Gyda datblygiad parhaus a gwelliant technoleg lleoli lloeren, mae technoleg lleoli manwl uchel wedi'i chymhwyso i bob cefndir mewn bywyd modern, megis arolygu a mapio, amaethyddiaeth fanwl, UAV, gyrru di-griw a meysydd eraill, technoleg lleoli manwl uchel. i'w gweld ym mhobman.Yn benodol, gyda chwblhau rhwydwaith y genhedlaeth newydd o system lloeren llywio Beidou a dyfodiad oes 5G, disgwylir i ddatblygiad parhaus Beidou + 5G hyrwyddo cymhwyso technoleg lleoli manwl uchel ym meysydd amserlennu maes awyr. , arolygu robotiaid, monitro cerbydau, rheoli logisteg a meysydd eraill.Mae gwireddu technoleg lleoli manwl uchel yn anwahanadwy oddi wrth gefnogaeth antena manwl uchel, algorithm manwl uchel a cherdyn bwrdd manwl uchel.Mae'r papur hwn yn bennaf yn cyflwyno datblygu a chymhwyso antena manwl uchel, statws technoleg ac yn y blaen.

1. Datblygu a chymhwyso antena GNSS manylder uchel

1.1 Antena manwl uchel

Ym Maes GNSS, mae antena manwl uchel yn fath o antena sydd â gofynion arbennig ar gyfer sefydlogrwydd canolfan cyfnod antena.Fe'i cyfunir fel arfer â bwrdd manwl uchel i wireddu lleoliad manwl uchel lefel centimetr neu lefel milimetr.Wrth ddylunio antena manwl uchel, fel arfer mae gofynion arbennig ar gyfer y dangosyddion canlynol: lled trawst antena, cynnydd drychiad isel, di-gryndod, cyfernod gollwng y gofrestr, cymhareb blaen a chefn, gallu gwrth-aml, ac ati Bydd y dangosyddion hyn yn effeithio'n uniongyrchol neu'n anuniongyrchol ar sefydlogrwydd canolfan gam yr antena, ac yna'n effeithio ar y cywirdeb lleoli.

1.2 Cymhwyso a dosbarthu antena manwl uchel

Defnyddiwyd yr antena GNSS manwl uchel i ddechrau ym maes arolygu a mapio i gyflawni cywirdeb lleoli lefel milimetr statig yn y broses o lofftydd peirianneg, mapio topograffig ac arolygon rheoli amrywiol.Gyda thechnoleg lleoli manwl uchel yn dod yn fwy aeddfed, mae'r antena cywirdeb uchel yn cael ei gymhwyso'n raddol mewn mwy a mwy o feysydd, gan gynnwys gorsaf gyfeirio gweithrediad parhaus, monitro anffurfiad, monitro daeargryn, mesur arolygu a mapio, cerbydau awyr di-griw (uavs), meysydd manwl gywirdeb. amaethyddiaeth, gyrru awtomatig, hyfforddiant gyrru prawf gyrru, peiriannau peirianneg a meysydd diwydiannol eraill, mewn gwahanol geisiadau i ofyniad mynegai yr antena hefyd y gwahaniaeth amlwg.

1.2.1 System CORS, monitro anffurfiad, monitro seismig - antena gorsaf gyfeirio

Defnyddiodd antena cywirdeb uchel orsaf gyfeirio gweithrediad parhaus, trwy arsylwi hirdymor ar gyfer gwybodaeth lleoliad cywir, a thrwy'r system cyfathrebu data yn arsylwi amser real trosglwyddo data i'r ganolfan reoli, y gwall yr ardal ganolfan reoli cyfrifo ar ôl paramedrau cywiro i wella'r system o bridd, a seren yn waas gwella system, ac ati, i anfon negeseuon gwall i rover (cleient), Yn olaf, gall y defnyddiwr gael gwybodaeth gywir cydlynu [1].

