A műholdas helymeghatározó technológia folyamatos fejlesztésével és fejlesztésével a nagy pontosságú helymeghatározási technológiát a modern élet minden területén alkalmazták, mint például a földmérést és térképezést, a precíziós mezőgazdaságot, az uav-t, a pilóta nélküli vezetést és más területeket, a nagy pontosságú helymeghatározási technológiát. mindenhol látható.Különösen a Beidou navigációs műholdrendszer új generációja hálózatának elkészültével és az 5G korszak megjelenésével a Beidou +5G folyamatos fejlesztése várhatóan elősegíti a nagy pontosságú helymeghatározó technológia alkalmazását a repülőtéri menetrendek terén. , robotellenőrzés, járműfelügyelet, logisztikai menedzsment és egyéb területek.A nagy pontosságú helymeghatározó technológia megvalósítása elválaszthatatlan a nagy pontosságú antenna, a nagy pontosságú algoritmus és a nagy pontosságú kártyakártya támogatásától.Ez a cikk elsősorban a nagy pontosságú antennák fejlesztését és alkalmazását, a technológia állapotát és így tovább mutatja be.

1. GNSS nagy pontosságú antenna fejlesztése és alkalmazása

1.1 Nagy pontosságú antenna

A GNSS TERÜLETÉN a nagy pontosságú antenna egy olyan antenna, amely különleges követelményeket támaszt az antenna fázisközéppontjának stabilitásával szemben.Általában nagy pontosságú táblával kombinálják, hogy megvalósítsák a centiméteres vagy milliméteres szint nagy pontosságú pozicionálását.A nagy pontosságú antennák tervezése során általában speciális követelmények vonatkoznak a következő mutatókra: antenna nyalábszélesség, alacsony emelkedési nyereség, nem kerekség, gurulási együttható, elülső és hátsó arány, többút-ellenes képesség stb. közvetlenül vagy közvetve befolyásolja az antenna fázisközéppont-stabilitását, majd befolyásolja a pozicionálási pontosságot.

1.2 A nagy pontosságú antennák alkalmazása és osztályozása

A nagy pontosságú GNSS antennát kezdetben a földmérési és térképezési területen használták, hogy statikus milliméteres szintű pozicionálási pontosságot érjenek el a mérnöki lofting, topográfiai térképezés és különféle vezérlő felmérések során.A nagy pontosságú helymeghatározási technológia egyre érettebbé válásával a nagy pontosságú antennát fokozatosan egyre több területen alkalmazzák, beleértve a folyamatos működésű referenciaállomást, a deformációfigyelést, a földrengések megfigyelését, a felmérések és térképezés mérését, a pilóta nélküli légi járműveket (uavs), a precíziós területeket. mezőgazdaság, automata vezetés, vezetési vizsga vezetési képzés, mérnöki gépek és más ipari területeken, a különböző alkalmazásokban az antenna indexkövetelménye is nyilvánvaló különbséget jelent.

1.2.1 CORS rendszer, deformációfigyelés, szeizmikus megfigyelés – referenciaállomás antenna

A nagy pontosságú antenna folyamatos működésű referenciaállomást használt, hosszú távú megfigyelés révén a pontos helymeghatározás érdekében, és az adatkommunikációs rendszeren keresztül valós idejű megfigyelési adatátvitelt az irányítóközpontba, a kiszámított vezérlőközpont területének hibáját a korrekciós paraméterek javítása érdekében. talajrendszer, és csillag a waas fokozó rendszerben stb., hibaüzeneteket küldeni a rovernek (kliensnek), Végül a felhasználó pontos koordináta-információkat kaphat [1].

A deformáció-ellenőrzés, a földrengés-ellenőrzés és így tovább alkalmazása során a deformáció mértékének pontos nyomon követése, a kis alakváltozások észlelése miatt a természeti katasztrófák előfordulásának előrejelzése érdekében.

Ezért a nagy pontosságú antennák tervezése során olyan alkalmazásokhoz, mint a folyamatos működésű referenciaállomás, a deformációfigyelés és a szeizmikus megfigyelés, az első szempont a kiváló fázisközponti stabilitás és a többutas interferencia elleni képesség, hogy valós idejű pontosságot biztosítson. pozícióinformációk különböző továbbfejlesztett rendszerekhez.Emellett a lehető legtöbb műholdkorrekciós paraméter biztosítása érdekében az antennának a lehető legtöbb műholdat kell fogadnia, a négy rendszer teljes frekvenciasávja standard konfigurációvá vált.Az ilyen jellegű alkalmazásoknál általában a négy rendszer teljes sávját lefedő referenciaállomás-antennát (referenciaállomás-antennát) használnak a rendszer megfigyelőantennájaként.

