ด้วยการพัฒนาและปรับปรุงเทคโนโลยีการระบุตำแหน่งผ่านดาวเทียมอย่างต่อเนื่อง เทคโนโลยีการระบุตำแหน่งที่มีความแม่นยำสูงได้ถูกนำไปใช้กับทุกสาขาอาชีพในชีวิตสมัยใหม่ เช่น การสำรวจและการทำแผนที่ เกษตรกรรมที่มีความแม่นยำ UAV การขับขี่แบบไร้คนขับ และสาขาอื่นๆ เทคโนโลยีการระบุตำแหน่งที่มีความแม่นยำสูง สามารถมองเห็นได้ทุกที่โดยเฉพาะอย่างยิ่ง ด้วยความสมบูรณ์ของเครือข่ายของระบบดาวเทียมนำทาง Beidou เจเนอเรชันใหม่ และการมาถึงของยุค 5G การพัฒนาอย่างต่อเนื่องของ Beidou +5G จึงคาดว่าจะส่งเสริมการประยุกต์ใช้เทคโนโลยีระบุตำแหน่งที่มีความแม่นยำสูงในด้านการกำหนดตารางเวลาสนามบิน , การตรวจสอบหุ่นยนต์, การตรวจสอบยานพาหนะ, การจัดการโลจิสติกส์ และสาขาอื่นๆการตระหนักถึงเทคโนโลยีการระบุตำแหน่งที่มีความแม่นยำสูงนั้นแยกกันไม่ออกจากการรองรับเสาอากาศที่มีความแม่นยำสูง อัลกอริธึมที่มีความแม่นยำสูง และบอร์ดการ์ดที่มีความแม่นยำสูงบทความนี้จะแนะนำการพัฒนาและการประยุกต์ใช้เสาอากาศความแม่นยำสูง สถานะเทคโนโลยีและอื่นๆ เป็นหลัก

1. การพัฒนาและการประยุกต์ใช้เสาอากาศความแม่นยำสูง GNSS

1.1 เสาอากาศที่มีความแม่นยำสูง

ใน FIELD ของ GNSS เสาอากาศที่มีความแม่นยำสูงเป็นเสาอากาศชนิดหนึ่งซึ่งมีข้อกำหนดพิเศษสำหรับความเสถียรของศูนย์กลางเฟสของเสาอากาศโดยปกติจะใช้ร่วมกับบอร์ดที่มีความแม่นยำสูงเพื่อให้ทราบตำแหน่งที่มีความแม่นยำสูงในระดับเซนติเมตรหรือระดับมิลลิเมตรในการออกแบบเสาอากาศที่มีความแม่นยำสูง มักจะมีข้อกำหนดพิเศษสำหรับตัวบ่งชี้ต่อไปนี้: ความกว้างของลำแสงเสาอากาศ, อัตราขยายต่ำ, ความไม่กลม, ค่าสัมประสิทธิ์การปล่อยม้วน, อัตราส่วนด้านหน้าและด้านหลัง, ความสามารถในการต่อต้านหลายเส้นทาง ฯลฯ ตัวบ่งชี้เหล่านี้จะ ส่งผลโดยตรงหรือโดยอ้อมต่อความเสถียรของศูนย์กลางเฟสของเสาอากาศ จากนั้นส่งผลต่อความแม่นยำของตำแหน่ง

1.2 การใช้งานและการจำแนกประเภทของเสาอากาศความเที่ยงตรงสูง

เสาอากาศ GNSS ที่มีความแม่นยำสูงถูกนำมาใช้ครั้งแรกในด้านการสำรวจและการทำแผนที่เพื่อให้ได้ความแม่นยำของตำแหน่งระดับมิลลิเมตรคงที่ในกระบวนการยกพื้นทางวิศวกรรม การทำแผนที่ภูมิประเทศ และการสำรวจควบคุมต่างๆด้วยเทคโนโลยีการระบุตำแหน่งที่มีความแม่นยำสูงมีความเป็นผู้ใหญ่มากขึ้น เสาอากาศที่มีความแม่นยำสูงจึงถูกนำไปใช้ในด้านต่างๆ มากขึ้นเรื่อยๆ รวมถึงสถานีอ้างอิงการทำงานอย่างต่อเนื่อง การตรวจสอบการเสียรูป การตรวจสอบแผ่นดินไหว การวัดการสำรวจและการทำแผนที่ ยานพาหนะทางอากาศไร้คนขับ (uav) พื้นที่ที่มีความแม่นยำ เกษตรกรรม การขับขี่แบบอัตโนมัติ การฝึกทดสอบการขับขี่ เครื่องจักรวิศวกรรม และพื้นที่อุตสาหกรรมอื่น ๆ ในการใช้งานที่แตกต่างกันกับความต้องการดัชนีของเสาอากาศก็มีความแตกต่างที่ชัดเจน

