GNSS高精度天线发展应用发表时间:2022-11-02 16:03 高精度天线介绍
在GNSS领域中,高精度天线是对天线相位中心稳定性有特殊要求的一类天线,通常与高精度板卡配合实现厘米级或者毫米级的高精度定位。在高精度天线的设计中,通常对天线的以下指标有特殊要求:天线波束宽度、低仰角增益、不圆度、滚降系数、前后比、抗多径能力等。这些指标都会直接或间接影响到天线的相位中心稳定性,进而影响到定位精度。 1. 高精度天线应用及分类 高精度GNSS天线最初主要应用于测量测绘领域,用于在工程放样、地形测图以及各种控制测量过程中实现静态毫米级的定位精度。随着高精度定位技术的日益成熟,高精度天线逐渐应用在越来越多的领域中,包括连续运行参考站、变形监测、地震监控、测量测绘、无人机、精准农业、自动驾驶领域、驾考驾培、工程机械等工业领域,在不同应用中对天线的指标要求也有明显差异。 1.2 CORS系统、变形监测、地震监控-参考站天线
高精度天线应用于连续运行参考站中时,通过长期观测获取准确的位置信息,并通过数据通讯系统实时的将观测数据传输至控制中心,控制中心解算出区域内的误差改正参数后再通过地基增强系统、广域增强系统、星基增强系统等,将误差信息发给流动站(用户端),最终使用户得到准确的坐标信息。 在变形监测、地震监控等应用中,由于需要对变形量进行精确的监测,探测到微小的形变,从而预测自然灾害等的发生。 因此在诸如连续运行参考站、变形监测、地震监控应用中的高精度天线设计中,首先必须考虑的就是其优秀的相位中心稳定性和抗多径干扰能力,这样才能为各种增强系统实时提供准确的位置信息。另外,为了提供尽可能多的卫星改正参数,天线必须接收尽可能多的卫星,四系统全频段已经成为标准配置。在此类应用中,通常采用覆盖四系统全频段的参考站天线(基准站天线)作为系统的观测天线。 1.3 测量测绘-内置测量天线 在测量测绘领域中,需要设计便于集成的内置测量天线,天线通常内置于RTK接收机的顶部,在测量测绘领域实现实时高精度定位。 内置测量天线在设计中的主要考虑因素有频段覆盖、波束覆盖、相位中心稳定性、天线尺寸等,特别是随着网络RTK的应用普及,集成了4G、蓝牙、WiFi的全网通内置测量天线逐渐占据市场主要份额,自2016年一经推出就受到了广大RTK接收机厂商的青睐,得到了广泛的应用推广。 1.4 驾考驾培、无人驾驶-外置测量天线 传统的驾考系统存在诸多弊端,如投入成本大、运维费用高、受环境影响大、精度低等,高精度天线应用于驾考系统后,驾考系统由人工评判转变为智能化评判,评判精度高,大大降低了驾考的人力物力成本。 近年来无人驾驶系统发展迅速,在无人驾驶中,通常采用RTK高精度定位与惯导组合定位的定位技术,可以在大多数环境下实现很高的定位精度。 在驾考驾培、无人驾驶等系统中,常采用的是外置测量天线形式,需要天线具备多系统多频的工作频段,能够实现较高的定位精度,对多径信号有一定的抑制能力,以及较好的环境适应性,能够在户外环境下长期使用而不发生故障。 1.5 无人机-高精度无人机天线 近年来无人机行业发展迅猛,无人机已经在农业植保、测量测绘、电力巡线等场景中广泛应用,在此类场景中的应用,只有配备了高精度天线才能保证各种作业的准确、高效和安全。由于无人机具有速度快、载重轻、续航短等特点,无人机高精度天线在设计时主要关注重量、尺寸、功耗等因素,并且在保证重量和尺寸的前提下实现尽可能的宽带设计。 1、文章部分文字与图片来源网络,如有问题请及时联系。 3、本文章内容如无意中侵犯了媒体或个人的知识产权,请联系我们立即删除。 |