GNSS アンテナは全地球航法衛星システム アンテナと呼ばれ、衛星信号を受信して適切な位置を計算する GNSS 受信機システムの重要な部分と言えます。 GNSS アンテナの主な機能は、信号を受信して GPS 受信機に渡すことです。 この転送により、GPS 受信機は方向、速度、位置を計算できるようになります。 GNSS アンテナには多くの種類があり、それぞれの種類に固有の利点があります。
ここでは、GNSSアンテナの主な機能と特徴、またその仕組みについて説明します。 また、顧客がアプリケーションに GNSS アンテナを使用するときに期待できるさまざまな利点についても検討します。
GNP GNSSアンテナとは何ですか?
GPS GNSS アンテナは、GNSS 衛星によって一部の周波数で送信される無線信号の受信と増幅に役立ちます。 次に、それらを GPS または GNSS 受信機で利用される電子信号に変換します。 GPS または GNSS アンテナのこの出力は、位置を計算できる GPS または GNSS 受信機に供給されます。
さらに、これらのアンテナは、GPS または GNSS 受信機が外部 UTC 入力を取得できるメイン インターフェイスを形成し、TOD、10MHz、および 1PPS に存在する出力信号を通じて UTC トレーサビリティに関する情報を提供します。
GNSSアンテナの種類は何ですか?
以下にGNSSアンテナの種類を比較します。 これらには、ハンドヘルド、ローバー、測地が含まれます。
ハンドヘルドアンテナ
ハンドヘルド受信機アンテナは、コストとサイズが最適化された L1 シングルバンド構造です。 パッチ アンテナ、ヘリカル、表面実装セラミック チップなど、さまざまな実装で資金を提供できます。 また、その放射パターンは準半球状としても知られています。 サイズが小さいため、位相と AR センターのパフォーマンスは通常、妥協点になります。
ローバーアンテナ
これらは、林業、土地調査、建設、その他のモバイルまたはポータブル アプリケーションに役立ちます。 さらに、携帯性を考慮して最適化することで、ユーザーに信頼できる精度を提供します。 磁北に対するアンテナの向きはほとんどの場合不明であり、受信機で補正できないため、位相中心の水平変動と方位角を比較すると、小さくなければなりません。
測地アンテナ
固定サイトの高精度 GNSS アプリケーションには通常、測地クラスのアンテナと受信機が必要です。 これらにより、可能な限り最高の位置精度がユーザーに提供されます。
GNSS アンテナの特性は何ですか?
GNSS アンテナの一般的な特性について説明します。 この議論は事実上すべてのアンテナに当てはまりますが、ここでは GNSS アンテナのいくつかの固有の要件に焦点を当てます。 また、GNSS アプリケーションで使用される 3 つのアンテナ タイプを比較します。
GNSS アンテナに関しては、GPS アンテナを指します。これは、GPS が長年にわたって主要なナビゲーション システムを形成してきたためです。 ただし、開発中のシステムや開発されているシステムは他にもあります。 また、他のシステムで利用されている周波数も目立っています。 これらには、Galileo の GLONASS L1 および E6 バンドが含まれます。 ただし、すべてのアンテナがこの周波数範囲をカバーできるわけではありません。 ただし、周波数範囲を除けば、すべての GNSS アンテナは同様の特性を共有します。
GNSS アンテナには、パフォーマンスと機能に影響を与える重要な特性がいくつかあります。 これらには次のものが含まれます。
- ゲインパターン
- 周波数カバレッジ
- 円偏波
- 位相中心
- マルチパス抑制
- 干渉処理
- 受信感度への影響
これらのプロパティのいくつかについて簡単に説明します。
周波数カバレッジ
GPS 受信機が今日市場に投入できるものには、GPS L5、Galileo E5 および E6、GLONASS バンドと従来の GPS バンドのようないくつかの周波数バンドが含まれます。 受信機に電力を供給するアンテナは、帯域のすべてまたは一部をカバーする必要がある場合があります。
位相中心
GNSS ナビゲーション内の位置修正は、アンテナの電気位相中心を基準とすることが知られています。 この位相中心は、光線がアンテナに収束するかアンテナから放射されるように見える空間内の点として説明できます。
さらに説明すると、入射光線から得られる電磁場が加算されるように見える点と言えます。 GNSS アプリケーションでこの位相中心を決定することは、特にミリメートル単位の測位分解能が必要な場合には常に重要です。
円偏波
L バンドの宇宙搭載システムは、信号の送信だけでなく受信にも円偏波信号を利用します。 衛星が地球の周りを周回するときに送信および受信 CP アンテナの方向が変化しても、直線偏波のアンテナや信号の場合と同様に偏波フェージングが発生することはありません。
マルチパス抑制
衛星からの信号は通常、宇宙から直接設置された GNSS 受信機のアンテナに到着します。 ただし、建物、地面、その他の障害物からも反射される可能性があります。 その後、アンテナに何度も到達し、遅れます。 これをマルチパスと呼びます。 これにより位置決め精度が低下するため、これを回避する必要があります。
また、ハイエンド受信機はマルチパスをある程度抑制できます。 ただし、アンテナ内のマルチパスを可能な限り最善の方法で抑制するための優れたエンジニアリング手法です。
好みのアンテナから期待できる利点
