ቀላል ክብደት እና ጣልቃ-ገብነት የጂኤንኤስኤስ አንቴና ዲዛይን ለዩኤቪዎች

ሰው አልባ የአየር ላይ ተሽከርካሪዎች (UAVs) በፍጥነት በማደግ ላይ ባለው ዓለም፣ ትክክለኛነት ሁሉም ነገር ነው። ለዳሰሳ ጥናት፣ ለግብርና ክትትል፣ ወይም ለከፍተኛ ደረጃ ሲኒማቶግራፊ፣ የአንድ ሰው አልባ አውሮፕላኖች ግሎባል ዳሰሳ ሳተላይት ሲስተም (ጂኤንኤስኤስ) ሲግናል ጥራት የሥራውን ስኬት ይወስናል። ነገር ግን፣ ዩኤቪዎች ልዩ የሆነ 'የምህንድስና ፓራዶክስ' ያጋጥሟቸዋል፡ መቆለፊያን ለመጠበቅ ከፍተኛ አፈጻጸም ያላቸውን አንቴናዎች ይፈልጋሉ፣ ነገር ግን በጥብቅ የክብደት ገደቦች የተገደቡ እና በኤሌክትሮኒክ ጫጫታ የተከበቡ ናቸው።

ከዚህ በታች የጂኤንኤስኤስ አንቴናዎችን ለማዋሃድ ወሳኝ የሆኑትን የንድፍ ሁኔታዎችን እና ቀላል ክብደት ያላቸውን መስፈርቶች ከጠንካራ የጸረ-ጣልቃ ችሎታዎች ጋር በማመጣጠን እንቃኛለን።

---

1. ለ 'ግራም-ቆጣሪ' አስተሳሰብ ቅድሚያ መስጠት: ቀላል ክብደት ያላቸው ቁሳቁሶች

እያንዳንዱ ግራም ወደ ዩኤቪ የተጨመረው የበረራ ጊዜ መቀነስ ወይም የመጫን አቅም መቀነስ ማለት ነው። ከፍተኛ መሐንዲሶች በቁሳዊ ሳይንስ ላይ ያተኩራሉ። መዋቅራዊ ታማኝነትን ሳይከፍሉ ቀላል ክብደት ያላቸውን ንድፎች ለማሳካት

• የሴራሚክ ጠጋኝ አንቴናዎች፡- እነዚህ ከፍተኛ ዳይኤሌክትሪክ ቋሚ በመሆናቸው ለአነስተኛ ሰው አልባ አውሮፕላኖች የኢንዱስትሪ ደረጃ ሆነው ይቆያሉ፣ ይህም አፈጻጸምን በመጠበቅ አንቴናውን በአካል እንዲያንስ ያስችለዋል።

• ተለዋዋጭ PCB (FPC) ቴክኖሎጂ ፡ ለአልትራ-ቀላል ክብደት አፕሊኬሽኖች FPCs አንቴናዎችን ወደ ድሮን ጠመዝማዛ መኖሪያ ቤት እንዲዋሃዱ ያስችላቸዋል፣ ቦታን ይቆጥባል እና የከባድ መጫኛ ቅንፎችን አስፈላጊነት ያስወግዳል።

• የተቀናበሩ የመሬት አውሮፕላኖች፡- ከከባድ የመዳብ ሰሌዳዎች ይልቅ፣ ዘመናዊ ዲዛይኖች ከክብደቱ ክፍልፋይ ጋር አስፈላጊውን የሲግናል ነጸብራቅ ለማቅረብ ካርቦን-ፋይበር-የተጠናከሩ ፖሊመሮችን (ሲኤፍአርፒ) ወይም ኮንዳክቲቭ ፕላስቲኮችን ይጠቀማሉ።

---

2. የኤሌክትሮማግኔቲክ ጣልቃገብነት (EMI) ከኦንቦርድ ሲስተም

UAV በመሠረቱ በራሪ 'ጫጫታ ፋብሪካ ነው።' የኤሌክትሮኒክስ የፍጥነት መቆጣጠሪያ (ኢ.ኤስ.ሲ.)፣ ባለከፍተኛ ሞተሮች እና 4ጂ/5ጂ ቴሌሜትሪ ሞጁሎች ሁሉም የኤሌክትሮማግኔቲክ ጨረሮችን ያመነጫሉ፣ ይህም ከጂኤንኤስኤስ ሳተላይቶች የሚመጡ ደካማ ምልክቶችን ሊያሰጥም ይችላል።

• አካላዊ መለያየት ፡ በጣም ውጤታማው 'ነጻ' ማመቻቸት ርቀት ነው። የጂኤንኤስኤስ አንቴናውን በሚቀለበስ ወይም ቋሚ ምሰሶ ላይ ማስቀመጥ ስሱ መቀበያውን ከጩኸት የበረራ መቆጣጠሪያ ይለያል።

