وبلاگ شرکت در مورد ماژول GNSS دقیق U-BLOX NEO-F10N-00B-20 L1/L5 دو بانده F10

Shenzhen Mingjiada Electronics Co., Ltd. U-BLOX را تامین می کندNEO-F10N-00B-20ماژول GNSS دقیق F10 با فرکانس دوگانه L1/L5، قادر به دستیابی به دقت سطح متر در محیط های شهری است.

منNEO-F10N-00B-20بررسی اجمالی محصول

U-BLOX NEO-F10N-00B-20 یک ماژول موقعیت یابی GNSS با دقت دو فرکانس استاندارد پلت فرم F10 نسل جدید است که به طور خاص برای سناریوهای موقعیت یابی با دقت بالا معمولی در محیط های پیچیده شهری و حومه شهر طراحی شده است. این ماژول از دریافت همزمان سیگنال های ماهواره ای دو فرکانس L1/L5 پشتیبانی می کند و بر محدودیت های موقعیت یابی ماژول های GNSS تک فرکانس سنتی غلبه می کند. به لطف الگوریتم سرکوب چند مسیره اختصاصی، مقاومت عالی در برابر تداخل فرکانس رادیویی و عملکرد دریافت سیگنال ضعیف پایدار، به موقعیت‌یابی با دقت بالا در سطح متر دست می‌یابد و آن را به یک ماژول موقعیت‌یابی دقیق همه کاره تبدیل می‌کند که مقرون به صرفه، پایداری و قابلیت گسترش را متعادل می‌کند.

راNEO-F10N-00B-20ماژول مشخصات بسته بندی سری NEO کلاسیک u-blox را با پین های کاملاً سازگار با ماژول های نسل قبلی سری NEO حفظ می کند. این امکان ارتقای محصول را بدون تغییرات سخت افزاری قابل توجه فراهم می کند و آن را برای طراحی های مختلف ترمینال موقعیت یابی سبک وزن و فشرده مناسب می کند. این به طور گسترده در سناریوهایی مانند ردیابی خودرو، دستگاه های قابل حمل، موقعیت یابی اینترنت اشیاء و پلتفرم های سبک وزن قابل استفاده است. همچنین دارای سفت‌افزار قابل ارتقا است که امکان سازگاری با تکرارهای سیستم ماهواره‌ای آینده و افزایش چرخه عمر دستگاه را فراهم می‌کند، عملی استثنایی و طراحی آینده‌نگر را ارائه می‌دهد.

II.NEO-F10N-00B-20معماری سخت افزار اصلی

NEO-F10N-00B-20 از یک طراحی سخت افزاری بسیار یکپارچه استفاده می کند که دارای یک TCXO (نوسانگر کریستالی جبران شده با دما)، یک فیلتر SAW (موج آکوستیک سطحی) با عملکرد بالا و یک LNA با بهره بالا (Amplifier-Noise) است. این یک زنجیره کامل دریافت، فیلتر و تقویت سیگنال ایجاد می کند، حساسیت دریافت و خلوص سیگنال را در محیط های سیگنال ضعیف در سطح سخت افزار تضمین می کند، در حالی که به طور موثر نویزهای محیطی و تداخل سیگنال را فیلتر می کند.

رابط های سخت افزاری ساده و کاربردی هستند و دارای یک رابط ارتباطی سریال UART با حداکثر سرعت انتقال داده 921.6 کیلوبیت بر ثانیه هستند که الزامات انتقال با سرعت بالا برای داده های موقعیت یابی استاندارد را برآورده می کند. این دستگاه دارای خروجی 1PPS قابل تنظیم (1 پالس در ثانیه) است که دقت پالس زمانی تا 30 ns RMS (60 ns در شرایط کاری 99 درصد) را ارائه می‌کند و از محدوده تنظیم فرکانس گسترده 0.25 هرتز تا 10 هرتز پشتیبانی می‌کند و یک مرجع زمان‌بندی دقیق برای دستگاه ارائه می‌کند. این ماژول از استفاده از آنتن‌های فشرده پشتیبانی می‌کند و موقعیت‌یابی پایدار را بدون نیاز به آنتن‌های بزرگ و با بهره بالا امکان‌پذیر می‌کند، در نتیجه پیچیدگی طراحی ساختاری و هزینه‌های سخت‌افزاری دستگاه‌های نهایی را به‌طور قابل‌توجهی کاهش می‌دهد.

