¿Es posible la retransmisión pasiva por GPS?

8

¿Es posible canalizar pasivamente las señales de satélite GPS en interiores a través de una guía de onda o 2 antenas conectadas por un cable coaxial? Si es así, ¿con qué tipo de guía de onda, antenas, cable coaxial, etc. debo probar y experimentar? Gracias.

antenna gps transmission-line hotpaw2
fuente
¿La ubicación que está retransmitiendo no tiene GPS, por lo que desea simular gps en el edificio?
Kellenjb
1
A menudo me he preguntado si sería posible aumentar el GPS con "satélites" terrestres para dar una resolución más fina que la del espacio para ubicaciones cercanas, pero eso aún sería compatible con un antiguo receptor GPS.
endolito el
2
@endolith: sí, hubo artículos sobre "pseudolitos" GPS incluso a fines de la década de 1990.
Chris Stratton
@endolith, @Chris, WAAS?
Nick T
1
@Nick T - Cerrar, pero no del todo. WAAS no es compatible con los antiguos receptores GPS como especificó Endolith.
Kevin Vermeer

Respuestas:

11

Lo hemos hecho para un proyecto de desarrollo que involucró la recepción GPS. Solo queríamos obtener una señal de GPS en interiores en nuestra oficina de ingeniería, para el desarrollo básico de los controladores de GPS.

Ponemos una antena GPS de buena calidad en el techo, con un cable coaxial que baja a la oficina de abajo. En el techo de la oficina, el cable coaxial se conecta a un amplificador de RF de banda GPS, que sale a través de una antena también en el techo.

Era un amplificador de baja potencia, por lo que solo irradiaba una señal efectiva a corta distancia dentro del espacio de la oficina, menos de 10 metros. Pero eso fue suficiente para servir a nuestros propósitos.

El otro equipo que usamos a veces era un simulador de GPS, que simulaba un montón de satélites, y podía convencer a una unidad de GPS de que estaba en cualquier lugar de nuestra elección. Radiaba a través de una antena, nuevamente, a bajos niveles de señal, por lo que interrumpió solo un área pequeña. Y solo lo usamos en interiores, dentro de nuestras oficinas.

Craig McQueen
fuente
44
Parece que dejaste pasar una excusa perfectamente buena para conseguir un asiento junto a la ventana.
Nick T
44
Un asiento junto a la ventana puede no ser la solución :-( Un problema que he visto es que la mayoría de las unidades modernas de doble acristalamiento usan vidrio recubierto (como Pilkington K-Glass). Este tiene un recubrimiento metalizado en las dos superficies internas que proporciona una atenuación de más de 40dB en el rango de frecuencia del GPS. A menudo se obtiene una mejor señal a través del marco de la ventana que el cristal.
uɐɪ
He hecho exactamente lo mismo. Algunas veces la antena radiante está en una caja de RAM que usamos para probar los receptores.
uɐɪ
6

Podría usar una antena grande en el techo, canalizar los datos a través de un canal de RF y luego irradiarlos al edificio con otra antena.

Problemas esperados

Si coloca una antena en el techo y envía señales al interior del edificio y luego las recibe en el edificio, efectivamente está haciendo el punto que está recibiendo en la antena de arriba. Una vez que llegan a este punto, son conducidos en serie al edificio.

El ruido será un problema, cada antena perderá energía y el cableado se perderá. Sugeriría un amplificador de RF conectado en el extremo de la antena en el techo, si no, uno en el interior aún mejorará. Esto hará que obtener un bloqueo sea mucho más fácil (si tiene problemas).

Algunas sugerencias

Sugeriría un cable coaxial, ejecutar una guía de onda no es muy factible. Una guía de onda será más fácil de conectar con la señal, pero dificultará su amplificador de potencia.

Su antena en el techo debe tener un amplio ángulo de recepción. Esto requerirá un poco de investigación, es probable que desee un área altamente efectiva para recibir la mayor cantidad de energía posible.

En el interior, querrá una antena que esté muy dirigida a la ubicación donde desea que su dispositivo reciba la mejor recepción. Sugeriría una antena de bocina.

Lo hice rápidamente, pasaré más tiempo más tarde si puedo, creo que esto da una idea general. Hacer que esto funcione no será fácil. Avíseme si hay algo específico que pueda agregar para ayudar.

Kortuk
fuente
3
¿No debería preocuparme la legalidad de cualquier amplificador de RF que transmita a frecuencias de GPS, aunque sea una antena interior? Es por eso que pregunté si algunos medios pasivos podrían funcionar.
hotpaw2
1
@ hotpaw2, me olvido de cosas así. No puedo encontrar fácilmente ninguna información sobre la banda, lo que significa que no debes irradiarla. Cuando lo hace de forma pasiva, debe ser capaz de evitar que alguien lo note, pero al darse cuenta de que absorber y volver a emitir una señal puede violar estas reglas también si pueden decir que lo está haciendo. Ahora, no es factible que irradie pasivamente una señal en un edificio y alguien lo nota afuera.
Kortuk
1
@Kortuk, ¿cómo puede ser posible que la re-radiación pasiva sea ilegal, ya que, si recuerdo bien mi física, casi todos los objetos metálicos de aproximadamente el tamaño correcto vuelven a irradiar en algún grado?
hotpaw2
1
@ hotpaw2, si es ilegal, me imagino que la regulación estaría dirigida a la intención. No me preocuparía por radios de transmisión del tamaño de un metro, pero no soy de los EE. UU.
tyblu
1
@ hotpaw2, si está haciendo esto para aplicaciones de iPhone, usan torres de celulares para su primer bloqueo, y descubrirá que se está metiendo en un lío torres falsas y GPS. Le sugiero que tome un código que se considere "probado" y trate la interfaz como una función y cuando necesite ubicaciones falsas falsifique los resultados de esa interfaz.
Kortuk
5

