Vraag:
Echte GPS-locatie - bij de antenne of ontvangerchip?
David Gardner
2015-07-01 07:12:11 UTC
view on stackexchange narkive permalink

Stel dat ik een GPS-eenheid heb die aan een antenne is bevestigd via een coaxkabel van 50 meter.

Hoe zou de locatie zoals berekend door de GPS-eenheid worden beïnvloed door de kabellengte? Als een bonusvraag, hoe zou de tijdnauwkeurigheid van de GPS worden beïnvloed door de kabel?

Ik betwijfel of er nog veel signaal over is aan het einde van 50m coax op 1.5GHz, tenzij het echt een goede coax is.
@gbarry: Het hangt van de antenne af, de meeste gedisciplineerde gps-oscillatoren van datacenter-kwaliteit hebben antennes die het signaal doormixen, zodat u tot 300 meter kabel kunt gebruiken.
We gebruiken 100 m kabel met actieve versterkers voor GPS
Vier antwoorden:
User323693
2015-07-01 07:34:24 UTC
view on stackexchange narkive permalink

De exacte positie is het fasecentrum van de antenne , onafhankelijk van de lengte van de kabel en de locatie van de chip.

De vertraging moet gekalibreerd worden door de vertraging van de kabel voor de band te meten. (L1-band). Veel GPS-ontvangers bieden de mogelijkheid om de vertragingsparameter in te voeren.

Kabelvertraging kan worden gekalibreerd, berekend of genegeerd, afhankelijk van de timingvereisten.Ik zou zeggen dat de meeste commodity-ontvangers jitter genoeg zijn om niet verder te gaan dan een eenvoudige berekening van de kabelvertraging.
@Eugene Ja.Dat is subjectief.
Niemand zei dat dit een goederenontvanger was.Dit zou een statische installatie kunnen zijn die zou zijn voor een differentieel referentiestation van een tijdbron.Dat zou normaal gesproken betekenen dat er een hoogwaardige ontvanger wordt gebruikt en dat de vertragingen voor de kabel merkbaar zijn in de berekeningen. Extra vertragingen kunnen erop wijzen dat u ~ kabellengte lager bent.GPS is een algemene term die NAVSTAR-, GLONASS- of Galileo-systemen kan betekenen (meestal NAVSTAR in de Engelstalige wereld).GLONASS gebruikt verschillende frequenties, dus fase-rust van kabel zou ook aanzienlijke effecten moeten hebben.
@TafT GPS is GPS uit de VS.(https://en.wikipedia.org/wiki/Global_Positioning_System) GNSS verwijst naar alles in het algemeen.
@Umar zo hard als de industrie probeert om dat het geval te laten zijn, weet ik niet zeker of de meeste eindgebruikers het onderscheid beseffen.Dat deed er in het verleden niet toe, maar aangezien GLONASS-ontvangers nu in veel mobiele telefoons aanwezig zijn (en vermoedelijk andere consumentenproducten), kan dit aanzienlijk zijn.
Zou @David-Gardner alsjeblieft kunnen bevestigen dat hij specifiek dacht aan het Amerikaanse GNSS-systeem dat de NAVSTAR-constellatie gebruikt of dat hij een systeem bedoelde dat een GPS-ontvanger (die eigenlijk een GNSS-ontvanger is) zou kunnen gebruiken?
hobbs
2015-07-01 11:40:18 UTC
view on stackexchange narkive permalink

Kabelvertraging voegt een gelijke offset toe aan de pseudobereiken voor alle satellieten. Aangezien GPS het verschil in de pseudobereiken voor elke satelliet gebruikt om de positie te berekenen, wordt de positiebepaling niet beïnvloed door kabelvertraging.

De berekende positie zal bij de antenne zijn, niet bij de ontvanger, wat je kunt zien door te beseffen dat het verplaatsen van de antenne een ander effect heeft op de pseudobereik van verschillende satellieten vanwege de geometrie, maar het verplaatsen van de ontvanger heeft helemaal geen effect (de kabellengte blijft hetzelfde en de kabelvertraging ook).

De tijd die door de GPS-ontvanger wordt berekend, heeft een fout die gelijk is aan de kabelvertraging, dit is de lengte van de kabel gedeeld door de voortplantingssnelheid van de kabel. De RG174 die vaak wordt gebruikt op "puck" -antennes heeft een snelheid van 0,66 c , wat ongeveer 5 nanoseconden per meter is.

