ນອກເຫນືອຈາກການສົ່ງຕໍ່ ບົດບາດສໍາຄັນຂອງເສົາອາກາດໃນການນໍາທາງແລະການຮັບຮູ້ທາງໄກ

ໃນສອງສາມທົດສະວັດທີ່ຜ່ານມາ, ເສົາອາກາດໄດ້ຖືກເບິ່ງຕົ້ນຕໍວ່າເປັນເຄື່ອງສົ່ງຫຼືເຄື່ອງຮັບທີ່ຂ້ອນຂ້າງງ່າຍດາຍພາຍໃນການເຊື່ອມຕໍ່ການສື່ສານໄຮ້ສາຍ. ຢ່າງໃດກໍ່ຕາມ, ດ້ວຍການພັດທະນາຂອງ 5G, ອິນເຕີເນັດຂອງສິ່ງຕ່າງໆ (IoT), ແລະເຕັກໂນໂລຢີການຕິດຕາມດາວທຽມທົ່ວໂລກ, ຄວາມຮັບຮູ້ນີ້ໄດ້ປ່ຽນແປງໂດຍພື້ນຖານ. ລະບົບເສົາອາກາດໃນທຸກມື້ນີ້ເປັນເຊັນເຊີອັດສະລິຍະທີ່ສຳຄັນ ແລະ ອົງປະກອບປະມວນຜົນສັນຍານທີ່ປະສົມປະສານກັນສູງ, ກຳນົດເພດານປະສິດທິພາບສຳລັບແອັບພລິເຄຊັ່ນທີ່ຕ້ອງການການວັດແທກທີ່ຊັດເຈນ ແລະ ຂໍ້ມູນອັນໃຫຍ່ຫຼວງ.

ບົດຂຽນນີ້ອະທິບາຍຢ່າງເລິກເຊິ່ງກ່ຽວກັບຫນ້າທີ່ຂາດບໍ່ໄດ້ແລະສະລັບສັບຊ້ອນຂອງເສົາອາກາດນອກເຫນືອຈາກການສື່ສານແບບດັ້ງເດີມ, ສຸມໃສ່ບົດບາດປະຕິວັດຂອງມັນໃນການນໍາທາງທີ່ມີຄວາມແມ່ນຍໍາສູງ (GNSS) ແລະຄໍາຮ້ອງສະຫມັກການຮັບຮູ້ທາງໄກແບບພິເສດ.

ວິວັດທະນາການຂອງເສົາອາກາດ: ຈາກລັງສີໄປສູ່ການໂຕ້ຕອບແມ່ເຫຼັກໄຟຟ້າອັດສະລິຍະ

ຄວາມສາມາດຂອງລະບົບເສົາອາກາດທີ່ທັນສະໄຫມໃນການຈັດການວຽກງານທີ່ສັບສົນແມ່ນມາຈາກການກ້າວກະໂດດຢ່າງໃຫຍ່ຫຼວງໃນການອອກແບບ, ວັດສະດຸ, ແລະການເຮັດວຽກຂອງມັນ. ພວກເຂົາບໍ່ແມ່ນໂຄງສ້າງໂລຫະທີ່ງ່າຍດາຍອີກຕໍ່ໄປ; ພວກເຂົາເຈົ້າແມ່ນອົງປະກອບທີ່ມີການເຄື່ອນໄຫວທີ່ມີອິດທິພົນຢ່າງຈິງຈັງ, ການກັ່ນຕອງ, ແລະການປຸງແຕ່ງສັນຍານກ່ອນ.

ຄວາມຊັບຊ້ອນທີ່ເພີ່ມຂຶ້ນ:  ຄວາມຕ້ອງການສໍາລັບການດໍາເນີນງານຫຼາຍແຖບ (ເຊັ່ນ: ການສະຫນັບສະຫນູນການສື່ສານຫຼາຍແຖບແລະການຈັດຕໍາແຫນ່ງພ້ອມໆກັນ) ແລະຂໍ້ຈໍາກັດທາງດ້ານຮ່າງກາຍທີ່ຖືກບັງຄັບໂດຍການເຊື່ອມໂຍງ (ເຊັ່ນ: ການຝັງເສົາອາກາດເຂົ້າໄປໃນຊຸດຊິບ, ie, ເຕັກໂນໂລຢີ AiP ) ໄດ້ຊຸກຍູ້ໃຫ້ລະບົບເສົາອາກາດສັບສົນ.

