Laman Utama Berita Aliran Industri Gambaran keseluruhan pembangunan antena ketepatan tinggi GNSS

Gambaran keseluruhan pembangunan antena ketepatan tinggi GNSS

2021-12-28 549

pengenalan

Dengan pembangunan dan penambahbaikan berterusan teknologi kedudukan satelit, teknologi kedudukan berketepatan tinggi telah digunakan dalam semua lapisan masyarakat dalam kehidupan moden. Contohnya, dalam bidang seperti ukur dan pemetaan, pertanian berketepatan, dron, dan pemanduan tanpa pemandu, teknologi kedudukan berketepatan tinggi dapat dilihat di mana-mana. Terutamanya dengan penyiapan rangkaian sistem navigasi satelit generasi baharu Beidou dan ketibaan era 5G, pembangunan berterusan Beidou + 5G dijangka akan menggalakkan aplikasi teknologi kedudukan berketepatan tinggi dalam penghantaran lapangan terbang, pemeriksaan robot, pemantauan kenderaan, pengurusan logistik dan bidang lain. Kesedaran teknologi kedudukan berketepatan tinggi tidak dapat dipisahkan daripada sokongan antena berketepatan tinggi, algoritma berketepatan tinggi dan papan berketepatan tinggi. Artikel ini terutamanya memperkenalkan pembangunan dan aplikasi antena berketepatan tinggi dan status teknologi semasa.

1. Pembangunan dan aplikasi antena ketepatan tinggi GNSS

1.1 Pengenalan kepada antena ketepatan tinggi
Dalam bidang GNSS, antena berketepatan tinggi adalah sejenis antena yang mempunyai keperluan khas untuk kestabilan pusat fasa antena. Ia biasanya digunakan bersama-sama dengan papan berketepatan tinggi untuk mencapai kedudukan berketepatan tinggi tahap sentimeter atau milimeter. Dalam reka bentuk antena berketepatan tinggi, biasanya terdapat keperluan khas untuk penunjuk antena berikut: lebar pancaran antena, gandaan ketinggian rendah, kebulatan luar, pekali gulungan, nisbah depan-ke-belakang, rintangan berbilang laluan, dsb. Penunjuk ini secara langsung atau tidak langsung akan menjejaskan kestabilan pusat fasa antena, sekali gus menjejaskan ketepatan kedudukan.

1.2 Aplikasi dan pengelasan antena ketepatan tinggi
Antena GNSS berketepatan tinggi pada mulanya digunakan terutamanya dalam bidang ukur dan pemetaan untuk mencapai ketepatan kedudukan statik peringkat milimeter dalam pengintaian kejuruteraan, pemetaan topografi dan pelbagai proses pengukuran kawalan. Memandangkan teknologi kedudukan berketepatan tinggi semakin matang, antena berketepatan tinggi secara beransur-ansur digunakan dalam semakin banyak bidang, termasuk stesen rujukan yang beroperasi secara berterusan, pemantauan ubah bentuk, pemantauan gempa bumi, ukur dan pemetaan, dron, pertanian berketepatan, pemanduan autonomi, ujian memandu dan latihan memandu, jentera kejuruteraan dan bidang perindustrian lain. Keperluan indeks untuk antena dalam aplikasi yang berbeza juga berbeza dengan ketara.

