Wahre GPS-Position - an der Antenne oder am Empfängerchip?

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Angenommen, ich habe ein GPS-Gerät, das über ein 50-Meter-Koaxialkabel an eine Antenne angeschlossen ist.

Wie würde sich die vom GPS-Gerät berechnete Position auf die Kabellänge auswirken? Als Bonusfrage, wie würde sich das Kabel auf die Zeitgenauigkeit des GPS auswirken?

antenna gps David Gardner
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Ich bin mir nicht sicher, ob am Ende von 50 m Koax bei 1,5 GHz noch viel Signal übrig ist, es sei denn, es ist wirklich gutes Koax.
Gbarry
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@gbarry: Es hängt von der Antenne ab. Die meisten GPS-Oszillatoren mit Datencenterqualität verfügen über Antennen, die das Signal abmischen, sodass Sie bis zu 300 m Kabel verlegen können.
PlasmaHH
Wir verwenden 100 m Kabel mit aktiven Verstärkern für GPS
Umar

Antworten:

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Die genaue Position ist das Phasenzentrum der Antenne, unabhängig von der Länge des Kabels und der Position des Chips.

Die Zeitverzögerung muss kalibriert werden, indem die Verzögerung des Kabels für das Band gemessen wird . (L1-Bande). Viele GPS-Empfänger bieten die Möglichkeit, den Verzögerungsparameter einzugeben.

Umar
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Die Kabelverzögerung kann je nach Timing-Anforderungen kalibriert, berechnet oder ignoriert werden. Ich würde sagen, die meisten Standardempfänger sind so nervös, dass sie nicht über eine einfache Berechnung der Kabelverzögerung hinausgehen.
Eugene Ryabtsev
@ Eugene Ja. Das ist subjektiv.
Umar
Niemand gab an, dies sei ein Warenempfänger. Dies könnte eine statische Installation sein, die für eine Differentialreferenzstation einer Zeitquelle wäre. Dies würde normalerweise bedeuten, dass ein qualitativ hochwertiger Empfänger verwendet wird und die Verzögerungen für das Kabel bei den Berechnungen spürbar wären. Zusätzliche Verzögerungen könnten darauf hindeuten, dass Sie ~ eine geringere Kabellänge haben. GPS ist ein Oberbegriff, der NAVSTAR-, GLONASS- oder Galileo-Systeme bedeuten kann (normalerweise NAVSTAR in der englischsprachigen Welt). GLONASS verwendet unterschiedliche Frequenzen, sodass die Phasenlage des Kabels ebenfalls erhebliche Auswirkungen haben sollte.
TafT
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@TafT GPS ist GPS aus den USA. ( en.wikipedia.org/wiki/Global_Positioning_System ) GNSS bezieht sich allgemein auf alle.
Umar
@Umar so hart wie die Industrie versucht, dass dies der Fall ist. Ich bin mir nicht sicher, ob die meisten Endbenutzer den Unterschied erkennen. Das war in der Vergangenheit nicht wichtig, aber da GLONASS-Empfänger jetzt in vielen Mobiltelefonen (und vermutlich auch in anderen Produkten für Endverbraucher) vorhanden sind, könnte dies von Bedeutung sein.
TafT
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Die Kabelverzögerung fügt den Pseudoentfernungen für alle Satelliten einen gleichen Versatz hinzu. Da GPS die Differenz der Pseudoentfernungen zu jedem Satelliten zur Berechnung der Position verwendet, wird die Position nicht durch die Kabelverzögerung beeinflusst.

Die berechnete Position befindet sich an der Antenne und nicht am Empfänger. Sie können erkennen, dass das Verschieben der Antenne aufgrund der Geometrie unterschiedliche Auswirkungen auf die Pseudoentfernungen zu verschiedenen Satelliten hat, das Verschieben des Empfängers jedoch keinerlei Auswirkungen (Kabel) Länge bleibt gleich, ebenso die Kabelverzögerung.

Die vom GPS-Empfänger berechnete Zeit weist einen Fehler auf, der der Kabelverzögerung entspricht. Dies ist die Länge des Kabels geteilt durch die Ausbreitungsgeschwindigkeit des Kabels. Der üblicherweise bei "Puck" -Antennen verwendete RG174 hat eine Geschwindigkeit von 0,66 c , was etwa 5 Nanosekunden pro Meter entspricht.

hobbs
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Ich mochte Ihre Antwort, aber es scheint @umar zu widersprechen - irgendwelche Gedanken?
Andy aka
@Andyaka: Wo widerspricht es? Es scheint, dass beide sagen, dass es an der Antenne ist und es eine Zeitverzögerung aufgrund der Kabellänge gibt.
PlasmaHH
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Die Position ist die der Antenne. Die Zeit ist die des an der Antenne ankommenden Signals zuzüglich einer Verzögerung des Kabels.
pjc50
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@PlasmaHH Wenn die Position durch das Verhältnis von zwei (oder mehr?) Signalen an der Antenne bestimmt wird, warum sollte dann die Zeitverzögerung des Kabels berücksichtigt werden? Das ist der Widerspruch, wie er mir erscheint.
Andy aka
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@Andy GPS-Empfänger gibt sowohl die Position als auch die sehr genaue Zeit an. Die Zeitinformationen werden von der Kabelverzögerung beeinflusst, nicht jedoch von der Position. Hoffe, ich habe Ihren Punkt verstanden.
Umar
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Wie bereits erwähnt, wird die Position durch Unterschiede in den von der Antenne empfangenen Signalen bestimmt. Das Kabel und der Chip sind dafür also irrelevant.

Wenn es jedoch um das Timing geht, wird es schwierig.

Wie bereits erwähnt, können Sie berechnen, wie lange es dauert, bis Ihr Signal das Kabel durchläuft, und dies korrigieren. Als ich vor einigen Jahren eine Erfahrung machte, stellten wir tatsächlich fest, dass die Variabilität des Timings in der Größenordnung von Mikrosekunden liegt.

Sie können also einige Nanosekunden für Ihre theoretische Kabelverzögerung korrigieren, aber in der Praxis kann die Unsicherheit beim Timing viel größer sein.

Dennis
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Die Unsicherheit wird hauptsächlich durch die Zeit bestimmt, mit der Sie die Zeit berechnen. Die Zeitinformation im analogen Signal ist eindeutig viel genauer als Mikrosekunden oder die ganze Ortssache würde niemals funktionieren. Ihr Receiver und was auch immer Sie verwenden, um die Zeiten zu überprüfen (auf dem Computer wird möglicherweise ein Nicht-Echtzeit-Betriebssystem wie Windows oder Linux ausgeführt?), Kann jedoch durchaus zu Unsicherheiten in diesem Bereich führen. In diesem Fall ist es möglicherweise vergeblich, Nanosekunden zu korrigieren. Wenn Ihr Timestamp-Consumer etwas schneller ist (FPGA, analog), ist dies möglicherweise nicht der Fall.
DeVadder
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Obwohl ich damit einverstanden bin, dass das Phasenzentrum der Antenne die berechnete Position ist. Die tatsächliche GPS-Position wird von der Kabellänge beeinflusst.
Eine Person, die das GPS hält, kann sich innerhalb eines Radius von 50 m von der Mitte der Antenne bewegen, und das GPS registriert keinen Unterschied . Deshalb ist die Kabellänge nicht beeinträchtigt die Genauigkeit der GPS - Position, sondern weil die Kabellänge nur eine Signalverzögerung (etwa 300 ns) verursacht, es hat keinen Einfluss auf die Signalgenauigkeit !

Guill
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