1.2.2 Földmérési és térképezés – Beépített földmérő antenna

A felmérés és térképezés területén beépített, könnyen integrálható földmérő antenna tervezése szükséges.Az antennát általában az RTK vevő tetejébe építik be, hogy valós idejű és nagy pontosságú helymeghatározást érjenek el a felmérés és térképezés területén.

A beépített mérőantenna lefedettsége a fő szempont a frekvenciastabilitás, a nyaláb lefedettsége, a fázisközéppont, az antenna mérete stb. tervezésénél, különösen a hálózati RTK alkalmazásával, integrálva 4g, bluetooth, WiFi minden netcom beépített- A mérőantennák fokozatosan elfoglalják a fő piaci részesedést, amióta az RTK vevőgyártók többsége 2016-ban elindította, széles körben alkalmazzák és népszerűsítik.

1.2.3 Vezetési vizsga és vezetési oktatás, pilóta nélküli vezetés – külső mérőantenna

A hagyományos vezetési vizsgarendszernek számos hátránya van, például nagy beviteli költség, magas üzemeltetési és karbantartási költség, nagy környezeti hatás, alacsony pontosság stb. A nagy pontosságú antenna vezetési vizsgarendszerben történő alkalmazása után a rendszer megváltozik a kézi értékelésről az intelligens értékeléshez, és az értékelési pontosság magas, ami nagymértékben csökkenti a vezetői vizsga emberi és anyagi költségeit.

Az elmúlt években a pilóta nélküli vezetési rendszer gyorsan fejlődött.A pilóta nélküli vezetés során általában az RTK nagy pontosságú helymeghatározási és inerciális navigációs kombinált helymeghatározási technológiáját alkalmazzák, amely a legtöbb környezetben nagy helymeghatározási pontosságot biztosít.

A vezetési vizsgán a vezetési képzésben, mint például a pilóta nélküli rendszerekben, gyakran az antennát külső formával mérik, a frekvencia szükségessége, a többfrekvenciás antenna több rendszerrel nagy helymeghatározási pontosságot érhet el, a többutas jel bizonyos gátlást és jó környezeti feltételeket biztosít. alkalmazkodóképesség, kültéri környezetben, hiba nélkül hosszú távon használható.

1.2.4 UAV – Nagy pontosságú uav antenna

Az elmúlt években az uav ipar gyorsan fejlődött.Az Uav-t széles körben alkalmazzák mezőgazdasági növényvédelemben, felmérésben és térképezésben, elektromos vezetékes járőrözésben és egyéb forgatókönyvekben.Ilyen esetekben csak nagy pontosságú antennával lehet biztosítani a különböző műveletek pontosságát, hatékonyságát és biztonságát.A nagy sebesség, a kis terhelés és az uav rövid élettartama miatt az uav nagy pontosságú antenna tervezése elsősorban a súlyra, méretre, energiafogyasztásra és egyéb tényezőkre összpontosít, és a lehető legnagyobb mértékben megvalósítja a szélessávú tervezést annak előfeltétele mellett. súly és méret.

2, GNSS antenna technológia állapota itthon és külföldön

2.1 A külföldi nagypontosságú antennatechnológia jelenlegi állása

A nagypontosságú antennákkal kapcsolatos külföldi kutatások korán elkezdődtek, és jó teljesítményű, nagy pontosságú antennatermékek sorozatát fejlesztették ki, mint például a NoVatel GNSS 750 sorozatú fojtóantennája, a Trimble Zepryr sorozatú antennája, a Leica AR25 antenna stb. amelyeknek számos nagy innovatív jelentőségű antennaforma létezik.Ezért a múltban hosszú ideig Kína nagy pontosságú antennapiaca kikerült a külföldi termékek monopóliumából.Az elmúlt tíz évben azonban a hazai gyártók nagy számának növekedésével a külföldi GNSS nagypontosságú antenna teljesítményének alapvetően nincs előnye, de a hazai nagypontosságú gyártók elkezdték kiterjeszteni a piacot külföldre.

Emellett néhány új GNSS antennagyártó is fejlődött az elmúlt években, mint például a Maxtena, a Tallysman stb., amelyek termékei főként kisméretű GNSS antennák, amelyeket uav-hez, járműhöz és egyéb rendszerekhez használnak.Az antennaforma általában mikroszalag antenna nagy dielektromos állandóval vagy négykarú spirálantenna.Az ilyen típusú antennatervezési technológiában a külföldi gyártóknak nincs előnyük, a hazai és külföldi termékek a homogén verseny időszakába lépnek.

