Антенна – устройство для приема или передачи радиоволн, принцип работы которого основан на преобразовании электромагнитного поля в переменный электрический ток. С изобретения первой передающей антенны в 1886–1888 годах эти важнейшие для радиосвязи элементы приобрели различные формы и размеры, напрямую зависящие от назначения антенны и ее рабочей длины волны, пояснили специалисты научно-образовательного центра (НОЦ) "Енисейская Сибирь".

При навигации по глобальным системам антенна является важной и неотъемлемой частью приемной аппаратуры потребителя. Она принимает сигналы, излучаемые специализированными спутниками, далее эти сигналы передаются на приемник для их дальнейшей обработки. В приемнике по специальным алгоритмам вычисляются координаты. Точность определения местоположения зависит от множества факторов.

Например, антенна от одного спутника одновременно принимает несколько сигналов. Один из которых является прямым сигналом, получаемым со спутника. Остальные сигналы являются копиями прямого сигнала, отраженными от окружающих объектов и земной поверхности. Наличие отраженных сигналов приводит к искажению прямого (полезного) сигнала, за счет чего снижается точность определения координат потребителя.

Ученые НОЦ "Енисейская Сибирь" разработали прототипы ГНСС -антенн (ГНСС — Глобальные навигационные спутниковые системы) двух различных конструкций, использование которых в ходе проведенных исследований привело к "уточнению" координат вплоть до одного сантиметра. Для существующих коммерческих аналогов погрешность составляет от 15–20 сантиметров до одного метра.

"Разработанная нашим коллективом антенна первого типа — спиральная — имеет длину около 40 сантиметров и диаметр десять сантиметров. Она обеспечивает подавление помех, вызванных многолучевым распространением спутниковых сигналов, и из-за этой "чистоты" исходных данных мы получаем более точные значения координат расположения объекта", — рассказал один из авторов устройства, доцент кафедры радиотехники института инженерной физики и радиоэлектроники СФУ Алексей Ерохин.

Специалист добавил, что вторая разработанная антенна является аналогом конструкций типа "choke ring" (с англ. дроссельное кольцо), наиболее используемых устройств для приема навигационных сигналов. Кроме улучшения точности получаемых данных, новая антенна имеет вдвое меньший вес, чем существующие аналоги.

"Вторая антенна в своей конструкции имеет штыревой экран, диаметр которого 50 сантиметров. Преимуществом данной конструкции является то, что она проста в изготовлении", – отметил Ерохин.

В будущем исследователи планируют интегрировать разработанные устройства в системы безопасности плотин для снижения рисков техногенных катастроф. По их мнению, сконструированная система "антенна-приемник-программное обеспечение" позволит не только снизить потребность в закупке зарубежных устройств, но и за счет своих характеристик даст возможность обнаруживать даже минимальные изменения в положении наиболее важных точек в структуре массивных сооружений.

Деятельность НОЦ, созданного на базе Сибирского федерального университета по инициативе Красноярского края, Хакасии и Тувы, направлена на улучшение экологической ситуации в регионе и декарбонизацию промышленности России. В НОЦ входят девять университетов, пять научно-исследовательских институтов и 14 промышленных предприятий. Научно-образовательные центры создаются в рамках национального проекта "Наука и университеты" Минобрнауки России.

Сверху видно все. В России создали высокоточные антенны