GNSS-ийн нууцуудыг дэлгэх нь: Антен, Модулиуд болон Хүлээн авагчид

Нарийн байршил болон навигацийн салбарт, Гнсс (Дэлхийн навигацийн хиймэл дагуулын систем) нь гол үүрэг гүйцэтгэдэг. Гурван гол бүрэлдэхүүн хэсэг – GNSS антеннс, Gnss модульс, ба GNSS хүлээн авагчид– байршлаа мэдэх төхөөрөмжүүд саадгүй ажиллахын тулд хамтран ажиллах. Тэдгээрийн хамаарал, холболт, ялгааг гүнзгий авч үзье.

1. GNSS антеннууд: Дохио баригчид

GNSS антеннуудхиймэл дагуулын дохиог барих үүрэг бүхий фронтын дайчид юм. Тэдгээр нь GPS (АНУ), GLONASS (Орос), BeiDou (Хятад), Galileo (ЕХ) зэрэг хиймэл дагуулын оддын ордуудаас сул дохиог хүлээн авахаар зохион бүтээгдсэн. Эдгээр антеннууд нь иргэний хэрэглээнд өргөн хэрэглэгддэг L1 зурвас (~1575.42 MHz) болон тусгай зориулалтын бусад зурвасууд гэх мэт тодорхой давтамжийн зурвасууд дээр ажилладаг.

Идэвхтэй ба идэвхгүй гэсэн хоёр үндсэн төрөл байдаг. Идэвхтэй GNSS антеннуудНэгдсэн бага дуу чимээтэй өсгөгч (LNA)-тай ирдэг. Энэхүү LNA нь хиймэл дагуулын бүдэг дохиог хүлээн авагчид хүрэхээс өмнө олшруулдаг тул тоглоомыг өөрчилдөг бөгөөд энэ нь хотын хавцал эсвэл доторх тээврийн хэрэгсэл гэх мэт дохионы бэрхшээлтэй орчинд чухал ач холбогдолтой юм. Нөгөөтэйгүүр, идэвхгүй төхөөрөмжүүд нь энэхүү суурилуулсан өсгөгчгүй бөгөөд хүлээн авагчийн өөрийн олшруулах чадвараас хамаардаг.

2. GNSS модулиуд: Интеграцийн төвүүд

 GNSS модулиуд, нь авсаархан, бүгд нэг дор ажилладаг цахилгаан станцуудтай адил юм. Эдгээр нь RF (радио давтамж) хэлхээ, зарим тохиолдолд антенн (GNSS антенны модуль гэж нэрлэгддэг) зэрэг олон бүрэлдэхүүн хэсгүүдийг нэгтгэдэг. Эдгээр модулиуд нь ухаалаг утас, дрон эсвэл тээврийн хэрэгслийн хяналтын систем гэх мэт янз бүрийн утасгүй төхөөрөмжид хялбархан нэгтгэх зориулалттай.

ЕрдийнGNSS модулиуд, олон хиймэл дагуулын системийг (GPS, BeiDou, GLONASS, Galileo гэх мэт) дэмжиж чадна. Жишээлбэл, зарим модулиуд нь өөр өөр одны ордуудын 50 гаруй хиймэл дагуулаас ирсэн дохиог хянах боломжтой. Тэд хүлээн авсан түүхий дохиог (ихэвчлэн антеннаар анх баригдсан) боловсруулж, цагийн тэмдэгтийн өгөгдөл болон байршил тогтооход шаардлагатай бусад чухал мэдээллийг гаргаж авдаг. Үндсэндээ тэдгээр нь антенны дохиог баривчлах болон хүлээн авагчийн эцсийн байрлалын тооцооллын хоорондох гүүр болж ажилладаг.

3. GNSS хүлээн авагчид: Тооцооллын төвүүд

GNSS хүлээн авагчид Байршлын тооцооллын ид шид энд явагддаг. Антенн нь хиймэл дагуулын дохиог барьж аваад (шаардлагатай бол идэвхтэй антеннаар олшруулсны дараа) илгээж, модуль нь түүхий өгөгдлийг тодорхой хэмжээгээр боловсруулсны дараа хүлээн авагч нь үүргийг гүйцэтгэнэ. Энэ нь эдгээр дохионоос авсан цагийн өгөгдлийг ашиглан хиймэл дагуул бүр хүртэлх зайг тооцоолно. Гурвалсан гэж нэрлэгддэг аргаар дор хаяж дөрвөн хиймэл дагуулаас авсан өгөгдлийг нэгтгэснээр хэрэглэгчийн нарийн байрлалыг тодорхойлж чадна.