III.NEO-F10N-00B-20پارامترهای اصلی عملکرد

1. پشتیبانی از سیستم ماهواره ای

راNEO-F10N-00B-20از دریافت موازی سیگنال های ماهواره ای چند صورت فلکی از جمله GPS، BeiDou، Galileo و QZSS پشتیبانی می کند. این با سیگنال های L1 و L5 با فرکانس دوگانه سازگار است و امکان ضبط همزمان داده های ماهواره ای چند سیستمی را فراهم می کند. از طریق الگوریتم‌های همجوشی سیگنال چند منبعی، پایداری موقعیت‌یابی را افزایش می‌دهد و به طور موثری رانش و شکست موقعیت‌یابی ناشی از از دست دادن سیگنال یا تداخل در سناریوهای یک صورت فلکی را کاهش می‌دهد.

2. موقعیت و زمان بندی عملکرد

- دقت موقعیت یابی: موقعیت یابی دقیق CEP (احتمال خطای دایره ای) 1.0 متری را در شرایط عملیاتی استاندارد به دست می آورد. خطای موقعیت یابی در محیط های شهری با انسداد سیگنال در مقایسه با ماژول های تک فرکانس سنتی به طور قابل توجهی کاهش می یابد.

- سرعت راه اندازی: زمان شروع سرد معمولی 26 ثانیه. زمان شروع کمکی، استارت داغ و بازیابی همگی کمتر از 2 ثانیه است و سرعت پاسخگویی کارآمد را برای سناریوهای موقعیت‌یابی سریع راه‌اندازی مناسب تضمین می‌کند.

- نرخ به روز رسانی: پشتیبانی از به روز رسانی داده های موقعیت یابی تا حداکثر 10 هرتز، دقیقا مطابق با الزامات ردیابی مسیر وسایل نقلیه در حال حرکت با سرعت پایین

- دقت زمان‌بندی: زمان‌بندی با دقت بالا 1PPS (1 پالس در ثانیه)، مطابق با الزامات همگام‌سازی زمانی دقیق دستگاه‌های اینترنت اشیا و پایانه‌های صنعتی

3. حساسیت پذیرش

- حساسیت شروع سرد: -148 dBm

- حساسیت شروع داغ: -159 دسی بل

- حساسیت ردیابی و ناوبری: -167 dBm

حساسیت دریافت فوق العاده بالا ماژول را قادر می سازد تا سیگنال های ماهواره ای را حتی در محیط های سیگنال ضعیف مانند موانع ساختمان، سایه درختان و دره های شهری به طور پایدار دریافت و ردیابی کند و در نتیجه از وقفه های موقعیت یابی جلوگیری کند.

4. پارامترهای زیست محیطی و دینامیکی

- حداکثر بار دینامیکی: ≤4 گرم، مناسب برای شرایط حرکت دستگاه های تلفن همراه استاندارد

- حداکثر ارتفاع عملیاتی: 80000 متر، مناسب برای موقعیت یابی در حالات خاص مانند محیط های با ارتفاع بالا و هواپیماهای بدون سرنشین

- دمای عملیاتی طیف وسیعی از درجه حرارت صنعتی را پوشش می دهد، قادر به مقاومت در برابر شرایط پیچیده بیرونی با دماهای شدید است و سازگاری محیطی استثنایی را ارائه می دهد.

IV. مزایای فنی اصلیNEO-F10N-00B-20

1. فن آوری سرکوب چند مسیره دو فرکانس

راNEO-F10N-00B-20مجهز به الگوریتم سرکوب چند مسیره دو فرکانس اختصاصی u-blox است که به طور هوشمند سیگنال های ماهواره ای با کیفیت بالا را در باندهای L1 و L5 انتخاب می کند. این دقیقاً تداخل چند مسیری ناشی از انعکاس ساختمان و شکست زمین را فیلتر می‌کند و به مسائل مربوط به موقعیت یابی و انحراف در محیط‌های پیچیده شهری در منبع خود می‌پردازد. این به طور قابل توجهی قابلیت اطمینان موقعیت یابی را در مناطق شهری افزایش می دهد، که نشان دهنده یک مزیت اصلی است که با ماژول های GNSS تک فرکانس سنتی بی نظیر است.

2. مقاومت در برابر تداخل RF استثنایی

پرداختن به مسئله رایج تداخل همزیستی با ماژول های سلولی در پایانه های اینترنت اشیا و دستگاه های داخل خودرو،NEO-F10N-00B-20زنجیره دریافت RF خود را برای ارائه مقاومت فوق العاده در برابر تداخل فرکانس رادیویی بهینه کرده است. این دستگاه می‌تواند در مجاورت ماژول‌های سلولی 4G و 5G و ماژول‌های ارتباط بی‌سیم بدون تداخل سیگنال یا خرابی موقعیت‌یابی کار کند، که آن را برای طراحی ترمینال‌های هوشمند با فناوری‌های ارتباطی متعدد ایده‌آل می‌کند.