Active Control:  ເທັກໂນໂລຍີເຊັ່ນ: ເສົາອາກາດ Phased Array  ຊ່ວຍໃຫ້ເສົາອາກາດສາມາດປັບທິດທາງ beam ແບບເອເລັກໂຕຣນິກໄດ້ແບບສົດໆ, ກໍາຈັດການລົບກວນ, ແລະຕິດຕາມແຫຼ່ງສັນຍານຫຼາຍອັນພ້ອມໆກັນ—ເຮັດໜ້າທີ່ເຮັດຕາມປະເພນີໂດຍອຸປະກອນອີເລັກໂທຣນິກ back-end ທີ່ຊັບຊ້ອນ.

ວິວັດທະນາການນີ້ຍົກລະດັບສະຖານະຂອງເສົາອາກາດໃຫ້ເປັນການໂຕ້ຕອບທີ່ສໍາຄັນສໍາລັບການສະກັດຂໍ້ມູນແມ່ເຫຼັກໄຟຟ້າຈາກສິ່ງແວດລ້ອມ.

ການນໍາທາງທີ່ມີຄວາມຊັດເຈນສູງ: ບົດບາດສໍາຄັນຂອງເສົາອາກາດເປັນເຄື່ອງມືວັດແທກ

ລະບົບດາວທຽມນໍາທາງທົ່ວໂລກ (GNSS), ລວມທັງ GPS, BeiDou, Galileo, ແລະ GLONASS, ແມ່ນອີງໃສ່ຄວາມສາມາດຂອງເສົາອາກາດທີ່ຈະເກັບກໍາສັນຍານທີ່ອ່ອນແອທີ່ສຸດຈາກດາວທຽມຫຼາຍສິບພັນກິໂລແມັດໄດ້ຢ່າງຖືກຕ້ອງແລະຫມັ້ນຄົງ.

ຄວາມບໍລິສຸດຂອງສັນຍານແລະການສະກັດກັ້ນ Multipath

ສິ່ງທ້າທາຍຕົ້ນຕໍໃນການນໍາທາງແມ່ນການກໍາຈັດການແຊກແຊງແລະ ຜົນກະທົບ multipath  (ສັນຍານສະທ້ອນອອກຈາກວັດຖຸອ້ອມຂ້າງ).

ການຈັບຄູ່ Polarization:  ໂດຍທົ່ວໄປແລ້ວສັນຍານດາວທຽມແມ່ນ ຂວາມື Circularly Polarized (RHCP) . ເສົາອາກາດ GNSS ແບບມືອາຊີບ, ເຊັ່ນ: ເສົາອາກາດ Choke Ring Antenna ຫຼື  ຄຸນນະພາບສູງ ເສົາອາກາດ patch , ຖືກອອກແບບໃຫ້ເໝາະສົມທີ່ສຸດເພື່ອເພີ່ມປະສິດທິພາບການຮັບສັນຍານ RHCP ໃນຂະນະທີ່ສະກັດກັ້ນສຽງລົບກວນເປັນເສັ້ນເປັນເສັ້ນ ຫຼື ຊ້າຍ-Hand Circularly Polarized.

Multipath Suppression:  ໂຄງສ້າງຂອງເສົາອາກາດ Choke Ring ມີຄວາມຊໍານິຊໍານານໂດຍສະເພາະໃນການສະກັດກັ້ນສັນຍານ multipath ມຸມສູງຕ່ໍາ (ທີ່ສະທ້ອນຈາກພື້ນດິນ), ຮັບປະກັນຄວາມບໍລິສຸດຂອງສັນຍານທີ່ໄດ້ຮັບ.

