Verdadera ubicación GPS: ¿en la antena o en el chip receptor?

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Supongamos que tengo una unidad GPS conectada a una antena a través de un cable coaxial de 50 metros.

¿Cómo se vería afectada la ubicación calculada por la unidad GPS por la longitud del cable? Como pregunta adicional, ¿cómo afectaría la precisión del tiempo del GPS al cable?

antenna gps David Gardner
fuente
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Dudo que haya mucha señal al final de 50m de coaxial a 1.5GHz, a menos que sea realmente un buen coaxial.
gbarry 01 de
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@gbarry: Depende de la antena, la mayoría de los osciladores disciplinados con gps de grado de centro de datos tienen antenas que mezclan la señal para que pueda ejecutar hasta 300 m de cable.
PlasmaHH
Usamos un cable de 100 m con amplificadores activos para GPS
Umar

Respuestas:

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La posición exacta es el centro de fase de la antena, independientemente de la longitud del cable y la ubicación del chip.

El retraso de tiempo debe calibrarse midiendo el retraso del cable para la banda. (Banda L1). Muchos receptores GPS ofrecen la opción de introducir el parámetro de retraso.

Umar
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El retraso del cable puede calibrarse, calcularse o ignorarse según los requisitos de temporización. Yo diría que la mayoría de los receptores de productos básicos fluctúan lo suficiente como para no ir más allá de un simple cálculo de retraso de cable.
Eugene Ryabtsev
@ Eugene Sí. Eso es subjetivo.
Umar
Nadie dijo que se trataba de un receptor de productos básicos. Esto podría ser una instalación estática que sería para una estación de referencia diferencial de una fuente de tiempo. Eso normalmente significaría que se está utilizando un receptor de alta calidad y los retrasos en el cable se notarán en los cálculos. Retrasos adicionales podrían sugerir que la longitud del cable es menor. GPS es un término genérico que podría significar sistemas NAVSTAR, GLONASS o Galileo (generalmente NAVSTAR en el mundo de habla inglesa). GLONASS utiliza diferentes frecuencias, por lo que el reposo de fase del cable también debería tener efectos significativos.
TafT 01 de
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@TafT GPS es GPS de EE. UU. ( en.wikipedia.org/wiki/Global_Position_System ) GNSS se refiere a todos en general.
Umar
@Umar tan duro como la industria intenta que sea así, no estoy seguro de que la mayoría de los usuarios finales se den cuenta de la distinción. Eso no importó en el pasado, pero como los receptores GLONASS ahora están presentes en muchos teléfonos móviles (y presumiblemente en otros productos de grado de consumo), podría ser significativo.
TafT
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El retraso del cable agrega un desplazamiento igual a las pseudodistancias para todos los satélites. Como el GPS usa el diferencia en las pseudodistancias de cada satélite para calcular la posición, el posicionamiento no se ve afectado por el retraso del cable.

La posición calculada será en la antena, no en el receptor, lo que puede ver al darse cuenta de que mover la antena tiene un efecto diferente en los pseudorangos a diferentes satélites debido a la geometría, pero mover el receptor no tiene ningún efecto (el cable la longitud permanece igual y también lo hace el retraso del cable).

El tiempo calculado por el receptor GPS tendrá un error igual al retraso del cable, que es la longitud del cable dividido por la velocidad de propagación del cable. El RG174 comúnmente utilizado en antenas "puck" tiene una velocidad de 0.66 c , que es de aproximadamente 5 nanosegundos por metro.

hobbs
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Me gustó tu respuesta pero parece contradecir a @umar. ¿Alguna idea?
Andy alias
@Andyaka: ¿dónde se contradice? Parece que ambos dicen que está en la antena y hay un retraso de tiempo debido a la longitud del cable.
PlasmaHH 01 de
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La posición es la de la antena. El tiempo es el de la señal que llega a la antena más un retraso en el cable.
pjc50 01 de
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@PlasmaHH si la posición está determinada por la relación de dos (¿o más?) Señales en la antena, entonces, ¿por qué debería tener en cuenta la demora de tiempo del cable? Esa es la contradicción que me parece.
Andy alias
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El receptor GPS @Andy proporciona tanto la posición como un tiempo muy preciso. La información de tiempo se ve afectada por el retraso del cable, pero no por la posición. Espero haber entendido tu punto.
Umar
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Como ya se mencionó, la posición está determinada por las diferencias en las señales recibidas por la antena. Entonces el cable y el chip serán irrelevantes para eso.

Sin embargo, cuando se trata de cronometraje, las cosas se ponen difíciles.

Como se mencionó, puede calcular cuánto tiempo le toma a su señal viajar a través del cable y corregir eso, pero cuando hice una experiencia hace unos años, en realidad descubrimos que la variabilidad en el tiempo era del orden de microsegundos.

Por lo tanto, puede corregir unos pocos nanosegundos para su retraso teórico del cable, pero en la práctica la incertidumbre en el tiempo puede ser mucho mayor.

dennis
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La incertidumbre está determinada principalmente por lo que sea que use para calcular el tiempo. La información de tiempo en la señal analógica es claramente mucho más precisa que microsegundos o la ubicación completa nunca funcionaría. Sin embargo, su receptor y cualquier cosa que use para verificar los tiempos (¿computadora real que ejecuta un sistema operativo que no es en tiempo real como Windows o Linux?) Puede muy bien introducir incertidumbres en ese rango. Si eso es lo que usa, corregir nanosegundos podría ser en vano. Si su consumidor de marca de tiempo es algo más rápido (FPGA, analógico), podría no serlo.
DeVadder
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Aunque estoy de acuerdo en que el centro de fase de la antena es la posición calculada . La posición del GPS real / real se ve afectada por la longitud del cable.
Una persona que sostiene el GPS puede moverse a cualquier lugar dentro de un radio de 50 m desde el centro de la antena y el GPS no registrará ninguna diferencia . Por lo tanto, la longitud del cable afecta la precisión de la posición del GPS, pero debido a que la longitud del cable solo causa un retraso de la señal (aproximadamente 300 ns), ¡ no afecta la precisión de la señal !

Guill
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