ตำแหน่ง GPS ที่แท้จริง - ที่เสาอากาศหรือตัวรับชิป

24

สมมติว่าฉันมีหน่วย GPS ติดกับเสาอากาศผ่านสายเคเบิลยาว 50 เมตร

ตำแหน่งที่คำนวณโดยหน่วย GPS จะได้รับผลกระทบจากความยาวของสายเคเบิลอย่างไร ตามคำถามโบนัสความแม่นยำของเวลาของ GPS จะได้รับผลกระทบจากสายเคเบิลอย่างไร

antenna gps

— เดวิดการ์ดเนอร์
แหล่งที่มา

1

ฉันสงสัยว่าจะมีสัญญาณเหลืออยู่มากในตอนท้ายของ 50m ของ coax ที่ 1.5GHz ยกเว้นว่ามันเป็น coax ที่ดีจริงๆ

— gbarry

1

@gbarry: ขึ้นอยู่กับเสาอากาศ oscillators ที่มีระเบียบวินัยดาต้าเซ็นเตอร์ส่วนใหญ่จะมีเสาอากาศที่ผสมสัญญาณเพื่อให้คุณสามารถวิ่งได้ถึง 300 เมตรของสายเคเบิล

— PlasmaHH

เราใช้สายเคเบิล 100 ม. พร้อมแอมพลิไฟเออร์สำหรับ GPS

— Umar

26

ตำแหน่งที่แน่นอนคือศูนย์กลางเฟสของเสาอากาศโดยไม่ขึ้นกับความยาวของสายเคเบิลและตำแหน่งของชิป

ความล่าช้าของเวลาจะต้องมีการสอบเทียบโดยการวัดความล่าช้าของสายเคเบิลสำหรับวงดนตรี (วง L1) ตัวรับสัญญาณ GPS หลายตัวมีตัวเลือกให้ป้อนในพารามิเตอร์การหน่วงเวลา

— อูมา
แหล่งที่มา

ความล่าช้าของสายเคเบิลสามารถปรับเทียบคำนวณหรือเพิกเฉยได้ทั้งนี้ขึ้นอยู่กับความต้องการด้านเวลา ฉันจะบอกว่ารับสินค้าส่วนใหญ่กระวนกระวายใจพอที่จะไม่ไปไกลกว่าการคำนวณความล่าช้าของสายเคเบิลที่เรียบง่าย

— Eugene Ryabtsev

@Eugene ใช่ นั่นเป็นเรื่องส่วนตัว

— Umar

ไม่มีใครระบุว่าเป็นผู้รับสินค้า นี่อาจเป็นการติดตั้งแบบสแตติกซึ่งจะเป็นสถานีอ้างอิงที่แตกต่างกันของแหล่งเวลา ซึ่งโดยปกติจะหมายถึงตัวรับสัญญาณคุณภาพสูงที่ใช้งานอยู่และความล่าช้าของสายเคเบิลจะเห็นได้ชัดเจนในการคำนวณ ความล่าช้าเพิ่มเติมอาจแนะนำให้คุณลดความยาวของสายเคเบิล ~ GPS เป็นคำทั่วไปอาจหมายถึงระบบ NAVSTAR, GLONASS หรือกาลิเลโอ (ปกติคือ NAVSTAR ในโลกที่พูดภาษาอังกฤษ) GLONASS ใช้ความถี่ที่แตกต่างกันดังนั้นการพักสายในเฟสควรมีผลกระทบที่สำคัญเช่นกัน

— TafT

2

@TafT GPS เป็น GPS จากสหรัฐอเมริกา ( en.wikipedia.org/wiki/Global_Positioning_System ) GNSS หมายถึงทั้งหมดโดยทั่วไป

— Umar

@Umar ยากที่สุดเท่าที่อุตสาหกรรมพยายามที่จะเป็นกรณีที่ฉันไม่แน่ใจว่าผู้ใช้ปลายทางส่วนใหญ่ตระหนักถึงความแตกต่าง สิ่งนี้ไม่สำคัญในอดีต แต่เมื่อตอนนี้เครื่องรับของ GLONASS มีอยู่ในโทรศัพท์มือถือหลายรุ่น

— TafT

13

ความล่าช้าของสายเคเบิลเพิ่มออฟเซ็ตเท่ากับ pseudoranges สำหรับดาวเทียมทุกดวง เนื่องจาก GPS ใช้ความแตกต่างในการปลอมแปลงดาวเทียมแต่ละดวงเพื่อคำนวณตำแหน่งการวางตำแหน่งจึงไม่ได้รับผลกระทบจากความล่าช้าของสายเคเบิล

ตำแหน่งที่คำนวณจะอยู่ที่เสาอากาศไม่ใช่ที่เครื่องรับซึ่งคุณสามารถเห็นได้โดยการตระหนักว่าการเคลื่อนที่ของเสาอากาศนั้นมีผลกระทบที่แตกต่างกันในการลอกเลียนแบบไปยังดาวเทียมที่แตกต่างกันเนื่องจากรูปทรงเรขาคณิต แต่การเคลื่อนที่นั้น ความยาวยังคงเหมือนเดิมและความล่าช้าของสายเคเบิล)

