真实的GPS位置-在天线还是接收器芯片上?


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假设我有一条通过50米同轴电缆连接到天线的GPS装置。

GPS单元计算出的位置如何受到电缆长度的影响?另外一个问题是,电缆的GPS精度会如何影响?


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我怀疑在1.5GHz的同轴电缆50m的末尾会留下很多信号,除非它确实是很好的同轴电缆。
gbarry

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@gbarry:这取决于天线,大多数数据中心级的gps规范振荡器的天线都会混合信号,因此您可以使用长达300m的电缆。
PlasmaHH 2015年

我们将100 m电缆与有源放大器用于GPS
Umar 2015年

Answers:


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确切的位置是天线相位中心,与电缆的长度和芯片的位置无关。

时间延迟必须通过测量该频段电缆的延迟来进行校准。(L1乐队)。许多GPS接收器提供键入延迟参数的选项。


电缆延迟可以根据时序要求进行校准,计算或忽略。我想说大多数商品接收器都抖动得足以超出简单的电缆延迟计算范围。
Eugene Ryabtsev

@Eugene是的。那是主观的。
Umar

没有人说这是商品接收者。这可以是静态安装,用于时间源的差分参考站。这通常意味着将使用高质量的接收器,并且电缆的延迟在计算中会很明显。额外的延迟可能表明您的电缆长度要短一些。GPS是一个通用术语,可能表示NAVSTAR,GLONASS或Galileo系统(在英语国家中通常为NAVSTAR)。GLONASS使用不同的频率,因此电缆的相位保持也应具有显着的效果。
TafT

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@TafT GPS是美国的GPS。(zh.wikipedia.org/wiki/Global_Positioning_System)GNSS一般指所有。
Umar

@Umar和业界一样努力,以至于我不确定大多数最终用户是否会意识到这种区别。过去并不重要,但是由于现在许多手机(可能还有其他消费级产品)中都装有GLONASS接收器,因此意义重大。
TafT

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电缆延迟为所有卫星的伪距增加了相等的偏移量。由于GPS使用每个卫星的伪距差异来计算位置,因此定位不受电缆延迟的影响。

计算出的位置将在天线上,而不是在接收器上,您可以意识到,由于几何形状的不同,移动天线对伪距到不同卫星的伪距会有不同的影响,但是移动接收器根本没有任何影响(电缆长度保持不变,电缆延迟也一样)。

GPS接收器计算出的时间将具有等于电缆延迟的误差,该误差是电缆的长度除以电缆的传播速度。通常在“圆盘”天线上使用的RG174的速度为0.66 c,约为每米5纳秒。


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我喜欢您的回答,但似乎与@umar相矛盾-有什么想法吗?
安迪(aka)

@Andyaka:在哪里矛盾?似乎都说它在天线上,并且由于电缆长度而存在时间延迟。
PlasmaHH 2015年

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该位置是天线的位置。时间是指信号到达天线的时间加上沿电缆的延迟时间。
pjc50

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@PlasmaHH如果位置是由天线上两个(或更多?)信号之比确定的,那么为什么还要考虑电缆的时延问题。在我看来,这就是矛盾。
安迪(aka Andy)

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@Andy GPS接收器既提供位置又提供非常准确的时间。时间信息受电缆延迟影响,但不受位置影响。希望我明白你的意思。
Umar

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如已经提到的,该位置由天线接收的信号的差异确定。因此,电缆和芯片将与此无关。

但是,在计时方面,事情变得棘手。

如前所述,您可以计算出信号通过电缆传输所需的时间,并对此进行校正,但是几年前,当我进行了一次体验时,我们实际上发现时序的变化约为微秒。

因此,您可以将理论电缆延迟校正几纳秒,但实际上,时序不确定性可能更大。


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不确定性主要取决于您用来计算时间的任何因素。模拟信号中的时间信息显然比微秒要精确得多,否则整个位置信息将永远无法工作。您的接收器以及您用来检查时间的任何内容(可能是运行非实时操作系统(例如Windows或Linux)的实际计算机?)可能会在该范围内带来不确定性。如果那是您使用的,那么校正纳秒实际上可能是徒劳的。如果您的时间戳使用者更快(FPGA,模拟),则可能不是。
DeVadder 2015年

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尽管我同意天线的相位中心是计算出的位置。的真正/实际 GPS位置受到影响由线缆长度。
持有GPS的人可以在距天线中心50m半径内的任何位置移动,GPS 不会记录任何差异。因此,电缆长度确实会影响 GPS位置的精度,但是由于电缆长度仅会导致信号延迟(大约300 ns),因此不会影响信号精度

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