Wrth gymhwyso monitro anffurfiad, monitro daeargryn ac yn y blaen, oherwydd yr angen i fonitro'n gywir faint o anffurfiad, canfod anffurfiad bach, er mwyn rhagweld digwyddiadau trychinebau naturiol.

Felly, wrth ddylunio antena manwl uchel ar gyfer cymwysiadau fel gorsaf gyfeirio gweithrediad parhaus, monitro anffurfiad a monitro seismig, mae'n rhaid i'r ystyriaeth gyntaf fod ei sefydlogrwydd canolfan gyfnod ardderchog a'i allu i ymyrryd yn erbyn aml-lwybr, er mwyn darparu amser real cywir. gwybodaeth sefyllfa ar gyfer systemau gwell amrywiol.Yn ogystal, er mwyn darparu cymaint o baramedrau cywiro lloeren â phosib, rhaid i'r antena dderbyn cymaint o loerennau â phosib, mae band amledd llawn pedwar system wedi dod yn gyfluniad safonol.Yn y math hwn o gais, mae antena gorsaf gyfeirio (antena gorsaf gyfeirio) sy'n cwmpasu'r band cyfan o bedair system fel arfer yn cael ei ddefnyddio fel antena arsylwi'r system.

1.2.2 Tirfesur a mapio - Antena arolygu wedi'i gynnwys

Ym maes arolygu a mapio, mae angen dylunio antena arolygu adeiledig sy'n hawdd ei integreiddio.Mae'r antena fel arfer wedi'i gynnwys ym mhen uchaf y derbynnydd RTK i gyflawni lleoliad amser real a manwl uchel ym maes arolygu a mapio.

Cwmpas antena mesur adeiledig yn y brif ystyriaeth wrth ddylunio sefydlogrwydd amledd, sylw trawst, canolfan gyfnod, maint antena, ac ati, yn enwedig gyda chymhwyso rhwydwaith RTK, wedi'i integreiddio â 4 g, bluetooth, WiFi holl netcom adeiledig- wrth fesur antena yn raddol yn meddiannu'r brif gyfran o'r farchnad, ers ei lansio yn 2016 gan y mwyafrif o weithgynhyrchwyr derbynnydd RTK, Mae wedi cael ei gymhwyso a'i hyrwyddo'n eang.

1.2.3 Prawf gyrru a hyfforddiant gyrru, gyrru di-griw - antena mesur allanol

Mae gan y system prawf gyrru traddodiadol lawer o anfanteision, megis cost mewnbwn mawr, cost gweithredu a chynnal a chadw uchel, effaith amgylcheddol wych, cywirdeb isel, ac ati Ar ôl cymhwyso antena manwl uchel yn y system prawf gyrru, mae'r system yn newid o werthusiad llaw i werthusiad deallus, ac mae'r cywirdeb gwerthuso yn uchel, sy'n lleihau costau dynol a materol prawf gyrru yn fawr.

Yn y blynyddoedd diwethaf, mae system gyrru di-griw wedi datblygu'n gyflym.Mewn gyrru di-griw, fel arfer mabwysiadir technoleg lleoli RTK cywirdeb uchel lleoli a llywio anadweithiol lleoli cyfun, a all gyflawni cywirdeb lleoli uchel yn y rhan fwyaf o amgylcheddau.

Yn yr hyfforddiant gyrru prawf gyrru, megis systemau di-griw, yn aml mae antena yn cael eu mesur gyda'r ffurf allanol, yr angen i weithio amlder, gall antena aml-amledd gyda system lluosog gyflawni cywirdeb lleoli uchel, mae gan y signal multipath ataliad penodol, ac amgylcheddol da gallu i addasu, gall fod yn ddefnydd hirdymor mewn amgylchedd awyr agored heb fethiant.