1.2.1 Sistem CORS, pemantauan ubah bentuk, antena stesen rujukan pemantauan gempa bumi
Apabila antena berketepatan tinggi digunakan di stesen rujukan yang beroperasi secara berterusan, maklumat kedudukan yang tepat diperoleh melalui pemerhatian jangka panjang, dan data pemerhatian dihantar ke pusat kawalan dalam masa nyata melalui sistem komunikasi data. Pusat kawalan mengira parameter pembetulan ralat di kawasan tersebut dan kemudian menghantar maklumat ralat kepada rover (pengguna) melalui sistem peningkatan berasaskan darat, sistem peningkatan kawasan luas, sistem peningkatan berasaskan satelit, dan sebagainya, yang akhirnya membolehkan pengguna mendapatkan maklumat koordinat yang tepat [1].Dalam aplikasi seperti pemantauan ubah bentuk dan pemantauan gempa bumi, adalah perlu untuk memantau jumlah ubah bentuk dengan tepat dan mengesan ubah bentuk kecil untuk meramalkan berlakunya bencana alam.Oleh itu, dalam reka bentuk antena berketepatan tinggi dalam aplikasi seperti stesen rujukan yang beroperasi secara berterusan, pemantauan ubah bentuk, dan pemantauan gempa bumi, perkara pertama yang mesti dipertimbangkan ialah kestabilan pusat fasa yang sangat baik dan keupayaan anti-gangguan berbilang laluan, supaya maklumat kedudukan yang tepat dapat diberikan dalam masa nyata untuk pelbagai sistem peningkatan. Di samping itu, untuk menyediakan seberapa banyak parameter pembetulan satelit yang mungkin, antena mesti menerima seberapa banyak satelit yang mungkin, dan konfigurasi jalur penuh empat sistem telah menjadi konfigurasi standard. Dalam aplikasi sedemikian, antena stesen rujukan (antena stesen pangkalan) yang meliputi jalur frekuensi penuh empat sistem biasanya digunakan sebagai antena pemerhatian sistem.

1.2.2 Pengukuran dan pemetaan - antena pengukuran terbina dalam
Dalam bidang pengukuran dan pemetaan, adalah perlu untuk mereka bentuk antena pengukuran terbina dalam yang mudah diintegrasikan. Antena biasanya dibina di bahagian atas penerima RTK untuk mencapai kedudukan ketepatan tinggi masa nyata dalam bidang pengukuran dan pemetaan.Pertimbangan utama dalam reka bentuk antena pengukuran terbina dalam termasuk liputan jalur frekuensi, liputan pancaran, kestabilan pusat fasa, saiz antena, dan sebagainya. Terutamanya dengan popularisasi aplikasi RTK rangkaian, antena pengukuran terbina dalam rangkaian penuh yang mengintegrasikan 4G, Bluetooth dan WiFi secara beransur-ansur telah menduduki bahagian utama pasaran. Sejak pelancarannya pada tahun 2016, ia telah digemari oleh majoriti pengeluar penerima RTK dan telah digunakan serta dipromosikan secara meluas.
1.2.3 Ujian memandu dan latihan memandu, pemanduan tanpa pemandu - antena pengukuran luaran
Sistem ujian memandu tradisional mempunyai banyak kelemahan, seperti kos pelaburan yang tinggi, kos operasi dan penyelenggaraan yang tinggi, impak alam sekitar yang besar, ketepatan yang rendah, dan sebagainya. Selepas antena berketepatan tinggi digunakan pada sistem ujian memandu, sistem ujian memandu berubah daripada penilaian manual kepada penilaian pintar, dengan ketepatan penilaian yang tinggi, yang dapat mengurangkan kos manusia dan bahan ujian memandu dengan ketara.Dalam beberapa tahun kebelakangan ini, sistem pemanduan tanpa pemandu telah berkembang pesat. Dalam pemanduan tanpa pemandu, teknologi kedudukan yang menggabungkan kedudukan ketepatan tinggi RTK dan navigasi inersia biasanya digunakan, yang boleh mencapai ketepatan kedudukan yang tinggi dalam kebanyakan persekitaran.Dalam latihan memandu ujian, pemanduan tanpa pemandu dan sistem lain, bentuk antena pengukuran luaran sering digunakan, yang memerlukan antena mempunyai jalur frekuensi kerja berbilang sistem dan berbilang frekuensi, dapat mencapai ketepatan kedudukan yang lebih tinggi, mempunyai keupayaan tertentu untuk menyekat isyarat berbilang laluan, dan mempunyai kebolehsuaian persekitaran yang baik, dan boleh digunakan dalam persekitaran luar untuk masa yang lama tanpa kegagalan.

1.2.4 Antena dron berketepatan tinggi
Industri UAV telah berkembang pesat dalam beberapa tahun kebelakangan ini. UAV telah digunakan secara meluas dalam perlindungan tumbuhan pertanian, tinjauan dan pemetaan, pemeriksaan talian kuasa dan senario lain. Dalam senario sedemikian, hanya antena berketepatan tinggi yang dapat memastikan ketepatan, kecekapan dan keselamatan pelbagai operasi. Memandangkan dron mempunyai ciri-ciri kelajuan pantas, beban ringan dan ketahanan yang pendek, reka bentuk antena dron berketepatan tinggi terutamanya tertumpu pada faktor-faktor seperti berat, saiz dan penggunaan kuasa, dan mencapai reka bentuk jalur lebar yang mungkin sambil memastikan berat dan saiz.