ການວັດແທກໄລຍະຜູ້ໃຫ້ບໍລິການ ແລະຄວາມຖືກຕ້ອງ RTK

ແອັບພລິເຄຊັນເຊັ່ນ: ການຂັບຂີ່ແບບອັດຕະໂນມັດ, ການສໍາຫຼວດທີ່ມີຄວາມແມ່ນຍໍາສູງ, ແລະການກະເສດທີ່ຊັດເຈນຕ້ອງການລະບົບເຊັ່ນ RTK (Real-Time Kinematic) , ເຊິ່ງບັນລຸຄວາມຖືກຕ້ອງໃນລະດັບຊັງຕີແມັດໂດຍການວັດແທກໄລຍະຜູ້ໃຫ້ບໍລິການແທນທີ່ຈະເປັນລະຫັດສັນຍານ.

ການຕິດຕາມຄວາມຖີ່ຫຼາຍ:  ເສົາອາກາດ GNSS ຂັ້ນສູງສາມາດຕິດຕາມຄວາມຖີ່ຫຼາຍຄັ້ງພ້ອມກັນ (ຕົວຢ່າງ, GPS L1, L2, L5) ເພື່ອຄິດໄລ່ຢ່າງຖືກຕ້ອງແລະລົບລ້າງ ການຊັກຊ້າ ionospheric - ແຫຼ່ງສໍາຄັນຂອງຄວາມຜິດພາດການຈັດຕໍາແຫນ່ງ.

Phase Center Stability:  ຕົວຊີ້ບອກປະສິດທິພາບທີ່ສໍາຄັນສໍາລັບເສົາອາກາດນໍາທາງແມ່ນ Phase Center Variation (PCV) . ຄວາມບໍ່ສະຖຽນລະພາບນາທີຢູ່ໃນສູນໄລຍະຂອງເສົາອາກາດແປໂດຍກົງໃນຄວາມຜິດພາດການຈັດຕໍາແຫນ່ງ. ເພາະສະນັ້ນ, ໃນຄໍາຮ້ອງສະຫມັກເຫຼົ່ານີ້, ເສົາອາກາດເຮັດຫນ້າທີ່ຄ້າຍຄື ເຄື່ອງມືວັດແທກ ຫຼາຍ  ກ່ວາເຄື່ອງຮັບງ່າຍດາຍ.

ສາຍຕາຂອງການຮັບຮູ້ທາງໄກ: ພາລະບົດບາດສະລັບສັບຊ້ອນຂອງເສົາອາກາດໃນ radar ແລະການຕິດຕາມສິ່ງແວດລ້ອມ

ໃນແອັບພລິເຄຊັນການຮັບຮູ້ທາງໄກ, ເສົາອາກາດບໍ່ພຽງແຕ່ເປັນ 'ຜູ້ຟັງ'; ມັນ​ເປັນ ​ການ​ເຄື່ອນ​ໄຫວ illuminator  ແລະ ​ການ​ວິ​ເຄາະ​ຂໍ້​ມູນ ​. ຟັງຊັນການສົ່ງ/ຮັບຄູ່ນີ້ກຳນົດຄວາມຕ້ອງການທີ່ສັບສົນສູງສຸດໃນການອອກແບບເສົາອາກາດ.

Phase Fidelity ໃນ Synthetic Aperture Radar (SAR)

Synthetic Aperture Radar (SAR) ແມ່ນຫນຶ່ງໃນຄໍາຮ້ອງສະຫມັກທີ່ຕ້ອງການທີ່ສຸດໃນໂດເມນການຮັບຮູ້ທາງໄກ. ມັນສັງເຄາະຮູຮັບແສງສະເໝືອນຂະໜາດໃຫຍ່ສຳລັບການຖ່າຍຮູບຄວາມລະອຽດສູງໂດຍການຍ້າຍເສົາອາກາດຂະໜາດນ້ອຍຢູ່ເທິງດາວທຽມ ຫຼື ເຮືອບິນ.

ຂໍ້​ກໍາ​ນົດ​ທີ່​ສໍາ​ຄັນ​:  ສາຍ​ອາ​ກາດ SAR ຈະ​ຕ້ອງ​ສົ່ງ​ພະ​ລັງ​ງານ​ສູງ​, ກໍາ​ມະ​ຈອນ​ສັ້ນ​ທີ່​ສຸດ​ແລະ​ໄດ້​ຮັບ​ສຽງ​ດັງ​ທີ່​ມີ ​ໄລ​ຍະ​ທີ່​ຊັດ​ເຈນ​ແລະ​ຄວາມ​ຊື່​ສັດ​ຄວາມ​ກວ້າງ​ຂວາງ​..