Хүлээн авагч нь бие даасан төхөөрөмж байж болно эсвэл том системд нэгтгэгдэж болно. Тэдгээр нь модулиудын боловсруулж, антеннаар баригдсан дохионуудтай нийцтэй байх шаардлагатай. Газарзүйн зураглал эсвэл нисэх хүчинд ашигладаг шиг өндөр нарийвчлалтай хүлээн авагчид нь GNSS модулиуд болон антеннуудаас ирсэн олон давтамжийн дохионуудыг ашиглан илүү өндөр нарийвчлалд хүрч, хөндлөнгийн оролцоо болон дохионы алдааг илүү сайн эсэргүүцэж чаддаг.

Харилцан хамаарал ба холболтууд

●Дохионы урсгалGNSS антенн нь эхлээд хиймэл дагуулын дохиог барьж авдаг. Хэрэв энэ нь идэвхтэй антенн бол дохиог олшруулдаг. Дараа нь эдгээр дохионууд нь GNSS модуль руу ордог бөгөөд энэ нь түүхий RF дохиог илүү удирдахад хялбар хэлбэрт оруулдаг. Эцэст нь GNSS хүлээн авагч нь энэхүү боловсруулсан өгөгдлийг ашиглан байрлалыг гурвалжингаар тооцоолдог.

●ИнтеграциGNSS модулиуд нь илүү авсаархан, нэгтгэхэд хялбар шийдлийн тулд антеннуудыг (GNSS антенны модулиудыг бүрдүүлдэг) нэгтгэдэг. Мөн антенн болон модуль хоёулаа хүлээн авагч байрлал тодорхойлоход шаардлагатай өгөгдлийг авахад зайлшгүй шаардлагатай байдаг. Ухаалаг утас гэх мэт олон төхөөрөмжид эдгээр гурван бүрэлдэхүүн хэсгийг антенн нь модулийн нэг хэсэг байхаар суулгасан бөгөөд модуль нь төхөөрөмжийн дотоод хүлээн авагчийн хэлхээтэй ажилладаг.

Ялгаа

●Функцийн фокус:

○Антеннууд нь дохиог барьж авах, идэвхтэй антеннуудад анхны олшруулалтын үүрэг гүйцэтгэдэг.

○Модулиуд нь бүрэлдэхүүн хэсгүүдийг нэгтгэх, хүлээн авагчийн дохиог урьдчилан боловсруулахад чиглэгддэг.

○Хүлээн авагчид нь байрлал, хурд, цаг хугацааг тодорхойлох нарийн төвөгтэй тооцоололд зориулагдсан байдаг.

●Физик хэлбэр:

○Антеннууд нь гадаад (машины дээврийн антенн гэх мэт) эсвэл дотоод (ухаалаг гар утасны жижиг керамик нөхөөс) байж болно, хэлбэр, хэмжээ нь загвараасаа хамааран өөр өөр байдаг (жишээлбэл, өргөн хүрээг хамарсан олон чиглэлтэй).

○Модулиуд нь ихэвчлэн жижиг, гадаргуу дээр суурилуулж болох хэсгүүд бөгөөд төхөөрөмжүүдийн хэлхээний самбарт багтахаар бүтээгдсэн байдаг.

○Хүлээн авагч нь төхөөрөмжийн жижиг чипээс эхлээд мэргэжлийн судалгааны тоног төхөөрөмжийн том, бие даасан төхөөрөмжүүд хүртэл янз бүр байж болно.

●Техникийн нарийн төвөгтэй байдал:

○Антеннууд нь цахилгаан соронзон зарчимд тулгуурлан RF дохиог барьж авах болон үндсэн олшруулалтыг (идэвхтэй тохиолдолд) гүйцэтгэдэг.

○Модулиуд нь RF хэлхээ, магадгүй антенн, дохионы үндсэн боловсруулалтыг нэгтгэхийг шаарддаг бөгөөд тоног төхөөрөмжийн интеграци болон дохионы боловсруулалтын аль алиных нь талаар мэдлэг шаарддаг.

○Хүлээн авагч нь хамгийн төвөгтэй бөгөөд трилатераци, алдааг залруулах, олон хиймэл дагуулын дохиог нэгэн зэрэг зохицуулах дэвшилтэт алгоритмуудыг агуулдаг.

Эцэст нь хэлэхэд, GNSS антенн, модулиуд болон хүлээн авагчид нь нарийвчлалтай навигацийн апп, тээврийн хэрэгслийн хяналтын систем, нарийвчлалтай судалгааны ард байгаа алдартай баатрууд юм. Тэдгээрийн өвөрмөц үүрэг, тэдгээрийн хэрхэн харилцан үйлчлэлцдэгийг ойлгох нь орчин үеийн, байршилд суурилсан ертөнцөд биднийг зам дээр байлгадаг гайхалтай технологийг үнэлэхэд тусалдаг. Та технологийн хорхойтон, хөгжүүлэгч эсвэл зүгээр л ухаалаг гар утсаараа чиглэл авдаг хүн байсан ч эдгээр бүрэлдэхүүн хэсгүүд нь бидний ихэвчлэн үл тоомсорлодог саадгүй байршил тогтоох туршлагын гол тулгуур юм.