1.2.1 ระบบ CORS การตรวจสอบการเสียรูป การตรวจสอบแผ่นดินไหว – เสาอากาศสถานีอ้างอิง

เสาอากาศความแม่นยำสูงใช้สถานีอ้างอิงการทำงานอย่างต่อเนื่อง ผ่านการสังเกตระยะยาวเพื่อให้ได้ข้อมูลตำแหน่งที่แม่นยำ และผ่านระบบการสื่อสารข้อมูลในการส่งข้อมูลการสังเกตแบบเรียลไทม์ไปยังศูนย์ควบคุม ข้อผิดพลาดของพื้นที่ศูนย์ควบคุมที่คำนวณได้หลังจากพารามิเตอร์การแก้ไขเพื่อปรับปรุง ระบบดินและระบบดาวในระบบปรับปรุง ฯลฯ เพื่อส่งข้อความแสดงข้อผิดพลาดไปยังรถแลนด์โรเวอร์ (ไคลเอนต์) ในที่สุดผู้ใช้สามารถรับข้อมูลพิกัดที่แม่นยำได้ [1]

ในการประยุกต์ใช้การตรวจสอบการเสียรูป การตรวจสอบแผ่นดินไหวและอื่น ๆ เนื่องจากจำเป็นต้องตรวจสอบปริมาณของการเสียรูปอย่างแม่นยำ การตรวจจับการเสียรูปเล็กน้อย เพื่อคาดการณ์การเกิดภัยพิบัติทางธรรมชาติ

ดังนั้นในการออกแบบเสาอากาศที่มีความแม่นยำสูงสำหรับการใช้งานต่างๆ เช่น สถานีอ้างอิงการทำงานต่อเนื่อง การตรวจสอบการเสียรูป และการตรวจสอบแผ่นดินไหว สิ่งแรกที่ต้องพิจารณาคือความเสถียรของศูนย์กลางเฟสที่ยอดเยี่ยมและความสามารถในการป้องกันการรบกวนแบบหลายเส้นทาง เพื่อให้ความแม่นยำแบบเรียลไทม์ ข้อมูลตำแหน่งสำหรับระบบที่ได้รับการปรับปรุงต่างๆนอกจากนี้ เพื่อที่จะจัดให้มีพารามิเตอร์แก้ไขดาวเทียมให้ได้มากที่สุดเท่าที่จะเป็นไปได้ เสาอากาศจะต้องได้รับดาวเทียมมากที่สุดเท่าที่จะเป็นไปได้ แถบความถี่เต็มสี่ระบบจึงกลายเป็นการกำหนดค่ามาตรฐานในการใช้งานประเภทนี้ เสาอากาศสถานีอ้างอิง (เสาอากาศสถานีอ้างอิง) ที่ครอบคลุมทั้งย่านความถี่ของทั้งสี่ระบบมักจะใช้เป็นเสาอากาศสังเกตการณ์ของระบบ

1.2.2 การสำรวจและการทำแผนที่ – เสาอากาศการสำรวจในตัว

ในด้านการสำรวจและการทำแผนที่ จำเป็นต้องออกแบบเสาอากาศสำหรับการสำรวจในตัวที่ง่ายต่อการรวมเข้าด้วยกันโดยปกติเสาอากาศจะติดตั้งไว้ที่ด้านบนของตัวรับสัญญาณ RTK เพื่อให้ได้ตำแหน่งแบบเรียลไทม์และมีความแม่นยำสูงในด้านการสำรวจและการทำแผนที่

ความครอบคลุมเสาอากาศการวัดในตัวในการพิจารณาหลักในการออกแบบความเสถียรของความถี่ ความครอบคลุมของลำแสง ศูนย์กลางเฟส ขนาดเสาอากาศ ฯลฯ โดยเฉพาะอย่างยิ่งกับแอปพลิเคชันของเครือข่าย RTK บูรณาการกับ 4 g, บลูทูธ, WiFi ทั้งหมด netcom ในตัว ในการวัดเสาอากาศค่อยๆ ครอบครองส่วนแบ่งการตลาดหลัก เนื่องจากเปิดตัวในปี 2559 โดยผู้ผลิตตัวรับสัญญาณ RTK ส่วนใหญ่ จึงมีการใช้และส่งเสริมอย่างกว้างขวาง

