirmeden değişir. Akıllı değerlendirmeye ve değerlendirme doğruluğu yüksektir, bu da sürüş testinin insan ve malzeme maliyetlerini büyük ölçüde azaltır.

Son yıllarda insansız sürüş sistemi hızla gelişti.İnsansız sürüşte, çoğu ortamda yüksek konumlandırma doğruluğu elde edebilen RTK yüksek hassasiyetli konumlandırma ve ataletsel navigasyonun birleştirilmiş konumlandırmasının konumlandırma teknolojisi genellikle benimsenir.

İnsansız sistemler gibi sürüş testi sürüş eğitiminde, genellikle anten harici formla ölçülür, çalışma frekansı ihtiyacı, çoklu sistemli çoklu frekanslı anten, yüksek konumlandırma doğruluğu elde edebilir, çok yollu sinyal belirli bir engellemeye sahiptir ve iyi çevresel Uyarlanabilirlik, dış ortamda hatasız uzun süreli kullanım olabilir.

1.2.4 İHA — Yüksek hassasiyetli İHA anteni

Son yıllarda İHA endüstrisi hızla gelişti.İHA, tarımsal bitki koruma, araştırma ve haritalama, enerji hattı devriyesi ve diğer senaryolarda yaygın olarak kullanılmaktadır.Bu tür senaryolarda, yalnızca yüksek hassasiyetli antenle donatılmak çeşitli operasyonların doğruluğunu, verimliliğini ve güvenliğini sağlayabilir.İHA'nın yüksek hız, hafif yük ve kısa dayanıklılık özellikleri nedeniyle, yüksek hassasiyetli İHA anteninin tasarımı esas olarak ağırlık, boyut, güç tüketimi ve diğer faktörlere odaklanmakta ve geniş bant tasarımını mümkün olduğu kadar sağlama öncülüğünde gerçekleştirmektedir. ağırlık ve boyut.

2, yurtiçinde ve yurtdışında GNSS anten teknolojisi durumu

2.1 Yabancı yüksek hassasiyetli anten teknolojisinin mevcut durumu

Yüksek hassasiyetli anten üzerine yabancı araştırmalar erken başladı ve NoVatel'in GNSS 750 serisi şok anteni, Trimble'ın Zepryr serisi anteni, Leica AR25 anteni vb. gibi iyi performansa sahip bir dizi yüksek hassasiyetli anten ürünü geliştirildi. Büyük yenilikçi öneme sahip birçok anten biçimi vardır.Bu nedenle Çin'in yüksek hassasiyetli anten pazarı geçmişte uzun bir süre yabancı ürünlerin tekelinden çıkmıştı.Ancak son on yılda yerli üreticilerin sayısının artmasıyla birlikte, yabancı GNSS yüksek hassasiyetli anten performansının temelde hiçbir avantajı kalmadı, ancak yerli yüksek hassasiyetli üreticiler pazarı yabancı ülkelere genişletmeye başladı.

Ayrıca son yıllarda ürünleri çoğunlukla İHA, araç ve diğer sistemler için kullanılan küçük GNSS antenleri olan Maxtena, Tallysman vb. gibi bazı yeni GNSS anten üreticileri de geliştirildi.Anten formu genellikle yüksek dielektrik sabitine sahip mikroşerit anten veya dört kollu spiral antendir.Bu tür anten tasarım teknolojisinde yabancı üreticilerin hiçbir avantajı kalmamakta, yerli ve yabancı ürünler homojen rekabet dönemine girmektedir.

2.2 Yerli yüksek hassasiyetli anten teknolojisinin mevcut durumu

Geçtiğimiz on yılda, bir dizi yerli yüksek hassasiyetli anten üreticisi büyümeye başladı veBağımsız fikri mülkiyet haklarına sahip bir dizi yüksek hassasiyetli anten ürünü geliştiren Huaxin Antenna, Zhonghaida, Dingyao, Jiali Electronics vb. gibi Velop.

Örneğin, referans istasyonu anteni ve yerleşik ölçüm anteni alanında, HUaxin'in 3D bobin anteni ve tam netcom kombine anteni yalnızca uluslararası lider performans seviyesine ulaşmakla kalmıyor, aynı zamanda çeşitli çevresel uygulamaların gereksinimlerini yüksek güvenilirlikle karşılıyor. uzun servis ömrü ve çok düşük arıza oranı.