• መከላከያ እና ማጣሪያ፡- ከፍተኛ ጥራት ያላቸው አንቴናዎች የ Saw Filters (Surface Acoustic Wave) ማካተት አለባቸው። ከባንድ ውጪ የሚመጡ ምልክቶችን ላለመቀበል የአንቴናውን የታችኛው ክፍል በብር ኮንዳክቲቭ ቴፕ ወይም ሙ-ሜታል መከለል እንዲሁም 'የመሬት ጫጫታ' ሞተሮች ወደ አንቴና ኤለመንት እንዳይነሱ ይከላከላል።

---

3. ክብ ፖላራይዜሽን እና ባለብዙ መንገድ አለመቀበል

እንደ የከተማ ሸለቆዎች ወይም ጥቅጥቅ ያሉ ደኖች ባሉ ውስብስብ አካባቢዎች - የጂኤንኤስኤስ ምልክቶች ከመሬት ላይ ይነሳሉ፣ ይህም የብዙ መንገድ ጣልቃገብነት በመባል የሚታወቁት 'የሙት ምልክቶች' ይፈጥራሉ።

• RHCP ማመቻቸት፡- አብዛኞቹ የጂኤንኤስኤስ ምልክቶች በቀኝ-እጅ ክብ በፖላራይዝድ (RHCP) ናቸው። ከፍተኛ አፈጻጸም ያለው አንቴና እጅግ በጣም ጥሩ የአክሲያል ሬሾ ሊኖረው ይገባል ። ይህ ከማንፀባረቅ በኋላ የሚከሰቱትን የግራ-እጅ ሰርኩላላይዝ ፖላራይዝድ (LHCP) ምልክቶችን ውድቅ በማድረግ ቀጥተኛ የሳተላይት ምልክት መቀበሉን ያረጋግጣል፣ ይህም በአስቸጋሪ መሬት ላይ የአቀማመጥ ትክክለኛነትን በእጅጉ ያሻሽላል።

---

4. የኤሮዳሚክ ውህደት እና የንፋስ መቋቋም

ብዙ ጊዜ በሶፍትዌር ላይ ያተኮሩ መሐንዲሶች ቢዘነጉም፣ የአንቴናዉ አካላዊ መገለጫ የዩኤቪ የባትሪ ፍሰት መጠን ላይ ተጽዕኖ ያሳድራል።.

• ዝቅተኛ-መገለጫ መገለጫዎች፡- ግዙፍ አንቴና መጎተትን ይፈጥራል፣ ሞተሮችን የበለጠ ጠንክረው እንዲሰሩ እና ተጨማሪ ንዝረትን ይፈጥራል። በ 'Shark-fin' ወይም 'Dome' ቅርጽ ያላቸው ራዶሞችን መጠቀም የላሚናር አየር ፍሰት እንዲኖር ይረዳል።

• የንዝረት ማግለል፡- ማይክሮ-ንዝረት በጂኤንኤስኤስ ተቀባዮች ውስጥ 'የደረጃ ድምፅ' ሊያስከትል ይችላል። እርጥበታማ ማሰሪያዎችን መጠቀም አንቴናው የተረጋጋ መሆኑን ያረጋግጣል፣ ይህም ሚሊሜትር ደረጃ ትክክለኛነት በሚያስፈልግበት ለ RTK (Real-Time Kinematic) አፕሊኬሽኖች ወሳኝ ነው።

---

5. የብዝሃ-ባንድ ድጋፍ: የመጨረሻው ውድቀት-አስተማማኝ

ለወደፊት ዩኤቪን ለማረጋገጥ፣ አንቴናው በርካታ ህብረ ከዋክብቶችን (ጂፒኤስ፣ ግሎናስን፣ ጋሊልዮ፣ ቤይዱ) እና በርካታ ድግግሞሾችን (L1፣ L2፣ እና L5) መደገፍ አለበት።

• የሲግናል ድግግሞሽ ፡ L1/L2 ባለሁለት ባንድ አንቴናዎችን በመጠቀም ስርዓቱ የከባቢ አየር (ionospheric) መዘግየቶችን በብቃት ማረም ይችላል። ይህ የማዕዘን ድንጋይ ነው የፒ.ፒ.ፒ (Precise Point Positioning) , ይህም ድሮን ከመሬት ላይ ካለው ጣቢያ ጋር ያለውን ግንኙነት ቢያጣም ከፍተኛ ትክክለኛነትን እንዲጠብቅ ያስችለዋል.

---

ማጠቃለያ፡ ፈጠራን ከአስተማማኝነት ጋር ማመጣጠን

በዩኤቪ ላይ ለጂኤንኤስኤስ ዲዛይን ማድረግ የግብይት ጨዋታ ነው። ገበያውን ለመቆጣጠር አንድ ኦፕሬተር የሃርድዌር ምርጫቸው ክብደት እንደሚቀንስ እና ሲግናል 'SNR' (የሲግናል-ወደ-ጫጫታ ሬሾ) ሲጨምር ማረጋገጥ አለበት። በላቁ ቁሶች፣ ስልታዊ አቀማመጥ እና ባለብዙ ባንድ ማጣሪያ ላይ በማተኮር የእርስዎ UAV ቀልጣፋ እና ሳይሳሳት ትክክል መሆኑን ማረጋገጥ ይችላሉ።