1.2.3 การทดสอบการขับขี่และการฝึกขับรถ การขับขี่แบบไร้คนขับ – เสาอากาศวัดภายนอก

ระบบทดสอบการขับขี่แบบเดิมมีข้อเสียหลายประการ เช่น ต้นทุนอินพุตสูง ค่าใช้จ่ายในการดำเนินการและบำรุงรักษาสูง ผลกระทบต่อสิ่งแวดล้อมสูง ความแม่นยำต่ำ เป็นต้น หลังจากใช้เสาอากาศที่มีความแม่นยำสูงในระบบทดสอบการขับขี่ ระบบจะเปลี่ยนจากการประเมินด้วยตนเอง เพื่อการประเมินอัจฉริยะ และความแม่นยำในการประเมินสูง ซึ่งช่วยลดต้นทุนด้านมนุษย์และวัสดุในการทดสอบการขับขี่ได้อย่างมาก

ในช่วงไม่กี่ปีที่ผ่านมา ระบบการขับขี่แบบไร้คนขับมีการพัฒนาอย่างรวดเร็วในการขับขี่แบบไร้คนขับ โดยทั่วไปจะนำเทคโนโลยีการกำหนดตำแหน่งของ RTK ที่มีความแม่นยำสูงและการนำทางแบบเฉื่อยมาใช้ ซึ่งสามารถให้ความแม่นยำของตำแหน่งสูงในสภาพแวดล้อมส่วนใหญ่

ในการทดสอบการขับขี่ การฝึกขับรถ เช่น ระบบไร้คนขับ มักจะวัดเสาอากาศด้วยรูปแบบภายนอก ความจำเป็นในการทำงาน เสาอากาศหลายความถี่ที่มีหลายระบบสามารถบรรลุความแม่นยำของตำแหน่งสูง สัญญาณหลายเส้นทางมีการยับยั้งบางอย่าง และสภาพแวดล้อมที่ดี การปรับตัวสามารถใช้งานได้ในระยะยาวในสภาพแวดล้อมกลางแจ้งโดยไม่เกิดความล้มเหลว

1.2.4 UAV — เสาอากาศ uav ที่มีความแม่นยำสูง

ในช่วงไม่กี่ปีที่ผ่านมา อุตสาหกรรม UAV มีการพัฒนาอย่างรวดเร็วUav ถูกนำมาใช้กันอย่างแพร่หลายในการปกป้องพืชเกษตร การสำรวจและการทำแผนที่ การลาดตระเวนสายไฟ และสถานการณ์อื่นๆในสถานการณ์เช่นนี้ การติดตั้งเสาอากาศที่มีความแม่นยำสูงเท่านั้นจึงจะรับประกันความแม่นยำ ประสิทธิภาพ และความปลอดภัยของการดำเนินงานต่างๆเนื่องจากลักษณะของความเร็วสูง โหลดน้ำหนักเบา และความทนทานระยะสั้นของ uav การออกแบบเสาอากาศความแม่นยำสูงของ uav มุ่งเน้นไปที่น้ำหนัก ขนาด การใช้พลังงาน และปัจจัยอื่น ๆ เป็นหลัก และตระหนักถึงการออกแบบบรอดแบนด์ให้มากที่สุดเท่าที่จะเป็นไปได้บนสมมติฐานของความมั่นใจ น้ำหนักและขนาด

2 สถานะเทคโนโลยีเสาอากาศ GNSS ทั้งในและต่างประเทศ

2.1 สถานะปัจจุบันของเทคโนโลยีเสาอากาศความแม่นยำสูงจากต่างประเทศ

การวิจัยจากต่างประเทศเกี่ยวกับเสาอากาศความแม่นยำสูงเริ่มต้นตั้งแต่เนิ่นๆ และชุดผลิตภัณฑ์เสาอากาศความแม่นยำสูงที่มีประสิทธิภาพดีได้รับการพัฒนา เช่น เสาอากาศโช้คซีรีส์ GNSS 750 ของ NoVatel, เสาอากาศซีรีส์ Zepryr ของ Trimble, เสาอากาศ Leica AR25 เป็นต้น ซึ่งมีเสาอากาศหลายรูปแบบและมีความสำคัญทางนวัตกรรมอย่างมากดังนั้นในอดีตที่ผ่านมาตลาดเสาอากาศความแม่นยำสูงของจีนจึงหลุดจากการผูกขาดสินค้าจากต่างประเทศอย่างไรก็ตาม ในช่วงสิบปีที่ผ่านมา ด้วยการเพิ่มขึ้นของผู้ผลิตในประเทศจำนวนมาก ประสิทธิภาพของเสาอากาศที่มีความแม่นยำสูงของ GNSS ในต่างประเทศนั้นไม่มีข้อได้เปรียบโดยทั่วไป แต่ผู้ผลิตที่มีความแม่นยำสูงในประเทศเริ่มขยายตลาดไปยังต่างประเทศ