1.2.4 UAV — Antena uav manylder uchel

Yn y blynyddoedd diwethaf, mae'r diwydiant uav wedi datblygu'n gyflym.Mae Uav wedi'i ddefnyddio'n helaeth mewn amddiffyn planhigion amaethyddol, arolygu a mapio, patrolio llinell bŵer a senarios eraill.Mewn sefyllfaoedd o'r fath, dim ond gydag antena manwl uchel y gellir sicrhau cywirdeb, effeithlonrwydd a diogelwch amrywiol weithrediadau.Oherwydd nodweddion cyflymder uchel, llwyth ysgafn a dygnwch byr uav, mae dyluniad antena uchel-gywirdeb uav yn canolbwyntio'n bennaf ar bwysau, maint, defnydd pŵer a ffactorau eraill, ac yn gwireddu dyluniad band eang cyn belled ag y bo modd ar y rhagosodiad o sicrhau. pwysau a maint.

2, statws technoleg antena GNSS gartref a thramor

2.1 Statws presennol technoleg antena tra-gywirdeb tramor

Dechreuodd ymchwil dramor ar antena manwl uchel yn gynnar, ac mae cyfres o gynhyrchion antena manwl uchel gyda pherfformiad da wedi'u datblygu, megis antena tagu cyfres GNSS 750 o NoVatel, antena cyfres Zepryr o Trimble, antena Leica AR25, ac ati, ymhlith y mae llawer o ffurfiau antena ag arwyddocâd arloesol mawr.Felly, yn y gorffennol am gyfnod hir o amser, mae marchnad antena manwl uchel Tsieina allan o fonopoli cynhyrchion tramor.Fodd bynnag, yn ystod y deng mlynedd diwethaf, gyda chynnydd nifer fawr o weithgynhyrchwyr domestig, nid oes gan berfformiad antena manwl uchel GNSS tramor unrhyw fantais yn y bôn, ond dechreuodd y gweithgynhyrchwyr manwl-gywir domestig ehangu'r farchnad i wledydd tramor.

Yn ogystal, mae rhai gweithgynhyrchwyr antena GNSS newydd hefyd wedi datblygu yn ystod y blynyddoedd diwethaf, megis Maxtena, Tallysman, ac ati, y mae eu cynhyrchion yn bennaf yn antenâu GNSS bach a ddefnyddir ar gyfer systemau uav, cerbydau a systemau eraill.Mae'r ffurf antena fel arfer yn antena microstrip gyda cyson dielectrig uchel neu antena troellog pedair braich.Yn y math hwn o dechnoleg dylunio antena, nid oes gan weithgynhyrchwyr tramor unrhyw fantais, mae cynhyrchion domestig a thramor yn mynd i mewn i'r cyfnod o gystadleuaeth homogenaidd.

2.2 Sefyllfa bresennol technoleg antena manwl uchel domestig

Yn ystod y degawd diwethaf, dechreuodd nifer o weithgynhyrchwyr antena manwl uchel domestig dyfu a dad-wneudvelop, megis Huaxin Antenna, Zhonghaida, Dingyao, Jiali Electronics, ac ati, a ddatblygodd gyfres o gynhyrchion antena manwl uchel gyda hawliau eiddo deallusol annibynnol.

Er enghraifft, ym maes antena gorsaf gyfeirio ac antena mesur adeiledig, mae antena tagu 3D HUaxin ac antena cyfun llawn-netcom nid yn unig yn cyrraedd y lefel perfformiad blaenllaw rhyngwladol, ond hefyd yn bodloni gofynion amrywiol gymwysiadau amgylcheddol gyda dibynadwyedd uchel, bywyd gwasanaeth hir a chyfradd fethiant isel iawn.

Yn y diwydiant cerbydau, uav a diwydiannau eraill, mae technoleg dylunio antena mesur allanol ac antena troellog pedair braich wedi bod yn gymharol aeddfed, ac fe'i defnyddiwyd yn helaeth wrth gymhwyso system prawf gyrru, gyrru di-griw, uav a diwydiannau eraill, ac wedi cyflawni buddion economaidd a chymdeithasol da.

