Спутниктік позициялау технологиясының үздіксіз дамуы мен жетілдірілуімен жоғары дәлдіктегі позициялау технологиясы қазіргі өмірдің барлық салаларында, мысалы, маркшейдерлік және карталау, дәлдіктегі ауыл шаруашылығы, UAV, ұшқышсыз жүргізу және басқа салаларда, жоғары дәлдіктегі позициялау технологиясына қолданылды. барлық жерден көруге болады.Атап айтқанда, Beidou навигациялық спутниктік жүйесінің жаңа буынының желісінің аяқталуымен және 5G дәуірінің пайда болуымен Beidou +5G үздіксіз дамуы әуежай кестесін құру салаларында жоғары дәлдіктегі позициялау технологиясын қолдануға ықпал етеді деп күтілуде. , роботтарды тексеру, көлік құралдарын бақылау, логистиканы басқару және басқа салалар.Жоғары дәлдіктегі позициялау технологиясын жүзеге асыру жоғары дәлдіктегі антеннаны, жоғары дәлдіктегі алгоритмді және жоғары дәлдіктегі тақта картасын қолдаудан бөлінбейді.Бұл құжат негізінен жоғары дәлдіктегі антеннаның дамуы мен қолданылуын, технологияның күйін және т.б.

1. GNSS жоғары дәлдіктегі антеннаны әзірлеу және қолдану

1.1 Жоғары дәлдіктегі антенна

GNSS өрісінде жоғары дәлдіктегі антенна - бұл антеннаның фазалық орталығының тұрақтылығы үшін арнайы талаптары бар антеннаның бір түрі.Ол әдетте сантиметрлік немесе миллиметрлік деңгейдің жоғары дәлдікпен орналасуын жүзеге асыру үшін жоғары дәлдіктегі тақтамен біріктіріледі.Жоғары дәлдіктегі антеннаны жобалау кезінде әдетте келесі көрсеткіштерге арнайы талаптар қойылады: антенна сәулесінің ені, төмен биіктіктің жоғарылауы, дөңгелек еместігі, шиыршық түсіру коэффициенті, алдыңғы және артқы қатынасы, көпжолдылыққа қарсы қабілеті және т.б. антеннаның фазалық орталығының тұрақтылығына тікелей немесе жанама әсер етеді, содан кейін орналасу дәлдігіне әсер етеді.

1.2 Жоғары дәлдіктегі антеннаның қолданылуы және жіктелуі

Жоғары дәлдіктегі GNSS антеннасы бастапқыда инженерлік лофтинг, топографиялық карталау және әртүрлі бақылау түсірілімдері процесінде статикалық миллиметр деңгейіндегі позициялау дәлдігіне қол жеткізу үшін маркшейдерлік және карталау саласында қолданылды.Жоғары дәлдіктегі позициялау технологиясы жетілген сайын жоғары дәлдіктегі антенна үздіксіз жұмыс істейтін анықтамалық станцияны, деформацияны бақылауды, жер сілкінісін бақылауды, маркшейдерлік және картаны өлшеуді, ұшқышсыз ұшу аппараттарын (ұшқышсыз ұшу аппараттары), дәлдік аймақтарын қоса алғанда, біртіндеп көбірек салаларда қолданылады. ауыл шаруашылығы, автоматты жүргізу, жүргізу сынағы жүргізу оқыту, инженерлік машиналар және басқа да өнеркәсіптік салаларда, антеннаның индекс талаптарына әр түрлі қолданбалар, сондай-ақ айқын айырмашылық бар.

1.2.1 CORS жүйесі, деформацияны бақылау, сейсмикалық бақылау – тірек станциясының антеннасы

Жоғары дәлдіктегі антенна тұрақты жұмыс істейтін анықтамалық станцияны, дәл орналасқан жер туралы ақпаратты ұзақ мерзімді бақылау арқылы және нақты уақыт режимінде деректерді басқару орталығына жіберуді бақылау арқылы деректер байланысы жүйесі арқылы, түзету параметрлерінен кейін есептелген басқару орталығының аймағының қателігін жақсарту үшін пайдаланды. роверге (клиентке) қате туралы хабарларды жіберу үшін топырақтың жүйесі, және жұлдызды waas күшейту жүйесі және т.б., Ақырында, пайдаланушы координаттар туралы нақты ақпаратты ала алады [1].