シームレスなワイヤレス接続やさまざまなアプリケーションにとって、GNSS アンテナは最良の選択と見なされます。 あらゆる困難な環境でも優れたパフォーマンスを発揮し、あらゆるアプリケーションの固有のニーズを満たすようにカスタマイズできます。 好みのアンテナから期待できる利点には次のようなものがあります。
- 理想的なワイヤレス接続
- さまざまなアプリケーションへのアクセス
- あらゆるニーズに応えるフルカスタマイズ
理想的なワイヤレス接続
アンテナのもう 1 つの重要性は、理想的なワイヤレス接続です。 アンテナを使用すると、デバイスはケーブルやワイヤを必要とせずに、デバイス自体とワイヤレスで通信できます。 また、デバイスを接続するための効率的で非常に便利な方法が作成されます。
さまざまなアプリケーションへのアクセス
アンテナには、さまざまなアプリケーションにアクセスできるという重要な利点が 1 つあります。 GPS は、GNSS アンテナの最もよく知られたアプリケーションです。 また、Galileo、BeiDou、GLONASS もアンテナを利用しています。 最後に、衛星、携帯電話、および Wi-Fi 通信は通常、アンテナを利用します。
あらゆるニーズに応えるフルカスタマイズ
アンテナはあらゆるニーズに合わせて完全にカスタマイズ可能です。 さまざまなサイズとデザインのアンテナが利用可能です。 また、アプリケーションの特定のニーズに合わせてカスタム ソリューションをカスタマイズすることもできます。 たとえば、アンテナの設計は、長距離での UAV の運用にとって重要です。
長距離 WiFi アンテナは信号強度の最適化に役立ち、より広範囲のさまざまな場所内でリンクされたガジェットを利用できるようになります。
GPS アンテナ システムはどのような目的に役立ちますか?
GPS アンテナ システムは、衛星信号の受信と増幅に役立ちます。 これらの増幅された信号は、アンテナの位置を計算するためにこの情報を使用する GPS 受信機に渡されます。 GPS 偏波のアンテナは、水平偏波または垂直偏波の信号のみを受信します。 ノイズ アンプも搭載されており、この GPS 受信機によって干渉やノイズを除去できます。
GPS アンテナ システムは、干渉することなく正確でクリアな信号を GPS 受信機に提供するという 1 人の目的に役立ちます。
GNSS システムの種類は何ですか?
4 つの GNSS システムが利用可能です。 これらには、GPS (米国)、BeiDou (中国)、Galileo (EU)、および GLONASS (ロシア) が含まれます。 さらに、2つの地域システムも利用可能です。 これらは、NavIC または IRNSS (インド) と QZSS (日本) です。
全地球測位システム (GPS)
これは、GNSS システムの最も古い形式と言えます。 1978 年に運用を開始し、1994 年からは世界中で使用できるようになりました。 その革新は、軍事航行能力を生み出す必要性によって推進されました。 これを初めて達成したのは米軍であった。 したがって、1964 年にこの目的のためにこの交通システムの配備が行われました。
NAVSAT とも呼ばれるトランジットは、ドップラー効果を利用して、水上艦艇やミサイル潜水艦へのナビゲーションだけでなく、位置に関する情報を提供したり、測地測量や水路測量をアメリカ陸軍に提供したりしました。
グロナス
これはロシアの全地球航法システムです。 全球測位衛星システムとも呼ばれます。 GLONASS は 1993 年から稼働し、12 個の衛星が 2 つの軌道上に存在し、高度約 19,370 km にありました。 現在、合計 27 機の衛星が軌道上に存在しており、すべて運用されています。 GLONASS の運用はロシアの航空宇宙防衛軍によって行われており、現在運用されている 2 番目のナビゲーション システムです。
GPS GNSS 北斗アンテナ
これは中国の衛星航法システムです。 その軌道上には 22 個の機能衛星があり、完全な衛星群には 35 個の衛星が含まれる予定です。 また、GPS GNSS 北斗アンテナは、BeiDou-2 と BeiDou-1 という 2 つの異なる星座を備えています。
後者は第 1 世代と呼ばれ、3 つの異なる衛星から構成されるコンステレーションです。 2000 年に機能を開始し、主に中国のユーザーおよびその他の近隣地域に限定的なナビゲーションおよびカバレッジ サービスを提供しました。
ガリレオ
Galileo は、欧州宇宙機関がまとめた欧州連合の GNSS コンステレーションです。 欧州GNSS庁が運用を担当する。 このグローバル ナビゲーション システムは、主に商用および民生用の両方に使用されます。
この完全に展開されたシステムは、軌道上にある 6 基の予備と 30 基の運用衛星で構成されます。 現在、30 基の衛星のうち 22 基が軌道上にいます。 2016年に稼働を開始し、その時点では2020年までに完全稼働する予定だった。
結論
要約すると、GNSS アンテナは、衛星信号を受信して適切な位置を計算する GNSS 受信機システムの重要な部分であると言えます。 GNSS アンテナの主な機能は、信号を受信して GPS 受信機に渡すことです。 この転送により、GPS 受信機は方向、速度、位置を計算できるようになります。 また、GPS GNSS アンテナは、GNSS 衛星によって一部の周波数で送信される無線信号の受信と増幅に役立ちます。 次に、それらを GPS または GNSS 受信機で利用される電子信号に変換します。 GPS または GNSS アンテナのこの出力は、位置を計算できる GPS または GNSS 受信機に供給されます。