2. Status semasa teknologi antena GNSS di dalam dan luar negara

2.1 Status semasa teknologi antena berketepatan tinggi asing
Penyelidikan asing mengenai antena berketepatan tinggi telah bermula lebih awal, dan satu siri produk antena berketepatan tinggi dengan prestasi yang lebih baik telah dibangunkan, seperti antena gegelung cok siri GNSS 750 NoVatel, antena siri Zepryr Trimble, antena Leica AR25, dan sebagainya, antaranya terdapat banyak bentuk antena inovatif. Oleh itu, sejak sekian lama, pasaran antena berketepatan tinggi negara saya dikuasai oleh produk asing. Walau bagaimanapun, dalam tempoh sepuluh tahun yang lalu, dengan peningkatan sebilangan besar pengeluar domestik, antena GNSS berketepatan tinggi asing pada dasarnya tidak mempunyai kelebihan dalam prestasi. Sebaliknya, pengeluar berketepatan tinggi domestik telah mula mengembangkan pasaran di luar negara.Di samping itu, beberapa pengeluar antena GNSS baharu telah membangun di luar negara dalam beberapa tahun kebelakangan ini, seperti Maxtena, Tallysman, dan sebagainya. Produk mereka kebanyakannya antena GNSS kecil yang digunakan dalam dron, kenderaan dan sistem lain. Bentuk antena biasanya antena mikrojalur pemalar dielektrik tinggi atau bentuk antena heliks empat lengan. Pengilang asing tidak lagi mempunyai kelebihan dalam teknologi reka bentuk antena jenis ini, dan produk domestik dan asing memasuki tempoh persaingan yang homogen.

2.2 Status semasa teknologi antena berketepatan tinggi domestik
Pengkomersialan antena berketepatan tinggi domestik bermula lewat, tetapi telah berkembang pesat. Dalam tempoh sepuluh tahun yang lalu, beberapa pengeluar antena berketepatan tinggi domestik telah mula berkembang dan membangun, seperti Huaxin Antenna, Hi-Tech, Dingyao, Jiali Electronics, dan lain-lain, dan telah membangunkan satu siri produk antena berketepatan tinggi dengan hak harta intelek bebas.Contohnya, dalam bidang antena stesen pangkalan dan antena pengukuran terbina dalam, antena cok 3D Huaxin, antena gabungan rangkaian penuh, dan sebagainya bukan sahaja telah mencapai tahap prestasi terkemuka antarabangsa, tetapi juga mempunyai kebolehpercayaan produk yang tinggi, hayat perkhidmatan yang panjang, dan kadar kegagalan yang sangat rendah, yang boleh memenuhi pelbagai aplikasi alam sekitar.Dalam industri seperti kenderaan dan dron, teknologi reka bentuk antena pengukuran luaran dan antena heliks empat lengan telah menjadi agak matang, dan telah digunakan secara besar-besaran dalam sistem ujian pemanduan, pemanduan tanpa pemandu, dron dan aplikasi industri lain, dan telah mencapai faedah ekonomi dan sosial yang baik.

3. Status dan prospek pasaran antena GNSS

Pada tahun 2018, jumlah nilai output industri navigasi satelit dan perkhidmatan lokasi negara saya mencapai 301.6 bilion yuan, peningkatan sebanyak 18.3% berbanding tahun 2017 [2], dan akan mencapai 400 bilion yuan pada tahun 2020. Pada tahun 2019, jumlah nilai output pasaran navigasi satelit global adalah 150 bilion euro, dan bilangan pengguna terminal GNSS mencapai 6.4 bilion unit. Berlatarbelakangkan kemelesetan ekonomi global, industri GNSS merupakan salah satu daripada beberapa industri yang telah menentang trend dan semakin meningkat. Agensi Sistem Satelit Navigasi Global Eropah meramalkan bahawa jumlah nilai output pasaran navigasi satelit global akan meningkat dua kali ganda kepada lebih daripada 300 bilion euro dalam tempoh sepuluh tahun akan datang, dan bilangan terminal GNSS akan meningkat kepada 9.5 bilion unit.Dalam pasaran navigasi satelit global, peralatan terminal yang digunakan dalam trafik jalan raya, dron dan bidang lain akan menjadi segmen pasaran yang paling pesat berkembang dalam dekad akan datang: kenderaan pintar dan tanpa pemandu merupakan hala tuju pembangunan utama kenderaan jalan raya masa hadapan, dan kereta dengan keupayaan pemanduan autonomi mesti dilengkapi dengan antena berketepatan tinggi GNSS. Oleh itu, pasaran pemanduan autonomi mempunyai permintaan yang besar untuk antena GNSS. Dengan perkembangan berterusan proses pemodenan pertanian negara saya, penggunaan dron perlindungan tumbuhan dan dron lain yang dilengkapi dengan antena kedudukan berketepatan tinggi akan terus berkembang.

