Ataletli navigasyonda, anten genellikle GPS, GLONASS, Galileo veya BeiDou gibi Küresel Navigasyon Uydu Sistemleri (GNSS) gibi harici konumlandırma sistemlerinden sinyal alan cihazı ifade eder. Anten, mutlak konum bilgisi (enlem, boylam ve yükseklik) sağlamak ve ataletli navigasyon sisteminin (INS) başlatılması ve düzeltilmesine yardımcı olmak için çok önemlidir
Ataletli Navigasyonda Antenin Rolü:
GNSS Sinyal Alımı:
- Anten, konum ve zaman verilerini yayınlayan GNSS uydularından sinyaller alır. Bu, INS'nin mutlak konumunu ve hızını ; bu da zaman içinde atalet sensörlerini (ivmeölçerler ve jiroskoplar) düzeltmek veya kalibre etmek için kullanılabilir.
Konumlandırma ve Navigasyon:
- Anten tarafından sağlanan GNSS verileri, cihazın uzaydaki konumunu belirlemeye yardımcı olur. Bu bilgi, özellikle diğer referans sistemlerinin yokluğunda, başlangıç konumunun belirlenmesi ve ataletsel navigasyon sisteminin zaman içindeki konum ve hız tahminlerinde düzeltmeler yapılması için son derece önemlidir
Atalet Sensörleriyle Füzyon:
- Tipik bir sensör füzyon yaklaşımında, GNSS anteninden ve atalet sensörlerinden (IMU) gelen veriler, Kalman filtreleme doğru ve sürekli navigasyon bilgisi sağlanır. Atalet sensörleri kısa vadeli doğruluk sağlarken, GNSS verileri uzun vadeli sapmaları düzeltir.
Başlatmadaki Rolü:
- Sistem başlatılırken veya INS yeterli atalet ölçümü alamadığında, GNSS anteni, özellikle ilk konum ve yön için, sistemin ilk hizalanması ve kalibrasyonu için hayati önem taşıyan veriler sağlar
Doğruluğa Katkıda Bulunmak:
- Çift antenli sistemlerde veya birden fazla anten kullanıldığında , antenler arasındaki göreceli konum, yön , yuvarlanma ve eğimi hesaplamak için kullanılabilir . Bu , doğru yön ve duruşun gerekli olduğu denizcilik , havacılık ve kara taşıtı navigasyonu gibi uygulamalarda yaygındır
Örneğin:
- Tek antenli sistemler, konumlarını güncellemek için yalnızca GNSS verilerine güvenirken,
- Çift antenli sistemler, yön hesaplaması yapmak için sabit bir mesafede yerleştirilmiş iki anten kullanır; bu hesaplama daha sonra INS'yi düzeltmek için kullanılır.
Çevresel Faktörlerin Etkisi:
- Antenin performansı, sinyal engellemesi , çoklu yol girişimi (yansıyan sinyaller) veya atmosferik koşullar gibi çevresel faktörlerden etkilenebilir ; bu da GNSS verilerinin kalitesini ve güvenilirliğini etkileyebilir. Bu durum, sinyallerin engellenebileceği veya yansıtılabileceği kentsel kanyonlarda veya yoğun ormanlarda özellikle sorun teşkil eder
Ataletli Navigasyonda Kullanılan Anten Çeşitleri:
- Yama Antenler:
- Bunlar, GNSS alıcılarında . Hem tek antenli hem de çift antenli konfigürasyonlarda kullanılabilirler.
- Sarmal Antenler:
- Antenin belirli bir yönde daha iyi sinyal alımı sağlaması gereken uygulamalarda kullanılır (örneğin, uçaklar , deniz araçları ).
- Çift Antenli Sistemler:
- Yön ve pozisyonun belirlenmesi gereken uygulamalarda çift antenli sistemler kullanılır. Bu sistemler, yönü (hareket yönünü) hesaplamak için iki anten arasındaki göreceli konumu ölçer ve bu değer daha sonra atalet ölçümleriyle birleştirilebilir.
- Mikroşerit ve L1/L2 Antenler:
- Bu antenler belirli GNSS bantlarında (örneğin, GPS için L1 ) çalışabilir ve yüksek doğruluk ve sinyal girişimine karşı direnç sunabilir
Çözüm:
Ataletli navigasyonda, anten, GNSS sinyalleri aracılığıyla mutlak konum verisi sağlamak için hayati bir bileşendir ve bu da atalet ölçüm birimindeki (IMU) birikmiş hataları (sapmayı) düzeltmeye yardımcı olur . Antenden gelen verileri IMU'dan gelen ölçümlerle birleştirerek, sistem özellikle daha uzun süreler boyunca ve yalnızca atalet sensörlerinin sapma yaşayacağı ortamlarda navigasyonda daha yüksek doğruluk ve güvenilirlik elde edebilir
