2025-09-10
GNSS定位到底用在什么地方?为什么同一块板卡,换一只天线,效果就完全不同?答案几乎都藏在“场景”里。下面按行业与典型工况,系统梳理 GNSS天线的运用场景,并给出对应的选型与安装要点,尽量让你在落地时少走弯路。
一、测绘与基准服务
1)国家/区域基准站(CORS、IGS)
典型任务:基准坐标维护、连续形变监测、向移动站提供差分改正。
天线特征:多系统三频(GPS/北斗/GLONASS/Galileo;L1/L2/L5/B1/B2/B3/E5…)、相位中心稳定(PCO/PCV小)、多径抑制强。常用**阻抗环(Choke-Ring)**或高端贴片阵列。
安装要点:塔顶开阔视场、远离反射源;避雷与等电位;配套ANTEX标定文件。
2)外业测绘/工程放样(流动站)
典型任务:RTK测量、地籍、工程放样、无人船测深定位。
天线特征:轻量高增益贴片/小型阵列,全向波束均衡、轴比好,兼顾低仰角。
安装要点:手簇杆或桅杆顶端,金属接地面充足;注意对讲机/4G电台的邻频隔离。
二、交通与移动机器人
1)车载高精度/自动驾驶
典型任务:车道级定位、轨迹融合(GNSS+IMU+里程计)。
天线特征:多频、低仰角覆盖好,抗干扰(前端滤波/LNA不饱和),IP67/69K防护。常见圆形“天线饼”、鲨鱼鳍一体。
安装要点:车顶中心、无遮挡;与蜂窝/Wi-Fi/DSRC保持间距或加金属隔离;低损耗馈线。
2)无人机/无人车/无人船
典型任务:航测、巡检、物流、编队。
天线特征:小型螺旋或高性能小贴片,圆极化纯度高、姿态容错好、低仰角增益可用。
安装要点:远离桨叶扫掠与碳纤维屏蔽不足区域;电机/ESC与图传的EMI隔离;轻量加固。
3)铁路与城市轨道
典型任务:列控辅助、几何状态检测。
天线特征:耐振动、抗冲击、全天候,低仰角能力与抗多径能力强。
安装要点:车顶中心;金属接地面完整;防雷、防冰雪。
三、农业与工程机械
1)智慧农业(拖拉机、喷杆、收割机)
典型任务:AB线导航、自动驾驶、分段控制、变量作业。
天线特征:多星多频、低仰角增益与轴比好,抗干扰;坚固外壳。
安装要点:机顶中心、避开排气与高压管线;与对讲/4G天线分层布置;防泥水与盐雾。
2)工程机械(平地机、摊铺机、推土机、桩机)
典型任务:机器引导/控制、坡度与标高控制。
天线特征:双天线/阵列实现航向解算,多频高稳定;抗震防尘。
安装要点:杆塔对称布置、已知基线长度;线缆抗拉与防油污;等电位与避雷到位。
四、海事与航空
1)航海与近海工程
典型任务:动态定位(DP)、航迹保持、平台/风电安装。
天线特征:全天候防护、强多径环境下稳定,支持差分(RTK/RTCM/PPP)。
安装要点:桅杆顶部、远离雷达与大功率电台;盐雾与紫外防护;接地与防雷。
2)航空与通用航空
典型任务:航线导航、进近辅助、机载测绘/授时。
天线特征:符合航空规范、外形低风阻、宽波束与稳相位中心,抗干扰能力强。
安装要点:机体上表面、远离金属遮挡;结构紧固与防冰雨;与VHF/卫星通信隔离。
五、授时与同步
1)电信/电力/金融授时
典型任务:5G/数据中心/变电站/交易系统的UTC同步(PPS/ToD)。
天线特征:天顶增益高、PCV小、带外抑制强,长馈线场景配中继LNA或有源分配。
安装要点:楼顶开阔;避雷、浪涌保护;线缆低损耗、连接可靠;地网等电位。
六、物联网与行业终端
1)资产/人员/车辆定位
典型任务:高价值资产跟踪、车队管理、校园/园区安全。
天线特征:内置小型贴片/螺旋,对姿态敏感度低;与LTE/NB-IoT共存良好。
安装要点:终端内预留接地面与避位区;射频走线50Ω连续;电源去耦。
2)勘探与地学监测
典型任务:地表形变、滑坡/大坝/桥梁监测、地震前兆观测、GNSS气象(PWV)。
天线特征:长周期稳定、抗多径;常与气象/位移传感器融合。
安装要点:坚固基座;通风防晒;长周期供电与数据回传稳定。
七、城市与智慧基础设施
1)智慧城市与高精地图更新
典型任务:测绘车/背包式采集、路侧单元(RSU)定位。
天线特征:多频、低仰角可用,抗城市峡谷多径。
安装要点:车顶或路侧高位;与相机/激光雷达的视场互不遮挡;EMC规划。
2)应急救援与灾后评估
典型任务:编队无人机、地面指挥车定位与授时。
天线特征:快速部署、对干扰鲁棒、便携耐候。
安装要点:临时桅杆、磁吸底座或三脚架;电台/公网与GNSS分区布置。
八、不同场景的天线类型速配思路
阻抗环/高端阵列:基准站、形变监测、授时台站 → 追求PCV最小、多径抑制最强。
多频高增益贴片:测绘流动站、车载、工程机械 → 性能/体积/成本平衡。
小型螺旋/四臂螺旋:无人机、手持终端 → 姿态容错与低仰角接收好。
航空/船用专规天线:民航/海事 → 规范认证、低风阻、耐候。
授时天线:通信/电力/金融 → 天顶增益、带外抑制与长线链路设计优先。
九、跨场景通用的选型要点
多星多频:至少双频起步,三频更利于RTK/PPP收敛与稳态。
方向图与轴比:不只看“峰值增益”,更要看全仰角增益与轴比曲线;低仰角能力决定“作业窗口”。
相位中心稳定(PCO/PCV):基准/高精任务必须关注;优选带标定文件的型号。
抗干扰:LNA噪声低、带外抑制强;邻频多的场合考虑前端陷波或阵列抗干扰。
结构与IP等级:户外与机载工况选IP67/69K、抗紫外外壳;连接器(SMA/TNC/N)牢靠。
系统链路:长馈线用低损耗线(LMR-200/400)、中继LNA/有源分配器;电源去耦与浪涌保护要到位。