ການເພິ່ງພາອາໄສຂໍ້ມູນ:  ການຖ່າຍຮູບ SAR ຂຶ້ນກັບການປະມວນຜົນທີ່ຊັບຊ້ອນຂອງ ຂໍ້ມູນໄລຍະ  ຂອງສັນຍານທີ່ສົ່ງຄືນ. ຄວາມຜິດພາດຂັ້ນໜ້ອຍສຸດໃນລະຫວ່າງການສົ່ງ ຫຼືການຮັບສັນຍານສາມາດເຮັດໃຫ້ຮູບພາບທັງໝົດເສຍຫາຍໄດ້, ໂດຍເນັ້ນໃສ່ບົດບາດຂອງເສົາອາກາດເປັນ ເຊັນເຊີຂໍ້ມູນທີ່ສຳຄັນ..

ການຮັບຮູ້ທາງດ້ານເທກນິກ:  ລະບົບ SAR ໂດຍທົ່ວໄປແລ້ວຈະໃຊ້ ອາເຣ Planar ຂະໜາດໃຫຍ່  ຫຼື ເສົາອາກາດອາເຣແບບ phased , ມີຄວາມສາມາດ ສະແກນ  ທາງອີເລັກໂທຣນິກໄດ້ຢ່າງວ່ອງໄວເພື່ອບັນລຸແຜນທີ່ພື້ນທີ່ກວ້າງ ແລະ ການຈັບເປົ້າໝາຍທີ່ຊັດເຈນ.

Radiometry ແລະການຕິດຕາມສິ່ງແວດລ້ອມ

ການຮັບຮູ້ທາງໄກແບບ Passive (ເຊັ່ນ: radiometry) ໃຊ້ເສົາອາກາດທີ່ມີຄວາມອ່ອນໄຫວທີ່ສຸດເພື່ອວັດແທກລັງສີຄວາມຮ້ອນຕາມທໍາມະຊາດທີ່ປ່ອຍອອກມາຈາກໂລກ, ຝາອັດລົມ ແລະບັນຍາກາດ.

ອຸນຫະພູມສຽງລົບກວນຕໍ່າ:  ເສົາອາກາດຂອງວິທະຍຸ (ມັກຈະເປັນເຄື່ອງສະທ້ອນແສງພາລາໂບລິກ) ເຮັດວຽກຢູ່ໃນອຸນຫະພູມສຽງລົບກວນຂອງລະບົບຕໍ່າທີ່ສຸດ.

ຄໍາຮ້ອງສະຫມັກ:  ການປະຕິບັດຂອງພວກເຂົາຖືກກໍານົດໂດຍຄວາມສາມາດໃນການຄວບຄຸມ ອຸນຫະພູມສຽງຂອງລະບົບ , ເຮັດໃຫ້ພວກເຂົາເປັນເຄື່ອງມືຫຼັກໃນການຕິດຕາມຕົວກໍານົດການດ້ານສິ່ງແວດລ້ອມທີ່ສໍາຄັນເຊັ່ນ: ອຸນຫະພູມຫນ້າດິນທະເລ, ຄວາມຊຸ່ມຊື່ນຂອງດິນແລະຄວາມເຄັມ , ສະຫນອງຂໍ້ມູນທີ່ສໍາຄັນສໍາລັບຕົວແບບສະພາບອາກາດ.

ສິ່ງທ້າທາຍໃນການອອກແບບແລະແນວໂນ້ມໃນອະນາຄົດ

ຄວາມສັບສົນທີ່ເພີ່ມຂຶ້ນຂອງການນໍາທາງແລະການຮັບຮູ້ຫ່າງໄກສອກຫຼີກສະເຫນີສິ່ງທ້າທາຍໃຫມ່ສໍາລັບການອອກແບບເສົາອາກາດແລະຂັບເຄື່ອນການປະດິດສ້າງທີ່ທັນສະໄຫມ:

ຄວາມສົມດູນຂອງຂະຫນາດແລະຄວາມຫມັ້ນຄົງ:  ສໍາລັບ CubeSats ແລະ drones, ເສົາອາກາດຕ້ອງບັນລຸ miniaturization ໃນຂະນະທີ່ຮັກສາກໍາໄລສູງແລະຄວາມຊື່ສັດຫຼາຍແຖບ, ສົ່ງເສີມການນໍາໃຊ້ ການອອກແບບ metamaterial ສະລັບ ສັບຊ້ອນ  .

