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医疗、送货用无人机需求浮现 公分级高精准度定位不可或缺

定位精准度越高,无人机送货服务更能到位。法新社

随著无人机送货、资产追踪、医疗监测、精准农业以及连网车等应用陆续出炉后,位基技术(location-based technologies)的精准度也受到重视。评论指出,在精准技术中,能在短距离传输大量数码数据的超宽频(Ultra-wideband;UWB)是适合的技术,可以协助避免失之毫厘差之千里情形出现。

据Embedded Computing报导,虽然目前已有数十种采用蓝牙(Bluetooth)、Wi-Fi与GPS等成熟技术的室内定位系统解决方案出现,而且可足够满足大概位置的需求,但精细到公分程度的精准位置则需要采取新的思维。因此,可在3~10GHz范围内短距离传输大量数码数据的超宽频已成为下一代追踪大批自动化事物的选择。

UWB运行方式如同一种室内GPS,相较现有技术可为室内应用带来更高精准度,于是可在仓储管理、医疗与紧急服务上带来新的或改善服务。使用蓝牙的信标虽可建立室内位置基准,但其延迟限制并无法满足实时与高准确定位需求。

UWB则可补足蓝牙信标技术无法满足的缺口,而且透过量测讯号往返传输器至适配器的时间来计算距离,并可在毫秒内提供位置座标来达到实时。除此之外,UWB也具备低功耗需求,因此,可提升传感器与卷标的电池续航力,降低整体运行成本。

透过UWB进行精准室内定位时,天线扮演关键角色,其大小必须在不牺牲效能下嵌进PCB或内嵌至装置内,而且群组延迟、偏振(polarization)与保真度等复杂天线效能参数,在提供公分程度定位时也都必须考量进去。

为了提供最高等级实时定位准确度与效能,便需要多重无线射频频带。新兴解决方案不仅需要利用欧洲Galileo、俄罗斯Glonass与北斗卫星系统的额外功能,还需要GPS L2或L5频带,因此,藉由开发涵盖所有3种频带的系统与天线,可以让定位达到公分程度。

让GNSS提供公分等级定位时,需要2种天线技术支持。首先是涵盖L1、L2与L5频带的堆叠天线,适合车辆与无人飞行载具等应用。第二则是四环扩张被动与主动解决方案,可适合基地台等应用。四环扩张天线具备更好幅射场型,而且比平板天线(patch antenna)能看见更多卫星。

随著需要更精准的定位需求开始进入户外市场后,例如精准农业、跨产业使用无人机、军事用途、连网车以及许多需要精准定位功能的室内应用,业者必须在面对精准难题时采取新的作法,公分等级定位提供好的出发点,而当中天线更是关键。

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