Деформацияны бақылауды, жер сілкінісін бақылауды және т.б. қолдануда, табиғи апаттардың пайда болуын болжау үшін деформация мөлшерін дәл бақылау, шағын деформацияны анықтау қажет болғандықтан.

Сондықтан, үздіксіз жұмыс істейтін анықтамалық станция, деформацияны бақылау және сейсмикалық бақылау сияқты қолданбаларға арналған жоғары дәлдіктегі антеннаны жобалау кезінде нақты уақыт режимінде дәлдікпен қамтамасыз ету үшін оның тамаша фазалық орталық тұрақтылығы және көп жолды кедергіге қарсы қабілеті болуы керек. әртүрлі жетілдірілген жүйелер үшін позиция туралы ақпарат.Сонымен қатар, мүмкіндігінше көп спутниктік түзету параметрлерін қамтамасыз ету үшін антенна мүмкіндігінше көп спутникті қабылдауы керек, төрт жүйенің толық жиілік диапазоны стандартты конфигурацияға айналды.Қолданудың бұл түрінде әдетте жүйенің бақылау антеннасы ретінде төрт жүйенің бүкіл жолағын қамтитын анықтамалық станция антеннасы (антенналық станция антеннасы) пайдаланылады.

1.2.2 Геодездік және картаға түсіру – Кірістірілген геодезиялық антенна

Маркшейдерлік және картографиялық салада біріктіруге оңай кіріктірілген маркшейдерлік антеннаны жобалау қажет.Антенна, әдетте, геодезиялық және карталау саласында нақты уақыт режимінде және жоғары дәлдікте позициялауға қол жеткізу үшін RTK қабылдағышының жоғарғы бөлігіне салынған.

Кірістірілген өлшеуіш антеннаның қамтуы жиілік тұрақтылығын, сәулелік қамтуды, фазалық орталықты, антенна өлшемін және т.б., әсіресе 4 г, bluetooth, WiFi біріктірілген RTK желісін қолдану кезінде негізгі назарға алынады. Өлшеу антеннасы нарықтың негізгі үлесін бірте-бірте алады, өйткені ол RTK қабылдағыш өндірушілерінің көпшілігімен 2016 жылы іске қосылды, ол кеңінен қолданылды және алға жылжытылды.

1.2.3 Жүргізу сынағы және жүргізуді үйрету, жүргізушісіз жүргізу – сыртқы өлшеу антеннасы

Дәстүрлі жүргізуді тестілеу жүйесінің үлкен кіріс құны, жоғары пайдалану және техникалық қызмет көрсету құны, қоршаған ортаға үлкен әсер ету, төмен дәлдік және т.б. сияқты көптеген кемшіліктері бар. Жүргізу сынағы жүйесінде жоғары дәлдіктегі антеннаны қолданғаннан кейін жүйе қолмен бағалаудан өзгереді. интеллектуалды бағалауға және бағалау дәлдігі жоғары, бұл көлік жүргізу сынағының адамдық және материалдық шығындарын айтарлықтай азайтады.

Соңғы жылдары ұшқышсыз басқару жүйесі қарқынды дамыды.Ұшқышсыз жүргізу кезінде RTK жоғары дәлдіктегі позициялаудың және инерциялық навигациялық біріктірілген позициялаудың позициялау технологиясы әдетте қабылданады, бұл көптеген орталарда жоғары позициялау дәлдігіне қол жеткізе алады.

Ұшқышсыз жүйелер сияқты жүргізуге арналған тест жүргізу жаттығуларында көбінесе антенна сыртқы пішінмен өлшенеді, жұмыс жиілігінің қажеттілігі, көп жүйесі бар көп жиілікті антенна жоғары позициялау дәлдігіне қол жеткізе алады, көп жолды сигнал белгілі бір тежеуге ие және жақсы қоршаған ортаға әсер етеді. бейімделу, сыртқы ортада ақаусыз ұзақ мерзімді пайдалануға болады.