ຄວາມຫມັ້ນຄົງຂອງ Thermo-Mechanical:  ໃນການຮັບຮູ້ທາງໄກຈາກດາວທຽມ, ໂຄງສ້າງເສົາອາກາດຕ້ອງຮັກສາ ຄວາມຫມັ້ນຄົງໃນລະດັບ nanometer  ພາຍໃຕ້ການປ່ຽນແປງຄວາມຮ້ອນອັນໃຫຍ່ຫຼວງໃນອາວະກາດເພື່ອຮັບປະກັນຄວາມສອດຄ່ອງຂອງໄລຍະ, ອີງໃສ່ ວັດສະດຸປະສົມ ທີ່ກ້າວຫນ້າ  ແລະ ການສ້າງແບບຈໍາລອງທາງກົນຈັກ ທີ່ຊັດເຈນ..

AI-Driven Design:  ການເພີ່ມປະສິດທິພາບຂອງ arrays ສະລັບສັບຊ້ອນສໍາລັບ SAR ແລະ GNSS ຂັ້ນສູງແມ່ນໄດ້ຖືກຄຸ້ມຄອງຫຼາຍຂຶ້ນໂດຍ Artificial Intelligence (AI) ແລະ Machine Learning (ML)  tools, ເຊິ່ງສາມາດຄົ້ນຫາພື້ນທີ່ການອອກແບບທີ່ກວ້າງຂວາງໄດ້ໄວກວ່າວິທີການແບບດັ້ງເດີມ.

ສະຫຼຸບ: Unseen Enabler ຂອງເຕັກໂນໂລຊີທີ່ທັນສະໄຫມ

ເສົາອາກາດໄດ້ຍ້າຍອອກໄປໄກກວ່າພາລະບົດບາດປະຫວັດສາດຂອງຕົນເປັນເຄື່ອງສົ່ງຫຼືເຄື່ອງຮັບແບບດັ້ງເດີມ. ໃນການນໍາທາງທີ່ທັນສະໄຫມ, ມັນເຮັດຫນ້າທີ່ເປັນ ເຄື່ອງມືວັດແທກ , ສະຫນອງຄວາມຖືກຕ້ອງໃນລະດັບ centimeter ສໍາລັບລະບົບອັດຕະໂນມັດ. ໃນການຮັບຮູ້ທາງໄກ, ມັນເຮັດໜ້າທີ່ເປັນ ເຊັນເຊີທີ່ມີຄວາມສັດຊື່ສູງ , ສາມາດຖ່າຍຮູບດາວເຄາະແບບດິຈິຕອລຜ່ານເມກແລະຄວາມມືດ.

ການປະຕິບັດຂອງລະບົບເສົາອາກາດແມ່ນບໍ່ພຽງແຕ່ເປັນປັດໃຈທີ່ມີຄຸນນະພາບຂອງການເຊື່ອມຕໍ່; ມັນໄດ້ກາຍເປັນປັດໄຈຈໍາກັດພື້ນຖານໃນຄວາມແມ່ນຍໍາ, ຄວາມຖືກຕ້ອງ, ແລະຜົນປະໂຫຍດຂອງຂໍ້ມູນທີ່ເກັບກໍາ. ໃນຂະນະທີ່ພວກເຮົາສືບຕໍ່ຊຸກຍູ້ຂອບເຂດຂອງລະບົບປົກຄອງຕົນເອງແລະການຕິດຕາມສິ່ງແວດລ້ອມທົ່ວໂລກ, ນະວັດຕະກໍາເຕັກໂນໂລຢີເສົາອາກາດຈະຍັງຄົງເປັນຕົວຊ່ວຍທີ່ບໍ່ສາມາດເຫັນໄດ້ຂອງຄວາມກ້າວຫນ້າທາງດ້ານເຕັກໂນໂລຢີທີ່ທັນສະໄຫມ.