Estabilidad del centro de fase de la antena, una clave para el posicionamiento autónomo - Inside Unmanned Systems

2022-12-08 12:25:20 By : Mr. Samuel Wall

La antena puede calificar como el elemento más pasado por alto en el posicionamiento de alta precisión en aplicaciones automotrices, que en estos días denotan cada vez más aplicaciones potencialmente autónomas.Sin embargo, todo comienza allí.“Con las nuevas señales GNSS disponibles, la tecnología de antena está evolucionando rápidamente”, dijo Kevin Doherty, líder de ventas técnicas de NovAtel y orador en el próximo seminario web gratuito el 18 de diciembre. “La estabilidad del desplazamiento del centro de fase de la antena es una de las más importantes. aspectos importantes a considerar.La elección de la antena es fundamental para garantizar que las mediciones de múltiples frecuencias y constelaciones se realicen en el mismo lugar”.El centro de fase de la antena es el punto donde se recogen las señales transmitidas por los satélites.Cuando un receptor informa sobre una ubicación fija, esa ubicación es esencialmente el centro de fase de la antena.El centro de fase eléctrica de cualquier antena variará con la posición de la señal de transmisión que está recibiendo tanto como unos pocos milímetros.A medida que los satélites GNSS se mueven por el cielo, el centro de fase eléctrica de la señal recibida normalmente se moverá con la posición del satélite, a menos que la antena se haya diseñado cuidadosamente para minimizar la compensación del centro de fase (PCO) y la variación del centro de fase (PCV).El PCO, con respecto al Punto de Referencia de la Antena (ARP), es la diferencia entre el centro mecánico de rotación de la antena y la ubicación del centro de fase eléctrica.El PCO también depende de la frecuencia, lo que significa que puede haber una compensación diferente para cada frecuencia de señal.El PCV identifica cuánto se mueve el centro de fase con respecto a los ángulos de elevación del satélite.¿Por qué la tecnología de antenas se pasa por alto con tanta frecuencia/ampliamente cuando se considera/planifica una ubicación de alta precisión para aplicaciones automotrices?Kevin Doherty: La industria automotriz ha utilizado antenas GNSS o más bien GPS durante muchos años, pero solo como un componente en un conjunto de antena de radio múltiple, donde la precisión de la solución o el patrón de radiación nunca fueron una preocupación real.Esto se debe a que, tradicionalmente, las antenas de RF para automóviles no son una tecnología de precisión utilizada para capturar medidas finitas, sino un simple dispositivo de recepción para obtener datos.Para la localización de alta precisión, la antena GNSS es ahora el punto de referencia fundamental para el posicionamiento del vehículo y la base para cualquier cálculo.¿Por qué es importante un desplazamiento del centro de fase estable?Kevin Doherty: En una antena GNSS, el centro de fase es el punto de referencia para recopilar medidas de precisión de las señales de los satélites que viajan a la velocidad de la luz desde el espacio.Cualquier variación en su ubicación a medida que las señales llegan desde diferentes ángulos, incluso del orden de un centímetro, afecta directamente la precisión que se puede lograr.Cualquier variación de unidad a unidad introduce un sesgo en el cálculo de la ubicación que debería calibrarse en cada antena (o vehículo) individual, lo que resulta directamente en una calibración inexacta o costosa y que requiere mucho tiempo.Un diseño que se vea menos afectado por los cambios en el entorno es la mejor opción para un diseño de sistema preciso.Con especificaciones clave de antenas para uso automotriz y autónomo como punto de partida, tres panelistas expertos aportarán sus variadas perspectivas a los desafíos de la aplicación vial.Conclusiones del seminario web del 18 de diciembreEsto es lo que debe tener en cuenta, y lo que se explica en detalle en el seminario web, para usar conjuntos de chips GNSS de múltiples constelaciones y frecuencias, con las nuevas señales en L5, para proporcionar un posicionamiento seguro y garantizado a nivel de carril:Estos ingenieros comprenden toda la cadena de señales, desde la antena hasta el receptor y los límites de protección, y cómo funciona todo en conjunto.Kevin Doherty es líder del equipo de ventas técnicas de NovAtel y Hexagon Positioning Intelligence.Con la empresa desde 2013, mantiene un estrecho contacto con la subdivisión de Ingeniería de Aplicaciones, donde anteriormente se desempeñó como líder del equipo de sistemas críticos de seguridad y automoción.Tiene un profundo conocimiento de los sistemas de referencia SPAN Ground Truth y de conducción autónoma, incluido el uso de servicios de corrección, fusión de sensores y posicionamiento para la localización absoluta de vehículos.Tiene una amplia experiencia y ha asistido a clientes en viajes internacionales en aplicaciones de vehículo a vehículo (V2V), vehículo a infraestructura (V2X) y varias aplicaciones de sistemas avanzados de asistencia al conductor (ADAS).Tiene un B.Sc.en ingeniería geomática de la Universidad de Calgary, con un enfoque de corriente tecnológica: navegación, GIS, fotogrametría y programación.Curtis Hay es miembro técnico de General Motors.En este puesto, desarrolla tecnologías precisas GNSS, de vehículo a vehículo y de mapas para permitir una operación segura y confiable de vehículos automatizados.Curtis también dirigió el equipo responsable del lanzamiento de la conectividad 4G LTE de GM en América del Norte, Europa y China.Antes de unirse a General Motors, Curtis se desempeñó como oficial en la Fuerza Aérea de los EE. UU. durante ocho años, donde desarrolló tecnología GPS para armas de precisión, realizó la planificación del lanzamiento de satélites y administró la Iniciativa de mejora de la precisión del GPS.Curtis también desarrolló equipos GPS de precisión para automatizar vehículos agrícolas y de construcción mientras estuvo en John Deere. Ha presentado ponencias y discursos en varias conferencias internacionales, y apareció anteriormente en un panel de seminario web Inside GNSS de 2018, "Más allá de GNSS: soluciones de prueba para vehículos autónomos y robótica". ”Kaz Gunning es un Ph.D.candidato en el Laboratorio de Investigación GPS del Departamento de Aeronáutica y Astronáutica de la Universidad de Stanford.Antes de unirse al laboratorio en 2015, trabajó para Booz Allen Hamilton en el grupo de Ingeniería e integración de sistemas GPS, modelando y simulando el segmento de control GPS de última generación y el trabajo del receptor definido por software, observando la forma de onda GPS III.Tiene una licenciatura y una maestría de Stanford.Presentó un documento sobre su investigación reciente en la conferencia ION GNSS+ 2019, "Integridad para PPP e IMU estrechamente acoplados", que conduce a soluciones mejoradas y continuidad del nivel de protección.