1.2.4 UAV — Жоғары дәлдіктегі UAV антеннасы

Соңғы жылдары ұшақтар өнеркәсібі қарқынды дамыды.UAV ауылшаруашылық өсімдіктерін қорғауда, маркшейдерлік және картографиялық жұмыстарда, электр желілерін патрульдеуде және басқа сценарийлерде кеңінен қолданылды.Мұндай сценарийлерде тек жоғары дәлдіктегі антеннамен жабдықталған әртүрлі операциялардың дәлдігін, тиімділігін және қауіпсіздігін қамтамасыз ете алады.Жоғары жылдамдықты, жеңіл жүктемені және ұшқышсыз ұшақтың қысқа төзімділігін ескере отырып, жоғары дәлдіктегі UAV антеннасының дизайны негізінен салмаққа, өлшемге, қуат тұтынуға және басқа факторларға назар аударады және кең жолақты дизайнды мүмкіндігінше қамтамасыз ету негізінде жүзеге асырады. салмағы мен өлшемі.

2, GNSS антенна технологиясының күйі үйде және шетелде

2.1 Шетелдік жоғары дәлдіктегі антенна технологиясының қазіргі жағдайы

Жоғары дәлдіктегі антенна бойынша шетелдік зерттеулер ерте басталды және жақсы өнімділігі бар жоғары дәлдіктегі антенна өнімдерінің сериясы әзірленді, мысалы, NoVatel компаниясының GNSS 750 сериялы дроссель антеннасы, Trimble компаниясының Zepryr сериялы антеннасы, Leica AR25 антеннасы және т.б. үлкен инновациялық маңызы бар көптеген антенна нысандары бар.Сондықтан, бұрын ұзақ уақыт бойы Қытайдың жоғары дәлдіктегі антенна нарығы шетелдік өнімдердің монополиясынан шықты.Дегенмен, соңғы он жылда отандық өндірушілердің көп санының өсуімен шетелдік GNSS жоғары дәлдіктегі антеннаның өнімділігі негізінен артықшылығы жоқ, бірақ отандық жоғары дәлдіктегі өндірушілер нарықты шет елдерге кеңейте бастады.

Сонымен қатар, соңғы жылдары кейбір жаңа GNSS антенна өндірушілері де дамыды, мысалы, Maxtena, Tallysman және т.б., олардың өнімдері негізінен UAV, көлік құралдары және басқа жүйелер үшін пайдаланылатын шағын GNSS антенналары болып табылады.Антенна пішіні әдетте жоғары диэлектрлік өтімділігі бар микрожолақты антенна немесе төрт иінді спиральды антенна болып табылады.Антеннаны жобалаудың мұндай технологиясында шетелдік өндірушілердің артықшылығы жоқ, отандық және шетелдік өнімдер біртекті бәсекелестік кезеңіне енуде.

2.2 Отандық жоғары дәлдіктегі антенна технологиясының қазіргі жағдайы

Соңғы онжылдықта бірқатар отандық жоғары дәлдіктегі антенна өндірушілері өсе бастадыvelop, мысалы, Huaxin Antenna, Zhonghaida, Dingyao, Jiali Electronics және т.б., олар тәуелсіз зияткерлік меншік құқығы бар жоғары дәлдіктегі антенна өнімдерінің сериясын әзірледі.

Мысалы, анықтамалық станция антеннасы және кірістірілген өлшеу антеннасы саласында HUaxin компаниясының 3D дроссель антеннасы және толық желілік аралас антенна өнімділіктің халықаралық жетекші деңгейіне жетіп қана қоймайды, сонымен қатар жоғары сенімділікпен әртүрлі экологиялық қолданбалардың талаптарына жауап береді, ұзақ қызмет ету мерзімі және өте төмен ақаулық.

Автокөлік өнеркәсібінде, UAV және басқа салаларда сыртқы өлшеу антеннасының және төрт қолды спиральды антеннаның дизайн технологиясы салыстырмалы түрде жетілді және жүргізуді тестілеу жүйесін, ұшқышсыз жүргізуді, UAV және басқа салаларда кеңінен қолданылды, және жақсы экономикалық және әлеуметтік игіліктерге қол жеткізді.