4. Trend pembangunan antena ketepatan tinggi GNSS

Selepas bertahun-tahun pembangunan antena ketepatan tinggi GNSS, pelbagai teknologi telah menjadi agak matang, tetapi masih terdapat banyak hala tuju yang perlu diterokai:1. Pengecilan Saiz: Pengecilan saiz peralatan elektronik merupakan trend pembangunan yang berterusan. Terutamanya dalam aplikasi seperti dron dan peranti mudah alih, permintaan untuk antena bersaiz kecil adalah lebih mendesak. Walau bagaimanapun, prestasi antena akan berkurangan selepas antena dikecilkan saiznya. Cara mengurangkan saiz antena sambil memastikan prestasi yang komprehensif merupakan hala tuju penyelidikan yang penting untuk antena berketepatan tinggi.2. Teknologi anti-multipath: Teknologi anti-multipath antena GNSS terutamanya merangkumi teknologi gegelung cok [3], teknologi bahan elektromagnet tiruan [4][5], dan sebagainya. Walau bagaimanapun, kesemuanya mempunyai kekurangan seperti saiz yang besar, lebar jalur yang sempit, dan kos yang tinggi, dan tidak dapat mencapai reka bentuk universal. Oleh itu, adalah perlu untuk mengkaji teknologi anti-multipath dengan ciri-ciri pengecilan dan jalur lebar untuk memenuhi pelbagai keperluan aplikasi.3. Pelbagai fungsi: Selain antena GNSS, pelbagai peranti pada masa kini juga mengintegrasikan lebih daripada satu antena komunikasi. Sistem komunikasi yang berbeza boleh menyebabkan pelbagai gangguan isyarat kepada antena GNSS, yang menjejaskan pengumpulan bintang biasa. Oleh itu, antena GNSS dan antena komunikasi disepadukan ke dalam reka bentuk melalui penyepaduan pelbagai fungsi. Gangguan antara antena diambil kira semasa reka bentuk, yang boleh meningkatkan ciri-ciri keserasian elektromagnet dan meningkatkan prestasi keseluruhan mesin sambil meningkatkan tahap penyepaduan.

5. kesimpulan

Artikel ini secara ringkas memperkenalkan antena ketepatan tinggi GNSS, memberi tumpuan kepada aplikasinya dalam pelbagai industri dan status teknikal antena ketepatan tinggi di dalam dan luar negara, dan memberikan gambaran keseluruhan status pasaran dan trend pembangunannya. Dengan popularisasi teknologi 5G, teknologi Beidou + 5G akan terus menggalakkan aplikasi teknologi kedudukan ketepatan tinggi dalam lebih banyak bidang, dan antena kedudukan ketepatan tinggi juga akan membawa ruang yang lebih besar untuk pembangunan.

Artikel ini berasal dari "Rangkaian frekuensi radio gelombang mikro", jika terdapat sebarang pelanggaran atau isu lain, sila hubungi kami untuk memadamkannya.Sokong perlindungan hak harta intelek, sila nyatakan sumber asal dan pengarang semasa mencetak semula.

Sebelumnya

Pelaburan dalam landasan ini sedang berkembang pesat! Prototaip PCB e-dagang Jialichuang Technology telah menyelesaikan pusingan pertama pembiayaan sebanyak RMB 500 juta, dan Sequoia China telah mengambil satu lagi langkah.

Seterusnya

Apakah lokasi pemasangan untuk antena bergain tinggi? Apakah yang perlu anda perhatikan?