Anwendung einer hochpräzisen GNSS-Antenne

Im Bereich GNSS werden hochpräzise Antennen mit strengen Anforderungen an die Phasenzentrumsstabilität entwickelt, um eine Positionierungsgenauigkeit im Zentimeter- oder Millimeterbereich zu erreichen, typischerweise in Verbindung mit fortschrittlichen Empfängerplatinen. Zu den wichtigsten Leistungskennzahlen für hochpräzise Antennen gehören Strahlbreite, geringer Höhengewinn, Zirkularität, Roll-Off-Faktor, Verhältnis von vorne nach hinten und Mehrwegeminderung, die alle direkt oder indirekt die Stabilität des Phasenzentrums und damit die Positionierungsgenauigkeit beeinflussen.

Anwendungen und Klassifizierung hochpräziser GNSS-Antennen

Ursprünglich wurden hochpräzise GNSS-Antennen hauptsächlich in der Vermessung eingesetzt und lieferten eine statische Positionierung auf Millimeterebene für technische Anlagen und topografische Kartierungen. Mit Fortschritten in der Positionierungstechnologie wurde ihre Anwendung auf kontinuierlich arbeitende Referenzstationen (CORS), Deformationsüberwachung, seismische Überwachung, UAVS, Präzisionslandwirtschaft, autonomes Fahren, Fahrerschulung und verschiedene Industriesektoren mit jeweils einzigartigen Antennenspezifikationen ausgeweitet.

1. CORS, Deformationsüberwachung und seismische Überwachung – Referenzstationsantennen

Hochpräzise Antennen, die in CORS eingesetzt werden, sammeln im Laufe der Zeit genaue Positionsdaten und übertragen Beobachtungen über Datenkommunikationssysteme an ein Kontrollzentrum. Das Kontrollzentrum berechnet regionale Korrekturparameter und übermittelt sie über boden-, netzwerk- oder weltraumgestützte Erweiterungssysteme an Mobilstationen, um sicherzustellen, dass Benutzer präzise Koordinaten erhalten. Bei der Deformationsüberwachung und bei seismischen Anwendungen müssen Antennen eine außergewöhnliche Phasenzentrumsstabilität und einen robusten Mehrwegewiderstand bieten, um kleinste Deformationen zu erkennen und Naturkatastrophen vorherzusagen. Referenzstationsantennen, die eine vollständige Frequenzabdeckung über alle verfügbaren GNSS-Systeme hinweg unterstützen, sind für diese Anwendungen Standard.

2. Vermessung und Kartierung – Integrierte Messantennen

Im Vermessungsbereich sind integrierte Messantennen für die einfache Integration in RTK-Empfänger konzipiert und ermöglichen eine hochpräzise Positionierung in Echtzeit. Zu den entscheidenden Designüberlegungen gehören Frequenzabdeckung, Strahlmuster, Phasenzentrumsstabilität und Antennenabmessungen. Die zunehmende Akzeptanz von Netzwerk-RTK hat zur Marktbeherrschung von All-in-One-Antennen mit 4G-, Bluetooth- und Wi-Fi-Funktionen geführt.

3. Fahrerschulung und autonomes Fahren – Externe Messantennen

Hochpräzise Antennen haben die traditionellen Methoden der Fahrerausbildung verändert und von manuellen Bewertungen zu intelligenten Systemen übergegangen, die die Kosten erheblich senken und die Genauigkeit verbessern. Die rasante Entwicklung des autonomen Fahrens nutzt häufig RTK-Positionierung in Kombination mit Trägheitsnavigation für hohe Genauigkeit in verschiedenen Umgebungen. Diese Systeme nutzen häufig externe Messantennen mit Multisystem- und Multifrequenzfunktionen, robuster Mehrwegeunterdrückung und Anpassungsfähigkeit für eine zuverlässige Leistung im Freien.

4. Drohnen – Hochpräzise UAV-Antennen

Die aufstrebende Drohnenindustrie nutzt hochpräzise Antennen für Anwendungen wie landwirtschaftlichen Schutz, Vermessung und Inspektion von Versorgungseinrichtungen. Angesichts der Eigenschaften von Drohnen wie hoher Geschwindigkeit, geringer Nutzlastkapazität und begrenzter Lebensdauer stehen beim Antennendesign Gewicht, Größe und Stromverbrauch im Vordergrund, während gleichzeitig die Bandbreite innerhalb dieser Einschränkungen maximiert wird.

Dieser prägnante Überblick unterstreicht die entscheidende Rolle hochpräziser GNSS-Antennen in verschiedenen Anwendungen und unterstreicht ihre Bedeutung für die Erzielung genauer, effizienter und zuverlässiger Positionierungslösungen.