เวลาที่คำนวณโดยตัวรับสัญญาณ GPS จะมีข้อผิดพลาดเท่ากับความล่าช้าของสายเคเบิลซึ่งเป็นความยาวของสายเคเบิลหารด้วยความเร็วการแพร่กระจายของสายเคเบิล RG174 ที่ใช้กันทั่วไปในเสาอากาศ "เด็กซน" มีความเร็ว 0.66 cซึ่งประมาณ 5 นาโนวินาทีต่อเมตร

— ฮอบส์
แหล่งที่มา

1

ฉันชอบคำตอบของคุณ แต่ดูเหมือนจะขัดแย้งกับ @umar - มีความคิดอะไรบ้าง?

— แอนดี้อาคา

@Andyaka: มันขัดแย้งที่ไหน? ดูเหมือนว่าทั้งคู่จะพูดกันที่เสาอากาศและมีการหน่วงเวลาเนื่องจากความยาวของสายเคเบิล

— PlasmaHH

1

ตำแหน่งคือเสาอากาศ เวลาคือสัญญาณที่มาถึงเสาอากาศบวกกับความล่าช้าของสายเคเบิล

— pjc50

1

@PlasmaHH หากตำแหน่งถูกกำหนดโดยอัตราส่วนของสัญญาณสอง (หรือมากกว่า) ที่เสาอากาศแล้วทำไมจึงควรคำนึงถึงเรื่องการหน่วงเวลาของสายเคเบิล นั่นคือความขัดแย้งตามที่ฉันเห็น

— แอนดี้อาคา

2

@ ตัวรับสัญญาณ GPS ให้ตำแหน่งและเวลาที่แม่นยำมาก ข้อมูลเวลาได้รับผลกระทบจากความล่าช้าของสายเคเบิล แต่ไม่ใช่ตำแหน่ง หวังว่าฉันจะเข้าใจประเด็นของคุณ

— Umar

2

ตำแหน่งดังกล่าวถูกกำหนดโดยความแตกต่างของสัญญาณที่ได้รับจากเสาอากาศ ดังนั้นสายเคเบิลและชิปจะไม่เกี่ยวข้องกับสิ่งนั้น

อย่างไรก็ตามเมื่อถึงเวลาที่สิ่งต่างๆจะยุ่งยาก

ดังที่ได้กล่าวมาคุณสามารถคำนวณระยะเวลาที่สัญญาณของคุณต้องเดินทางผ่านสายเคเบิลและแก้ไขให้ถูกต้อง แต่เมื่อฉันได้รับประสบการณ์เมื่อไม่กี่ปีที่ผ่านมา

ดังนั้นคุณสามารถแก้ไขไม่กี่นาโนวินาทีสำหรับความล่าช้าของสายทฤษฎีของคุณ แต่ในทางปฏิบัติความไม่แน่นอนในการกำหนดเวลาอาจมีขนาดใหญ่กว่ามาก

— เดนนิส
แหล่งที่มา

2

ความไม่แน่นอนส่วนใหญ่จะถูกกำหนดโดยสิ่งที่คุณใช้ในการคำนวณเวลา ข้อมูลเวลาในสัญญาณอะนาล็อกนั้นมีความแม่นยำมากกว่าไมโครวินาทีหรือสิ่งที่ตั้งทั้งหมดจะไม่ทำงาน ตัวรับสัญญาณและสิ่งที่คุณใช้ตรวจสอบเวลา (คอมพิวเตอร์จริงที่ใช้ระบบปฏิบัติการที่ไม่ใช่แบบเรียลไทม์เช่น Windows หรือ Linux อาจเป็นเช่นนั้น) อย่างไรก็ตามอาจมีความไม่แน่นอนอยู่ในช่วงนั้น หากนั่นคือสิ่งที่คุณใช้การแก้ไขนาโนวินาทีจริง ๆ อาจไร้ประโยชน์ หากผู้ใช้ที่ประทับเวลาของคุณเป็นสิ่งที่เร็วกว่า (FPGA, แอนะล็อก) อาจไม่เป็นเช่นนั้น

— DeVadder

-1

แม้ว่าฉันจะยอมรับว่าศูนย์กลางของเฟสของเสาอากาศเป็นตำแหน่งที่คำนวณได้ จริง / จริงตำแหน่งจีพีเอสได้รับผลกระทบโดยความยาวของสายเคเบิล
คนถือจีพีเอสสามารถย้ายไปที่ใดก็ได้ภายในรัศมี 50 เมตรจากศูนย์กลางของเสาอากาศและ GPS จะไม่ได้ลงทะเบียนแตกต่างใด ๆ ดังนั้นความยาวสายเคเบิลจะมีผลต่อความถูกต้องของตำแหน่งจีพีเอส แต่เป็นเพราะความยาวของสายทำให้เกิดความล่าช้าเพียงสัญญาณ (ประมาณ 300 NS) มันไม่ได้ส่งผลกระทบต่อการส่งสัญญาณความถูกต้อง !

— Guill
แหล่งที่มา