Ik vond je antwoord leuk, maar het lijkt @umar tegen te spreken - eventuele gedachten?
@Andyaka: waar is het in tegenspraak?Het lijkt erop dat beide zeggen dat het bij de antenne is en dat er een vertraging is vanwege de kabellengte.
De positie is die van de antenne.De tijd is die van het signaal dat aankomt bij de antenne plus een vertraging langs de kabel.
@PlasmaHH als de positie wordt bepaald door de verhouding van twee (of meer?) Signalen bij de antenne, waarom zou je dan rekening moeten houden met de tijdvertraging van de kabel.Dat is de tegenstrijdigheid zoals het mij lijkt.
@Andyaka: "positionering wordt niet beïnvloed door kabelvertraging."is wat dit antwoord zegt.Of misschien zie ik niet wat u doet en kunt u twee tegenstrijdige zinnen citeren?
@Andy GPS-ontvanger geeft zowel positie als zeer nauwkeurige tijd aan.Tijdinformatie wordt beïnvloed door kabelvertraging, maar niet door de positie.Ik hoop dat ik je punt heb begrepen.
@umar - dat is volkomen logisch.
Bijzonder punt over "GPS-tijd": _Aangezien de GPS-tijd zich niet aanpast aan schrikkelseconden, loopt deze voor op UTC (USNO) door het gehele aantal schrikkelseconden dat is opgetreden sinds 6 januari 1980 plus of min een klein aantal nanoseconden.De tijdverschuiving ten opzichte van UTC is echter opgenomen in het GPS-uitzendbericht en wordt meestal automatisch toegepast door GPS-ontvangers. _ Bron: http://www.nist.gov/pml/div688/utcnist.cfm
@Floris De tijdcorrectie vond deze week plaats.:)
@Umar - eigenlijk was de "correctie" die plaatsvond de toevoeging van nog een schrikkelseconde, waardoor het verschil met de GPS-tijd nog erger werd.Maar ik heb het net gecontroleerd - zelfs mijn goedkope GPS weet wat het juiste moment is ... ondanks het toenemende verschil.
@FLoris De correctie heeft niets te maken met de nauwkeurigheid van tijd en positie.Elke gps weet wat het verschil is en corrigeert deze automatisch in de firmware.
@Umar mijn punt was dat "GPS-tijd" anders is dan UTC-tijd, hoewel er een interne correctie is aangebracht.Dus hoewel een GPS UTC nauwkeurig kan rapporteren, doet dit dit door de GPS-tijd niet te rapporteren.Oh laat maar.
@Andyaka In de tweede zin: "GPS gebruikt het * verschil * in de pseudobereiken [nadruk origineel]".Deze verklaring is onjuist.GPS gebruikt aankomsttijd (ToA), niet tijdsverschil van aankomst (TDoA).
@NickAlexeev als je een constante toevoegt aan de tijd die door elke SV wordt uitgezonden, zou geen enkele ontvanger een andere positie rapporteren, alleen een andere tijd.Ontvangers hebben over het algemeen geen externe tijdreferentie buiten GPS.Dat is een mate van vrijheid, en het betekent dat hoe je dingen ook wilt noemen, het alleen de verschillen zijn die er toe doen in een gewone positioneringstoepassing.
@NickAlexeev (dat gezegd hebbende, een GPS-ontvanger die aan een nauwkeurige atoomklok is bevestigd, zou één vrijheidsgraad kunnen elimineren en een 3SV 3D-fix kunnen krijgen, in theorie tenminste)
dennis
2015-07-01 19:00:18 UTC
view on stackexchange narkive permalink

Zoals eerder vermeld, wordt de positie bepaald door verschillen in signalen die door de antenne worden ontvangen. Dus de kabel en de chip zijn daarvoor niet relevant.

Als het op timing aankomt, wordt het echter lastig.

Zoals gezegd kun je berekenen hoe lang het duurt voordat je signaal reis door de kabel en corrigeer daarvoor, maar toen ik een paar jaar geleden een ervaring deed, ontdekten we eigenlijk dat de variabiliteit in timing in de orde van microseconden was.

Dus je kunt een paar nanoseconden corrigeren voor uw theoretische kabelvertraging, maar in de praktijk kan de onzekerheid in timing veel groter zijn.

De onzekerheid wordt grotendeels bepaald door wat u ook gebruikt om de tijd te berekenen.De tijdinformatie in het analoge signaal is duidelijk een stuk nauwkeuriger dan microseconden, anders zou het hele locatieding nooit werken.Uw ontvanger en alles wat u gebruikt om de tijden te controleren (werkelijke computer met een niet-real-time besturingssysteem zoals Windows of Linux, misschien?) Kan echter heel goed onzekerheden in dat bereik introduceren.Als dat is wat je gebruikt, kan het corrigeren van nanoseconden echt tevergeefs zijn.Als uw tijdstempelconsument iets sneller is (FPGA, analoog), is dat misschien niet zo.
Guill
2015-07-03 09:23:03 UTC
view on stackexchange narkive permalink

Hoewel ik het ermee eens ben dat het fasecentrum van de antenne de berekende positie is. de echte / werkelijke GPS-positie wordt beïnvloed door de kabellengte.
Een persoon die de GPS vasthoudt, kan zich overal verplaatsen binnen een straal van 50 meter van het midden van de antenne en de gps zal geen verschil registreren . Daarom heeft de kabellengte invloed op de nauwkeurigheid van de GPS-positie, maar omdat de kabellengte alleen een signaalvertraging veroorzaakt (ongeveer 300 ns), heeft het geen invloed op de nauwkeurigheid van het signaal!



ⓘ
Deze Q&A is automatisch vertaald vanuit de Engelse taal.De originele inhoud is beschikbaar op stackexchange, waarvoor we bedanken voor de cc by-sa 3.0-licentie waaronder het wordt gedistribueerd.
Loading...