3. سازگاری بالا و سهولت ارتقا

راNEO-F10N-00B-20به شدت به تعاریف استاندارد پین سری NEO پایبند است و کاملاً با پین های سخت افزاری ماژول های نسل قبلی NEO سازگار است. می‌توان آن را مستقیماً جایگزین و بدون نیاز به طراحی مجدد سخت‌افزار ارتقا داد و چرخه‌های تحقیق و توسعه و تکرار محصول را به‌طور چشمگیری کوتاه کرد. همچنین از پیکربندی بصری از طریق نرم‌افزار u-center و ارتقاء سیستم‌افزار آنلاین پشتیبانی می‌کند، که امکان انطباق آینده با به‌روزرسانی‌های سیستم ماهواره‌ای و بهینه‌سازی الگوریتم را فراهم می‌کند و در نتیجه از قابلیت استفاده طولانی‌مدت دستگاه اطمینان می‌دهد.

4. جمع و جور، طراحی بسیار یکپارچه

راNEO-F10N-00B-20ماژول دارای یکپارچگی بالا و ضریب فرم فشرده است که نیاز به فیلتر اضافی یا تقویت مدارهای جانبی را از بین می برد. طراحی مدار محیطی مینیمالیستی آن، پیچیدگی طرح PCB را برای دستگاه‌های ترمینال کاهش می‌دهد و نیازهای طراحی محصولات پایانه قابل حمل، فشرده و کم مصرف را برآورده می‌کند. همراه با حالت عملکرد کم مصرف، به طور موثری مصرف برق کلی دستگاه را کاهش می دهد.

5. سناریوهای کاربردی معمولی برایNEO-F10N-00B-20

با بهره گیری از ویژگی های اصلی خود یعنی دقت موقعیت یابی در سطح متر، قابلیت های قوی ضد تداخل و پایداری بالا،NEO-F10N-00B-20به طور گسترده در سناریوهای مختلف موقعیت یابی دقیق غیرنظامی استفاده می شود. زمینه های کاربردی کلیدی عبارتند از:

- بخش وسایل نقلیه هوشمند: ردیابی موقعیت برای وسایل نقلیه الکتریکی، موتور سیکلت و وسایل نقلیه انرژی جدید. ضد سرقت خودرو، ثبت مسیر و موقعیت یابی سواری-تگرگ

- دستگاه‌های تحرک شخصی: مدیریت موقعیت‌یابی برای دستگاه‌های حرکتی کوچک مانند اسکوترها و اسکوترهای خود متعادل کننده، پشتیبانی از عملیات و نگهداری تجهیزات تحرک مشترک

- پایانه های موقعیت یابی اینترنت اشیا: جمع آوری داده ها و همگام سازی زمان برای دستگاه های پوشیدنی، برچسب های ردیابی دارایی و پایانه های نظارت بر اینترنت اشیا در فضای باز

- پهپادهای سبک وزن: کمک موقعیت یابی برای کروز در نقطه ثابت، پرواز مسیر و انتقال اطلاعات موقعیت در پهپادهای کوچک درجه یک مصرف کننده در ارتفاع پایین.

- دستگاه های هوشمند در فضای باز: موقعیت یابی دقیق و هماهنگ سازی زمان برای دوربین های مدار بسته، پایانه های نقشه برداری دستی و تجهیزات نظارت صحرایی

VI. خلاصه ای ازNEO-F10N-00B-20محصول

به عنوان نسل بعدی ماژول GNSS با فرکانس دوگانه L1/L5 در پلت فرم F10، U-BLOXNEO-F10N-00B-20به طور موثر شکاف بازار ناشی از دقت ناکافی ماژول های تک فرکانس و هزینه بیش از حد ماژول های RTK بالا را برطرف می کند. با مزایای جامع خود - از جمله موقعیت یابی با دقت بالا در مناطق شهری، قابلیت های استثنایی ضد تداخل، سازگاری بالا و سهولت ارتقا، و همچنین طراحی فشرده و کم مصرف - ارزش بسیار خوبی برای پول و سازگاری در برنامه های موقعیت یابی دقیق غیرنظامی ارائه می دهد.