Proporcionamos equipos que llevarán la señal GPS al interior. Sí, necesita una antena pasiva y una antena activa; debe poder calcular la cantidad correcta de cable y posiblemente el uso de un amplificador. Todo esto está regulado por la FCC. A menos que sea una agencia federal, parte de las fuerzas armadas o que use esto en una cámara anecoica, debe solicitar una licencia de la FCC.


fuente
3

Esto parece mucho trabajo, para muy poca ganancia, para mí. Tendría que restar las longitudes de cada una de las guías de onda de las distancias calculadas por la electrónica del receptor GPS. De hecho, es más complicado que eso: la señal se reflejaría dentro de la guía de onda, haciendo que la longitud aparente sea más larga que la longitud real.

Mi sugerencia: coloque el receptor en el techo, en una carcasa resistente a la intemperie, y luego envíe las coordenadas donde las necesite, por cable o de forma inalámbrica.

Editar: creo que no entendí el punto de la pregunta de los OP. Pensé que estaba interesado en poner el GPS en un vehículo en movimiento como un RV. Si la suposición de Ian es correcta y el objetivo de los OP es probar un GPS desde adentro, entonces mi sugerencia tampoco funcionará. Creo que la única solución posible sería utilizar un cable coaxial con una antena externa. Pero asegúrese de que el cable coaxial tenga la longitud adecuada para las frecuencias utilizadas: las señales de GPS son muy débiles y cualquier pérdida de línea ciertamente causará problemas.

Eric Cox
fuente
1
Esto no es muy útil si está intentando probar un receptor GPS en interiores dentro de un sistema. El punto es que necesita que se pruebe el GPS para convertir la RF en los datos de posición. El hecho de que produzca una solución basada en la posición de la antena externa no suele ser un problema.
uɐɪ
1
@ Ian: Creo que no entiendes mis comentarios sobre restar la longitud aparente de la guía de onda de los cálculos de distancia. Cada satélite está en una posición diferente en el cielo, por lo que si la guía de onda tiene una longitud de 50 pies, entonces las distancias al satélite serán 50 pies demasiado largas en diferentes direcciones para cada satélite . Dudo que el receptor GPS pueda engancharse en esa situación, ya que sería calcular distancias que no se alinean y, por lo tanto, no tiene sentido. No creo que calcule la posición de la antena, simplemente no se bloquearía en absoluto.
Eric Cox
1
@Eric Cox: Si esto fuera cierto, entonces, ¿cómo funcionan los repetidores GPS activos (vendidos en mercados internacionales o en salas protegidas) al final de sus largas conexiones coaxiales?
hotpaw2
1
@Eric. Todas las señales de los satélites llegan a la antena exterior con sus diferentes longitudes de ruta y, por lo tanto, retrasan la señal hasta ese punto. La transmisión hacia adelante de la señal a través del medio de transmisión utilizado (guía de onda / cable coaxial / amplificador de RF) idealmente solo agregará un retraso de tiempo constante a todas las señales. Esto hará que el receptor GPS, que solo puede ver las señales re-irradiadas, piense que en realidad está afuera y un par de nanosegundos antes.
uɐɪ
1
@Eric: ¿cómo puede la antena receptora decir que las señales se irradian desde la antena de retransmisión en "direcciones divergentes"? Solo (ignorando los reflejos) recibirá la señal de línea directa entre las dos antenas. Es exactamente lo mismo que tener una antena remota y un largo cable coaxial
uɐɪ
2

Nota: Creo que las otras respuestas para esto son mejores que las mías. Solo quería lanzar esto, especialmente si usa un dispositivo activo.

Esto efectivamente está construyendo un repetidor GPS. Que yo sepa, al menos en los EE. UU., Existen regulaciones sobre cuándo / dónde puede usar uno .

Se puede hacer, hay dispositivos para hacerlo si miras a tu alrededor (¿de qué otra manera diseñarían las personas dispositivos que usan GPS si tuvieran que estar fuera todo el tiempo?), Pero debes cumplir con los estándares regulatorios y las reglas para para no interferir con los demás.

J. Polfer
fuente
La forma en que se diseñan los receptores GPS es con un sistema simulador de GPS, que yo sepa. National Instruments ofrece una, entre otras compañías, pero no son baratas. Algo del orden de 30-40k, según recuerdo. Pero, si está enviando más de 100k unidades de su chip GPS, entonces el 40k para un simulador GPS no es tan malo.
mjcarroll