Araç, İHA ve diğer endüstrilerde, harici ölçüm anteni ve dört kollu spiral antenin tasarım teknolojisi nispeten olgunlaşmıştır ve sürüş test sistemi, insansız sürüş, İHA ve diğer endüstrilerin uygulanmasında yaygın olarak kullanılmaktadır. ve iyi ekonomik ve sosyal faydalar elde etti.

3. GNSS anten pazarının mevcut durumu ve geleceği

2018 yılında Çin'in uydu navigasyonu ve konum hizmeti sektörünün toplam üretim değeri, 2017 yılına kıyasla %18,3 artışla 301,6 milyar Yuan'a ulaştı [2] ve 2020'de 400 milyar yuan'a ulaşacak;2019 yılında küresel uydu navigasyon pazarının toplam değeri 150 milyar euro olurken, GNSS terminali kullanıcı sayısı da 6,4 milyara ulaştı.GNSS endüstrisi, küresel ekonomik krize göğüs geren az sayıdaki endüstriden biridir.Avrupa GNSS Ajansı, küresel uydu navigasyon pazarının önümüzdeki on yılda ikiye katlanarak 300 milyar Euro'nun üzerine çıkacağını ve GNSS terminallerinin sayısının 9,5 milyara çıkacağını tahmin ediyor.

Küresel uydu navigasyon pazarı, karayolu trafiğine uygulanan, terminal ekipmanları gibi alanlarda insansız hava araçları, önümüzdeki 10 yıl içinde pazarın en hızlı büyüyen segmenti olacak: istihbarat, insansız araç ana gelişme yönü, geleceğin karayolu aracı otonom sürüş yeteneği Aracın yüksek hassasiyete sahip GNSS anteni ile donatılmış olması gerekir, bu nedenle GNSS anteninin otomatik sürüşü için büyük pazar talebi vardır.Çin'in tarımsal modernizasyonunun sürekli gelişmesiyle birlikte, bitki koruma İHA'sı gibi yüksek hassasiyetli konumlandırma anteniyle donatılmış İHA'nın kullanımı artmaya devam edecek.

4. Yüksek hassasiyetli GNSS anteninin gelişme eğilimi

Yıllar süren geliştirmelerden sonra, yüksek hassasiyetli GNSS anteninin çeşitli teknolojileri nispeten olgunlaştı, ancak hala aşılması gereken birçok yön var:

1. Minyatürleştirme: Elektronik ekipmanların minyatürleştirilmesi sonsuz bir gelişme eğilimidir, özellikle İHA ve el tipi uygulamalarda küçük boyutlu antene olan talep daha acildir.Ancak minyatürleştirme sonrasında antenin performansı düşecektir.Kapsamlı performans sağlanırken anten boyutunun nasıl azaltılacağı, yüksek hassasiyetli antenin önemli bir araştırma yönüdür.

2. Anti-çok yollu teknoloji: GNSS anteninin anti-çok yollu teknolojisi temel olarak boğucu bobin teknolojisini [3], yapay elektromanyetik malzeme teknolojisini [4] [5] vb. içerir. Ancak hepsinin büyük boyut, dar bant gibi dezavantajları vardır. Genişlik ve yüksek maliyet nedeniyle evrensel tasarım sağlanamamaktadır.Bu nedenle, çeşitli uygulama gereksinimlerini karşılamak için minyatürleştirme ve geniş bant özelliklerine sahip anti-çok yollu teknolojinin incelenmesi gerekmektedir.

3. Çok fonksiyonlu: Günümüzde GNSS anteninin yanı sıra çeşitli cihazlara birden fazla iletişim anteni entegre edilmektedir.Farklı iletişim sistemleri, GNSS anteninde çeşitli sinyal parazitlerine neden olarak normal uydu alımını etkileyebilir.Bu nedenle, GNSS anteni ve iletişim anteninin entegre tasarımı, çok fonksiyonlu entegrasyon yoluyla gerçekleştirilir ve tasarım sırasında antenler arasındaki girişim etkisi dikkate alınır; bu, entegrasyon derecesini geliştirebilir, elektromanyetik uyumluluk özelliklerini geliştirebilir ve performansını artırabilir. tüm makine.