5g интелигентна антена за шофиране

ToxuTech'sПерсонализирано ГНС+V2X+4G Интегрирана перка за акулаАнтенаРешаване на основните предизвикателства пред автономните решения за минни камиони

Преди това клиентът – доставчик на автономно решение за минни камиони, предназначено за големи открити мини в страната – се сблъска с проблеми като „периодична комуникация между превозни средства (V2V)“ и „несинхронизирани данни за местоположението“. Тези проблеми доведоха до чести инциденти с „прекалено близко следване“ или „отклонение от маршрута“ по време на работа на автопарка и дори нарушиха ефективността на товаренето/разтоварването. За да се отговори на тези нужди, ТоксуТехразработи персонализиран "GNSS+V2X+4G интегрирана антена тип „перка на акула“Чрез интеграция на функции и адаптация към специфични сценарии, това антена успешно разреши гореспоменатите проблеми. В момента е внедрен в мащабни приложения в 100 минни самосвала във въглищна мина в провинция Шанси, наред с решението на клиента.

Анализ на търсенето: 3 основни проблемни точки на решението на клиента, сочещи към предизвикателства, свързани с „сътрудничеството на антената“

Решението на клиента за автономни минни камиони имаше за цел да постигне „работа с множество превозни средства, взаимодействие с местоположението в реално време и аварийна връзка“. Въпреки това, по време на първоначалните тестове, традиционните антенни решения разкриха значителни недостатъци:

1. Закъснението на V2V комуникацията надвиши 500 ms, което възпрепятства работата на автопарка.

Първоначално клиентът възприе дискретно решение с „независими V2X антени + независими 4g Antennas": V2X обработваше V2V комуникация на къси разстояния (напр. дистанция на следване, спирачни сигнали), докато 4G управляваше предаването на данни на дълги разстояния. Въпреки това, теренът на мината – белязан от стръмни склонове и големи разлики във височините – създаваше „слепи зони на сигнала“ за дискретни антени, което водеше до латентност на V2V комуникацията, често надвишаваща 500 ms. Когато минните камиони се движеха с 20 km/h, латентност от 500 ms караше превозните средства да изминават допълнителни 3 метра, което значително увеличаваше риска от сблъсъци отзад в рамките на автопарка или намаляваше ефективността на транспорта поради прекомерно големи дистанции на следване.

2. Позиционирането на GNSS и V2X данните бяха „асинхронни“, с отклонение във взаимодействието над 1 метър

Необходимо е било прецизно подравняване по време на товаренето/разтоварването на минни камиони (напр. няколко камиона едновременно разтоварват въглища на трошачна станция, като е необходимо да се поддържа разстояние от 1,5 метра). Това изисква съпоставяне в реално време между данните за позициониране от GNSS и „информацията за позицията на превозното средство“, предавана чрез V2X. В традиционното решение обаче, ГНСС антении V2X антените бяха инсталирани на различни места по камиона (GNSS в предната част на покрива, V2X в задната част), което доведе до „разлика във времето“ при приемането на сигнала. Това доведе до отклонение във взаимодействието на данните за позицията над 1 метър, което наложи многократни корекции по време на подравняването на няколко превозни средства и увеличи времето за цикъл на товарене/разтоварване с 4–6 минути.

3. Тромав монтаж на антена, високи разходи за модификация на камиона

Дискретните антени (по една за GNSS, V2X и 4G) изискваха 3–4 пробивания на отвора в покрива на минния камион. Това не само повреждаше конструкцията на превозното средство, но и увеличаваше трудността при „водоустойчивото уплътняване“: в прашни, дъждовни или снежни минни условия водата лесно проникваше в пробитите отвори, причинявайки късо съединение. Процентът на повреди на антените достигна 25% в рамките на 3 месеца. Освен това, окабеляването и отстраняването на грешки за три антени изискваха допълнителен труд, увеличавайки разходите за модификация на камион с 800 RMB – и общо 80 000 RMB за 100 камиона.