3. Sefyllfa gyfredol a rhagolygon marchnad antena GNSS

Yn 2018, cyrhaeddodd cyfanswm gwerth allbwn diwydiant llywio lloeren a gwasanaeth lleoli Tsieina 301.6 biliwn yuan, i fyny 18.3% o'i gymharu â 2017 [2], a bydd yn cyrraedd 400 biliwn yuan yn 2020;Yn 2019, cyfanswm gwerth y farchnad llywio lloeren fyd-eang oedd 150 biliwn ewro, a chyrhaeddodd nifer y defnyddwyr terfynell GNSS 6.4 biliwn.Mae'r diwydiant GNSS yn un o'r ychydig ddiwydiannau sydd wedi mynd i'r afael â'r dirywiad economaidd byd-eang.Mae Asiantaeth GNSS Ewrop yn rhagweld y bydd y farchnad llywio lloeren fyd-eang yn dyblu i fwy na 300 biliwn ewro yn y degawd nesaf, gyda nifer y terfynellau GNSS yn cynyddu i 9.5 biliwn.

Farchnad llywio lloeren fyd-eang, wedi'i gymhwyso i draffig ar y ffyrdd, cerbydau awyr di-griw mewn meysydd fel offer terfynell yw'r segment sy'n tyfu gyflymaf o'r farchnad yn y 10 mlynedd nesaf: cudd-wybodaeth, cerbyd di-griw yw'r prif gyfeiriad datblygu, gallu gyrru awtomataidd y cerbyd ffordd yn y dyfodol Rhaid i'r cerbyd gael ei gyfarparu ag antena GNSS wedi manylder uchel, felly mae'r galw mawr yn y farchnad ar gyfer GNSS antena gyrru awtomatig.Gyda datblygiad parhaus moderneiddio amaethyddol Tsieina, bydd y defnydd o uav sydd wedi'i gyfarparu ag antena lleoli manwl uchel, fel uav amddiffyn planhigion, yn parhau i gynyddu.

4. Tuedd datblygu antena GNSS manylder uchel

Ar ôl blynyddoedd o ddatblygiad, mae technolegau amrywiol o antena manwl uchel GNSS wedi bod yn gymharol aeddfed, ond mae llawer o gyfarwyddiadau i'w torri o hyd:

1. Miniaturization: Mae miniaturization offer electronig yn duedd datblygiad tragwyddol, yn enwedig yn y ceisiadau megis uav a llaw, mae'r galw am antena maint bach yn fwy brys.Fodd bynnag, bydd perfformiad yr antena yn cael ei leihau ar ôl y miniaturization.Mae sut i leihau maint antena tra'n sicrhau perfformiad cynhwysfawr yn gyfeiriad ymchwil pwysig i'r antena manwl uchel.

2. Technoleg gwrth-multipath: Mae technoleg gwrth-aml-iath antena GNSS yn bennaf yn cynnwys technoleg coil tagu [3], technoleg deunydd electromagnetig artiffisial [4] [5], ac ati Fodd bynnag, mae gan bob un ohonynt anfanteision megis maint mawr, band cul lled a chost uchel, ac ni allant gyflawni dyluniad cyffredinol.Felly, mae angen astudio'r dechnoleg gwrth-aml-lwybr gyda nodweddion miniaturization a band eang i fodloni gofynion cais amrywiol.

3. Aml-swyddogaeth: Y dyddiau hyn, yn ogystal ag antena GNSS, mae mwy nag un antena cyfathrebu wedi'i integreiddio mewn dyfeisiau amrywiol.Gall systemau cyfathrebu gwahanol achosi ymyrraeth signal amrywiol i antena GNSS, gan effeithio ar dderbyniad lloeren arferol.Felly, mae dyluniad integredig antena GNSS ac antena cyfathrebu yn cael ei wireddu trwy integreiddio aml-swyddogaeth, ac mae'r effaith ymyrraeth rhwng antenâu yn cael ei ystyried yn ystod y dyluniad, a all wella'r radd integreiddio, gwella'r nodweddion cydnawsedd electromagnetig a gwella perfformiad. y peiriant cyfan.