นอกจากนี้ ผู้ผลิตเสาอากาศ GNSS รายใหม่บางรายยังได้พัฒนาในช่วงไม่กี่ปีที่ผ่านมา เช่น Maxtena, Tallysman เป็นต้น ซึ่งผลิตภัณฑ์ส่วนใหญ่เป็นเสาอากาศ GNSS ขนาดเล็กที่ใช้สำหรับ UAV ยานพาหนะ และระบบอื่นๆรูปแบบเสาอากาศมักจะเป็นเสาอากาศไมโครสตริปที่มีค่าคงที่ไดอิเล็กตริกสูงหรือเสาอากาศเกลียวสี่แขนในเทคโนโลยีการออกแบบเสาอากาศประเภทนี้ ผู้ผลิตจากต่างประเทศไม่มีข้อได้เปรียบ สินค้าในประเทศและต่างประเทศกำลังเข้าสู่ยุคการแข่งขันที่เป็นเนื้อเดียวกัน

2.2 สถานการณ์ปัจจุบันของเทคโนโลยีเสาอากาศความแม่นยำสูงในประเทศ

ในทศวรรษที่ผ่านมา ผู้ผลิตเสาอากาศที่มีความแม่นยำสูงในประเทศจำนวนหนึ่งเริ่มเติบโตและลดลงvelop เช่น Huaxin Antenna, Zhonghaida, Dingyao, Jiali Electronics เป็นต้น ซึ่งพัฒนาชุดผลิตภัณฑ์เสาอากาศที่มีความแม่นยำสูงพร้อมสิทธิ์ในทรัพย์สินทางปัญญาอิสระ

ตัวอย่างเช่น ในด้านเสาอากาศสถานีอ้างอิงและเสาอากาศการวัดในตัว เสาอากาศแบบโช้ค 3D ของ HUaxin และเสาอากาศรวมเน็ตคอมแบบเต็ม ไม่เพียงแต่เข้าถึงประสิทธิภาพระดับชั้นนำระดับสากลเท่านั้น แต่ยังตอบสนองข้อกำหนดของการใช้งานด้านสิ่งแวดล้อมต่างๆ ด้วยความน่าเชื่อถือสูง อายุการใช้งานยาวนานและอัตราความล้มเหลวต่ำมาก

ในอุตสาหกรรมยานยนต์ UAV และอุตสาหกรรมอื่น ๆ เทคโนโลยีการออกแบบเสาอากาศวัดภายนอกและเสาอากาศเกลียวสี่แขนนั้นค่อนข้างสมบูรณ์และมีการใช้กันอย่างแพร่หลายในการประยุกต์ใช้ระบบทดสอบการขับขี่ การขับขี่แบบไร้คนขับ UAV และอุตสาหกรรมอื่น ๆ และบรรลุผลประโยชน์ทางเศรษฐกิจและสังคมที่ดี

3. สถานการณ์ปัจจุบันและแนวโน้มของตลาดเสาอากาศ GNSS

ในปี 2561 มูลค่าการส่งออกรวมของอุตสาหกรรมการนำทางด้วยดาวเทียมและการบริการระบุตำแหน่งของจีนสูงถึง 301.6 พันล้านหยวน เพิ่มขึ้น 18.3% เมื่อเทียบกับปี 2560 [2] และจะสูงถึง 400 พันล้านหยวนในปี 2563ในปี 2019 มูลค่ารวมของตลาดการนำทางด้วยดาวเทียมทั่วโลกอยู่ที่ 150 พันล้านยูโร และจำนวนผู้ใช้เทอร์มินัล GNSS สูงถึง 6.4 พันล้านยูโรอุตสาหกรรม GNSS เป็นหนึ่งในอุตสาหกรรมไม่กี่แห่งที่สามารถต้านทานภาวะเศรษฐกิจตกต่ำทั่วโลกได้หน่วยงาน GNSS ของยุโรปคาดการณ์ว่าตลาดการนำทางด้วยดาวเทียมทั่วโลกจะเพิ่มขึ้นสองเท่าเป็นมากกว่า 300 พันล้านยูโรในทศวรรษหน้า โดยจำนวนเทอร์มินัล GNSS จะเพิ่มขึ้นเป็น 9.5 พันล้านยูโร