Персонализиран пробив: 3 основни дизайна на интегрираната антена тип „перка на акула“ на ToxuTech, насочени към корена на търсенето

За да се справи с проблемите на клиента, ToxuTech сформира специален технически екип. След 3 минни проучвания на място, екипът финализира решението за антена тип „перка на акула“ с тримодова интеграция GNSS+V2X+4G. Основните дизайни са фокусирани върху „намаляване на латентността, синхронизиране на данните и опростяване на инсталацията“:

1. Дизайн за коинтеграция на сигнали в три режима: Намаляване на латентността на комуникацията до под 100 ms

Персонализираното антена от перка на акулаинтегрира три модула в един корпус: GNSS модул (поддържащ тройно позициониране чрез BDS, GPS и GLONASS), V2X модул (поддържащ PC5 протокол за комуникация на къси разстояния) и 4G модул (поддържащ LTE Cat.4 за предаване на дълги разстояния). И трите модула споделят „верига за филтриране на сигнала“ и „RF канал“:

● Сигналите V2X и 4G използваха технология за „динамично превключване на честотите“, за да избегнат смущения (V2X работеше на 5.9GHz, 4G на 1.8/2.6GHz), като по този начин се гарантира, че комуникацията на къси разстояния и предаването на дълги разстояния не се влияят взаимно;

● Интегрираният дизайн съкрати пътищата за предаване на V2X сигнала с 80%. Полевите тестове в сложен минен терен показаха стабилна латентност на V2V комуникацията от 80–100 ms – само 1/5 от традиционното решение. Когато минните камиони се движеха, „допълнителното разстояние“, причинено от латентността от 100 ms, беше по-малко от 0,6 метра, което напълно отговаря на изискването за безопасно следване на автопарка (безопасна дистанция от 1,5 метра).

2. „Синхронизация на милисекундно ниво“ на данни за позициониране и комуникация, контролираща отклонението на взаимодействието с точност до 30 см

За да се разреши асинхронността между позиционирането на GNSS и V2X данните, антената е включила „чип за синхронизация на времето“, за да се постигне „синхронизиране на часовника“ в трите функции:

● Данните за позициониране (географска ширина, дължина, надморска височина), получени от GNSS модула, се предават директно към V2X модула чрез вътрешна високоскоростна шина, отнемайки само 5 ms - избягвайки латентността на традиционните решения, където „данните за позициониране първо се изпращат към бордовия терминал, след което се препращат към V2X модула“;

● Едновременно с това, данните за позициониране на изхода на антената бяха свързани с „идентификационния номер на превозното средство и скоростта на движение“, пренасяни във V2X сигнали, което гарантира, че приемащите камиони могат да „съгласуват позицията и състоянието на превозното средство за една секунда“. Това намали отклонението при взаимодействие от над 1 метър до 30 см, елиминирайки необходимостта от многократни корекции по време на подравняването на множество превозни средства и съкрати времето за цикъл на товарене/разтоварване с 4 минути, което позволи 2-3 допълнителни пътувания на камион дневно.

3. Интегрирана инсталация + защита IP6K9K: 30% по-ниски разходи за модификация

За да се справи с тромавия монтаж и високия процент на повреди, антената е снабдена с две ключови оптимизации в структурата и защитата:

● Дизайн за монтаж с един отворС общи размери от 280 мм × 180 мм × 80 мм (сравними с традиционните антени тип „перка на акула“), антената изискваше само един отвор с диаметър 50 мм в покрива на камиона за окабеляване и закрепване – 2–3 отвора по-малко от традиционните решения. Това съкрати времето за модификация на камион от 4 часа на 1,5 часа и намали разходите за модификация с 30% (от 800 юана на 560 юана на камион);

● Стандарти за свръхвисока защитаКорпусът е изработен от удароустойчива ABS+PC сплав с „анти-UV покритие“ (адаптиращо се към интензивна слънчева светлина в мината). Вътрешните интерфейси са с „двуслойни силиконови уплътнения + резбово заключване“, постигайки защита IP6K9K (издържащи на почистване с водна струя под високо налягане и пръскане с висока температура от 90℃). Печатните платки също са получили „тройно защитно покритие“ (устойчиво на корозия от въглищен прах и мухъл).

Към август 2025 г. ToxuTech'sПерсонализирана GNSS+V2X+4G антена с форма на перка на акула работи стабилно в продължение на 3 месеца във въглищната мина Шанси, заедно с решението на клиента.

В момента,ТоксуТехе разработила две стандартизирани персонализирани решения за сценарии с автономни минни самосвали: "GNSS+V2X+4G" и "GNSS+V2X+5G". Тези решения могат да бъдат регулирани за нива на защита и параметри на сигнала въз основа на работната среда на клиента (напр. голяма надморска височина, високи електромагнитни смущения). Срокът за доставка е съкратен от традиционните 45 дни на 25 дни, което осигурява подкрепа за бързото внедряване на решенията на клиентите.