2.2 A hazai nagypontosságú antennatechnika jelenlegi helyzete

Az elmúlt évtizedben számos hazai nagypontosságú antennagyártó növekedésnek indult és deVelop, mint például a Huaxin Antenna, Zhonghaida, Dingyao, Jiali Electronics stb., amelyek egy sor nagy pontosságú antennaterméket fejlesztettek ki független szellemi tulajdonjogokkal.

Például a referenciaállomás antennája és a beépített mérőantenna területén a HUaxin 3D fojtóantennája és a full-netcom kombinált antennája nemcsak a nemzetközi vezető teljesítményszintet éri el, hanem nagy megbízhatósággal teljesíti a különféle környezetvédelmi alkalmazások követelményeit is, hosszú élettartam és nagyon alacsony meghibásodási arány.

A járműiparban és más iparágakban a külső mérőantenna és a négykarú spirálantenna tervezési technológiája viszonylag kiforrott, és széles körben használatos a vezetési vizsgarendszer, a pilóta nélküli vezetés, az uav és más iparágakban, és jó gazdasági és társadalmi előnyöket ért el.

3. A GNSS antennapiac jelenlegi helyzete és kilátásai

2018-ban a kínai műholdas navigációs és helymeghatározási szolgáltatási ágazat teljes kibocsátási értéke elérte a 301,6 milliárd jüant, ami 18,3%-os növekedés 2017-hez képest [2], és 2020-ban eléri a 400 milliárd jüant;2019-ben a globális műholdas navigációs piac összértéke 150 milliárd euró volt, a GNSS terminálhasználók száma pedig elérte a 6,4 milliárdot.A GNSS-ipar azon kevés iparágak egyike, amelyek ellenálltak a globális gazdasági visszaesésnek.Az Európai GNSS Ügynökség előrejelzése szerint a globális műholdas navigációs piac a következő évtizedben megduplázódik, több mint 300 milliárd euró lesz, a GNSS terminálok száma pedig 9,5 milliárdra nő.

A közúti forgalomban alkalmazott globális műholdas navigációs piac, a pilóta nélküli légi járművek olyan területeken, mint a végberendezések a következő 10 évben a piac leggyorsabban növekvő szegmense: az intelligencia, a pilóta nélküli jármű a fő fejlesztési irány, a jövő közúti járművei automatizált vezetési képesség A járművet fel kell szerelni GNSS antennával nagy pontosságú, így a hatalmas piaci kereslet a GNSS antenna automatikus vezetése iránt.A kínai mezőgazdasági modernizáció folyamatos fejlődésével a nagy pontosságú pozicionáló antennával felszerelt uav-k, például a növényvédelmi uav-k használata tovább növekszik.

4. A nagy pontosságú GNSS antenna fejlesztési trendje

Több éves fejlesztés után a GNSS nagy pontosságú antenna különféle technológiái viszonylag kiforrottak, de még mindig sok irányt kell megtörni:

1. Miniatürizálás: Az elektronikus berendezések miniatürizálása örök fejlődési tendencia, különösen az olyan alkalmazásokban, mint az uav és a kézi számítógép, a kisméretű antennák iránti kereslet sürgetőbb.A miniatürizálás után azonban az antenna teljesítménye csökken.A nagy pontosságú antenna egyik fontos kutatási iránya, hogyan csökkenthető az antenna mérete az átfogó teljesítmény biztosítása mellett.

2. Anti-multipath technológia: A GNSS antennák anti-multipath technológiája főként fojtótekercs-technológiát [3], mesterséges elektromágneses anyagtechnológiát [4][5] stb. foglal magában. Mindazonáltal mindegyiknek vannak hátrányai, például nagy méret, keskeny sáv szélessége és magas költsége, és nem érhető el univerzális kialakítás.Ezért szükséges az anti-multipath technológia tanulmányozása a miniatürizálás és a szélessáv jellemzőivel, hogy megfeleljen a különféle alkalmazási követelményeknek.

3. Többfunkciós: Napjainkban a GNSS antenna mellett több kommunikációs antennát is beépítenek különféle eszközökbe.A különböző kommunikációs rendszerek különböző jelinterferenciát okozhatnak a GNSS antennában, ami befolyásolja a normál műholdvételt.Ezért a GNSS antenna és a kommunikációs antenna integrált kialakítása többfunkciós integrációval valósul meg, és a tervezés során figyelembe veszik az antennák közötti interferencia hatást, ami javíthatja az integrációs fokot, javíthatja az elektromágneses kompatibilitási jellemzőket és javítja a teljesítményt. az egész gépet.