ตลาดนำทางด้วยดาวเทียมทั่วโลกนำไปใช้กับการจราจรบนถนน ยานพาหนะทางอากาศไร้คนขับในพื้นที่เช่นอุปกรณ์ปลายทางอยู่ในอีก 10 ปีข้างหน้าส่วนที่เติบโตเร็วที่สุดของตลาด: หน่วยสืบราชการลับ ยานพาหนะไร้คนขับเป็นทิศทางการพัฒนาหลัก ความสามารถในการขับขี่อัตโนมัติของยานพาหนะบนถนนในอนาคต ของยานพาหนะจะต้องติดตั้งเสาอากาศ GNSS มีความแม่นยำสูง ดังนั้นความต้องการของตลาดขนาดใหญ่สำหรับการขับขี่อัตโนมัติด้วยเสาอากาศ GNSSด้วยการพัฒนาอย่างต่อเนื่องของการปรับปรุงการเกษตรให้ทันสมัยของจีน การใช้ UAV ที่มีเสาอากาศกำหนดตำแหน่งที่มีความแม่นยำสูง เช่น UAV ปกป้องพืช จะยังคงเพิ่มขึ้นต่อไป

4. แนวโน้มการพัฒนาเสาอากาศความแม่นยำสูง GNSS

หลังจากหลายปีของการพัฒนา เทคโนโลยีต่างๆ ของเสาอากาศความแม่นยำสูง GNSS ได้รับการพัฒนาค่อนข้างมาก แต่ก็ยังมีอีกหลายทิศทางที่ต้องแตกหัก:

1. การย่อขนาด: การย่อขนาดอุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์เป็นแนวโน้มการพัฒนาชั่วนิรันดร์ โดยเฉพาะอย่างยิ่งในการใช้งานเช่น uav และมือถือ ความต้องการเสาอากาศขนาดเล็กเป็นเรื่องเร่งด่วนมากขึ้นอย่างไรก็ตาม ประสิทธิภาพของเสาอากาศจะลดลงหลังจากการย่อขนาดวิธีลดขนาดเสาอากาศในขณะที่รับประกันประสิทธิภาพที่ครอบคลุมเป็นทิศทางการวิจัยที่สำคัญของเสาอากาศที่มีความแม่นยำสูง

2. เทคโนโลยีต่อต้านหลายเส้นทาง: เทคโนโลยีต่อต้านหลายเส้นทางของเสาอากาศ GNSS ส่วนใหญ่ประกอบด้วยเทคโนโลยีคอยล์โช้ค [3] เทคโนโลยีวัสดุแม่เหล็กไฟฟ้าเทียม [4] [5] เป็นต้น อย่างไรก็ตาม ล้วนมีข้อเสีย เช่น ขนาดใหญ่ แถบแคบ ความกว้างและต้นทุนสูง และไม่สามารถออกแบบให้เป็นสากลได้ดังนั้นจึงจำเป็นต้องศึกษาเทคโนโลยีต่อต้านหลายเส้นทางที่มีคุณลักษณะของการย่อขนาดและบรอดแบนด์เพื่อตอบสนองความต้องการการใช้งานที่หลากหลาย

3. มัลติฟังก์ชั่น: ปัจจุบัน นอกเหนือจากเสาอากาศ GNSS แล้ว ยังมีเสาอากาศสื่อสารมากกว่าหนึ่งตัวรวมอยู่ในอุปกรณ์ต่างๆระบบการสื่อสารที่แตกต่างกันอาจทำให้เกิดการรบกวนสัญญาณต่างๆ ไปยังเสาอากาศ GNSS ซึ่งส่งผลต่อการรับสัญญาณดาวเทียมตามปกติดังนั้น การออกแบบแบบบูรณาการของเสาอากาศ GNSS และเสาอากาศสื่อสารจึงเกิดขึ้นได้ผ่านการบูรณาการแบบมัลติฟังก์ชั่น และผลกระทบจากการรบกวนระหว่างเสาอากาศจะถูกนำมาพิจารณาในระหว่างการออกแบบ ซึ่งสามารถปรับปรุงระดับการรวม ปรับปรุงลักษณะความเข้ากันได้ทางแม่เหล็กไฟฟ้า และปรับปรุงประสิทธิภาพของ เครื่องทั้งหมด