3. GNSS антенна нарығының ағымдағы жағдайы және болашағы

2018 жылы Қытайдың спутниктік навигация және орналасу қызметі саласының жалпы өнім көлемі 301,6 миллиард юаньға жетіп, 2017 жылмен салыстырғанда [2] 18,3 пайызға артып, 2020 жылы 400 миллиард юаньға жетеді;2019 жылы жаһандық спутниктік навигация нарығының жалпы құны 150 миллиард еуроны құрады, ал GNSS терминалын пайдаланушылар саны 6,4 миллиардқа жетті.GNSS саласы жаһандық экономикалық құлдырауды жеңген санаулы салалардың бірі болып табылады.Еуропалық GNSS агенттігі алдағы онжылдықта спутниктік навигация нарығы екі есеге артып, GNSS терминалдарының саны 9,5 миллиардқа дейін ұлғая отырып, 300 миллиард еуродан асады деп болжайды.

Жол қозғалысына қолданылатын жаһандық спутниктік навигация нарығы, терминалдық жабдық сияқты салаларда ұшқышсыз ұшу аппараттары келесі 10 жылда нарықтың ең жылдам дамып келе жатқан сегменті болып табылады: барлау, ұшқышсыз көлік - негізгі даму бағыты, болашақ жол көлігі автоматтандырылған жүргізу қабілеті Көлік құралының GNSS антеннасымен жабдықталған болуы жоғары дәлдікке ие, сондықтан GNSS антеннасын автоматты жүргізуге үлкен нарықтық сұраныс.Қытайдың ауылшаруашылық модернизациясының үздіксіз дамуымен өсімдіктерді қорғауға арналған ұшақ сияқты жоғары дәлдіктегі позициялау антеннасымен жабдықталған UAV пайдалану арта береді.

4. GNSS жоғары дәлдіктегі антеннасының даму тенденциясы

Көптеген жылдар бойы дамығаннан кейін GNSS жоғары дәлдіктегі антеннасының әртүрлі технологиялары салыстырмалы түрде жетілді, бірақ әлі де бұзылатын көптеген бағыттар бар:

1. Миниатюризация: Электрондық жабдықты миниатюризациялау - бұл мәңгілік даму тенденциясы, әсіресе UAV және портативті құрылғылар сияқты қолданбаларда шағын өлшемді антеннаға сұраныс өзекті.Дегенмен, миниатюризациядан кейін антеннаның өнімділігі төмендейді.Жан-жақты өнімділікті қамтамасыз ете отырып, антенна өлшемін қалай азайтуға болады - жоғары дәлдіктегі антеннаның маңызды зерттеу бағыты.

2. Мультипатияға қарсы технология: GNSS антеннасының мультипатияға қарсы технологиясы негізінен дроссельдік катушкалар технологиясын [3], жасанды электромагниттік материал технологиясын [4][5] және т.б. қамтиды. Алайда олардың барлығында үлкен өлшем, тар жолақ сияқты кемшіліктер бар. ені және жоғары құны және әмбебап дизайнға қол жеткізе алмайды.Сондықтан әртүрлі қолданбалы талаптарды қанағаттандыру үшін миниатюризация және кең жолақты сипаттамалары бар анти-мультипатты технологияны зерттеу қажет.

3. Көп функциялы: Қазіргі уақытта GNSS антеннасынан басқа, әртүрлі құрылғыларда бірнеше байланыс антенналары біріктірілген.Әртүрлі байланыс жүйелері GNSS антеннасына әртүрлі сигнал кедергілерін тудыруы мүмкін, бұл қалыпты спутниктік қабылдауға әсер етеді.Сондықтан GNSS антеннасы мен байланыс антеннасының біріктірілген дизайны көп функциялы интеграция арқылы жүзеге асырылады және антенналар арасындағы кедергі әсері дизайн кезінде ескеріледі, бұл интеграция дәрежесін жақсартуға, электромагниттік үйлесімділік сипаттамаларын жақсартуға және өнімділікті жақсартуға мүмкіндік береді. бүкіл машина.