天線微抖動可提升衛(wèi)星導(dǎo)航精度

原標(biāo)題：天線微抖動可提升衛(wèi)星導(dǎo)航精度

5月15日，記者從國防科技大學(xué)獲悉，該校電子科學(xué)學(xué)院教授王飛雪團(tuán)隊(duì)利用天線抖動增加衛(wèi)星高精度測量中的信息量，研發(fā)了一種消除多徑誤差的新機(jī)制，并在全球首次成功以微小抖動消除了多徑誤差，為復(fù)雜遮擋環(huán)境下的低成本高精度衛(wèi)星導(dǎo)航創(chuàng)造了更大的可能。該成果日前在線發(fā)表于國際期刊《通訊·工程》。

傳統(tǒng)高精度衛(wèi)星導(dǎo)航主要依賴阻尼環(huán)天線等昂貴的高端監(jiān)測天線，以被動抑制用戶接收到衛(wèi)星直達(dá)信號以外的反射信號帶來的多徑誤差。但在城市峽谷、林區(qū)或室內(nèi)等復(fù)雜遮擋環(huán)境中，這類多徑信號干擾依然無法被徹底消除。與此同時，高端監(jiān)測天線等高成本設(shè)備也難以大規(guī)模部署。

為破解這一瓶頸問題，王飛雪團(tuán)隊(duì)提出了“用抖動換精度”的創(chuàng)新理念：通過在信號接收端引入可控的線性微抖動，使多徑信號的相位發(fā)生快速變化，讓天線在完成信號測量后的處理階段實(shí)現(xiàn)高效平均和誤差抵消。

團(tuán)隊(duì)將各種天線抖動模式統(tǒng)一映射到線性抖動模型中，推導(dǎo)出了最小抖動幅度理論公式，并基于該公式計算，研發(fā)出了一套直線抖動裝置。它可兼容于現(xiàn)有車載天線和手持天線，無需對天線內(nèi)部結(jié)構(gòu)進(jìn)行任何改動。團(tuán)隊(duì)通過靜止高精度監(jiān)測天線（成本約5萬元）與抖動普通車載天線（成本約7元）的對比實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)，兩者二維定位精度基本相同。

該方法不僅為智慧交通、自動駕駛、無人機(jī)巡檢等場景提供了低成本、高可靠的衛(wèi)星定位新解決方案，還研發(fā)出了可靈活安裝于各類現(xiàn)有天線、無需改變接收機(jī)硬件的抖動模塊，有望大幅降低使用推廣成本，加速成果的推廣應(yīng)用。（記者俞慧友 通訊員劉吉洋）