Localização GPS verdadeira - na antena ou no chip receptor?

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Suponha que eu tenha uma unidade GPS conectada a uma antena através de um cabo coaxial de 50 metros.

Como a localização calculada pela unidade GPS seria afetada pelo comprimento do cabo? Como uma questão de bônus, como a precisão do tempo do GPS seria afetada pelo cabo?

antenna gps

— David Gardner
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Duvido que haja muito sinal no final de 50m de cabo coaxial a 1,5 GHz, a menos que seja um cabo coaxial realmente bom.

— Gbarry 01/07

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@ gbarry: Depende da antena, a maioria dos osciladores disciplinados por GPS com nível de datacenter possui antenas que misturam o sinal para que você possa executar até 300 m de cabo.

— PlasmaHH

Usamos 100 m de cabo com amplificadores activas para GPS

— Umar

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A posição exata é o centro da fase da antena, independente do comprimento do cabo e da localização do chip.

O atraso de tempo deve ser calibrado medindo o atraso do cabo para a banda. (Banda L1). Muitos receptores GPS oferecem a opção de digitar o parâmetro de atraso.

— Umar
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O atraso do cabo pode ser calibrado, calculado ou ignorado, dependendo dos requisitos de tempo. Eu diria que a maioria dos receptores de mercadorias se agita o suficiente para não ir além de um simples cálculo de atraso de cabo.

— Eugene Ryabtsev 01/07/2015

@Eugene Yeah. Isso é subjetivo.

— Umar

Ninguém afirmou que este era um receptor de mercadorias. Esta poderia ser uma instalação estática que seria para uma estação de referência diferencial de uma fonte de tempo. Isso normalmente significa que um receptor de alta qualidade está em uso e os atrasos no cabo seriam perceptíveis nos cálculos. Atrasos adicionais podem sugerir que você tem ~ o comprimento do cabo menor. GPS é um termo genérico que pode significar sistemas NAVSTAR, GLONASS ou Galileo (geralmente NAVSTAR no mundo da língua inglesa). O GLONASS usa freqüências diferentes, portanto o repouso de fase do cabo também deve ter efeitos significativos.

— TafT 01/07/2015

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O @TafT GPS é um GPS dos EUA. ( pt.wikipedia.org/wiki/Global_Positioning_System ) GNSS refere-se a todos em geral.

— Umar

@Umar, por mais que a indústria tente que seja esse o caso, não tenho certeza de que a maioria dos usuários finais perceba a distinção. Isso não importava no passado, mas como os receptores GLONASS agora estão presentes em muitos telefones celulares (e presumivelmente em outros produtos de consumo), isso pode ser significativo.

— TafT 01/07/2015

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O atraso do cabo adiciona um deslocamento igual aos pseudo-intervalos para todos os satélites. Como o GPS usa a diferença de pseudo-intervalos para cada satélite para calcular a posição, o posicionamento não é afetado pelo atraso do cabo.

A posição calculada será na antena, não no receptor, o que você pode perceber ao mover a antena com um efeito diferente nas pseudo-faixas para satélites diferentes devido à geometria, mas mover o receptor não tem nenhum efeito (o cabo o comprimento permanece o mesmo e o atraso do cabo).

O tempo calculado pelo receptor GPS terá um erro igual ao atraso do cabo, que é o comprimento do cabo dividido pela velocidade de propagação do cabo. O RG174 comumente usado em antenas de "disco" tem uma velocidade de 0,66 c , ou seja, cerca de 5 nanossegundos por metro.

— hobbs
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Gostei da sua resposta, mas parece contradizer a @umar - alguma opinião?

— Andy aka

@ Andyaka: onde isso contradiz? Parece que ambos dizem que está na antena e há um atraso de tempo devido ao comprimento do cabo.

— PlasmaHH

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A posição é a da antena. A hora é a do sinal chegando na antena mais um atraso no cabo.

— Pjc50

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@PlasmaHH se a posição for determinada pela razão de dois (ou mais?) Sinais na antena, por que levar em consideração o atraso de tempo do cabo? Essa é a contradição que me parece.

— Andy aka

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O receptor GPS @ Andy fornece posição e tempo muito preciso. As informações de tempo são afetadas pelo atraso do cabo, mas não pela posição. Espero ter entendido o seu ponto.

— Umar

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Como já mencionado, a posição é determinada pelas diferenças nos sinais recebidos pela antena. Portanto, o cabo e o chip serão irrelevantes para isso.

No entanto, quando se trata de tempo, as coisas ficam complicadas.

Como mencionado, você pode calcular quanto tempo leva para o seu sinal percorrer o cabo e corrigi-lo, mas quando fiz uma experiência há alguns anos atrás, descobrimos que a variabilidade no tempo estava na ordem de microssegundos.

Portanto, você pode corrigir alguns nanossegundos para o atraso teórico do cabo, mas, na prática, a incerteza no tempo pode ser muito maior.

— dennis
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A incerteza é determinada principalmente pelo que você usa para calcular o tempo. As informações de tempo no sinal analógico são claramente muito mais precisas do que microssegundos ou o local inteiro nunca funcionaria. Seu receptor e tudo o que você usa para verificar os horários (computador real executando um sistema operacional não em tempo real, como Windows ou Linux, talvez?), No entanto, podem muito bem introduzir incertezas nesse intervalo. Se é isso que você usa, a correção de nanossegundos pode ser realmente em vão. Se o consumidor do carimbo de data / hora for algo mais rápido (FPGA, analógico), pode não ser.

— DeVadder 02/07

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Embora eu concorde que o centro da fase da antena é a posição calculada . a posição GPS real / real é afetada pelo comprimento do cabo.
Uma pessoa segurando o GPS pode se mover para qualquer lugar dentro de um raio de 50m do centro da antena e o GPS não registrará nenhuma diferença . Portanto, o comprimento do cabo afeta a precisão da posição do GPS, mas como o comprimento do cabo causa apenas um atraso no sinal (cerca de 300 ns), não afeta a precisão do sinal !

— Guill
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