Возможна ли пассивная ретрансляция GPS?

8

Можно ли пассивно передавать сигналы спутников GPS внутри помещений через волновод или 2 антенны, соединенные коаксиальным кабелем? Если да, то с каким типом волновода, антенны, коаксиального кабеля и т. Д. Я должен попробовать и поэкспериментировать? Спасибо.

hotpaw2
источник
У местоположения, которое вы ретранслируете, нет GPS, и вы хотите имитировать GPS в здании?
Келленджб
1
Я часто задавался вопросом, можно ли дополнить GPS наземными «спутниками», чтобы получить более точное разрешение, чем космические для близлежащих мест, но это все равно будет обратно совместимо со старым GPS-приемником.
эндолит
2
@endolith - да, были статьи о «псевдолитах» GPS еще в конце 1990-х годов.
Крис Страттон
@endolith, @Chris, WAAS?
Ник Т
1
@ Ник Т - Близко, но не совсем. WAAS не совместим со старыми GPS-приемниками, как указано в Endolith.
Кевин Вермеер

Ответы:

11

Мы сделали это для проекта разработки, который включал прием GPS. Мы просто хотели иметь возможность получать сигнал GPS в помещении в нашем инженерном офисе для базовой разработки драйверов GPS.

Мы поместили GPS антенну хорошего качества на крышу, и коаксиал спустится в офис внизу. На потолке офиса коаксиальный кабель подключен к радиочастотному усилителю GPS-диапазона, который выводится через антенну также на потолке.

Это был усилитель малой мощности, поэтому он излучал эффективный сигнал только на короткое расстояние в пределах офисного помещения - менее 10 метров. Но этого было достаточно, чтобы служить нашим целям.

Другое оборудование, которое мы использовали, иногда представляло собой симулятор GPS, который имитировал группу спутников и мог убедить устройство GPS, что оно находится в любом месте по нашему выбору. Он излучал через антенну, опять же, при низких уровнях сигнала, поэтому он нарушал только небольшую область. И мы использовали это только в помещении, в наших офисах.

Крейг МакКуин
источник
4
Звучит так, как будто ты упустил совершенно хороший повод, чтобы получить место у окна.
Ник Т
4
Сиденье у окна может не быть решением :-( Одна проблема, которую я видел, состоит в том, что большинство современных устройств с двойным остеклением используют стекло с покрытием (такое как Pilkington K-Glass). Это металлизированное покрытие на двух внутренних поверхностях, которое дает затухание более
40 дБ в
Я сделал то же самое. Иногда излучающая антенна находится в блоке ОЗУ, который мы используем для тестирования приемников.
2010 года
6

Вы можете использовать большую антенну на крыше, передавать данные через радиочастотный канал, а затем передавать их в здание с помощью другой антенны.

Ожидаемые проблемы

Если вы поместите антенну на крышу и направите сигналы в здание, а затем примете их в здании, вы фактически делаете точку, которую принимаете, у антенны наверху. Как только они достигают этой точки, они последовательно поступают в здание.

Шум будет проблемой, каждая антенна будет терять мощность, а кабели - потерять. Я бы посоветовал подключить РЧ-усилитель на конце антенны на крыше, если нет, то один внутри все равно даст улучшение. Это значительно облегчит получение блокировки (если у вас есть проблемы).

Некоторые предложения

Я бы предложил коаксиальный кабель, запустить волновод не очень выполнимо. Волновод будет легче передавать сигнал, но усилит ваш усилитель мощности.

Ваша антенна на крыше должна иметь широкий угол приема. Это займет некоторое исследование, вы, вероятно, захотите, чтобы высокоэффективная область получала как можно больше энергии.

Внутри вы будете хотеть антенну, которая очень направлена ​​на то место, где вы хотите, чтобы ваше устройство получало наилучший сигнал. Я бы предложил рупорную антенну.

Я сделал это быстро, я потрачу больше времени на это позже, если смогу, думаю, это дает общее представление. Заставить это работать не будет легко. Пожалуйста, дайте мне знать, если есть что-то конкретное, что я могу добавить, чтобы помочь.

Kortuk
источник
3
Разве я не должен беспокоиться о законности любого радиочастотного усилителя, передающего сигналы на частотах GPS, даже если это внутренняя антенна? Вот почему я спросил, могут ли работать некоторые пассивные средства.
hotpaw2
1
@ hotpaw2, я забываю такие вещи. Я не могу легко найти какую-либо информацию о группе, что означает, что вы не должны излучать на нее. Когда вы делаете это пассивно, вы должны быть в состоянии избежать того, чтобы кто-то заметил, но, понимая, что поглощение и повторное излучение сигнала может нарушить эти правила, даже если они скажут, что вы делаете это. Теперь вы не можете пассивно излучать сигнал в здание, а кто-то замечает его снаружи.
Кортук
1
@ Kortuk, Как пассивное переизлучение может быть незаконным, так как, если я правильно помню свою физику, почти каждый металлический объект примерно подходящего размера переизлучает до некоторой степени?
hotpaw2
1
@ hotpaw2, если это незаконно, я бы предположил, что регулирование будет направлено на намерения. Я бы не стал беспокоиться об радиовещательных радиусах метрового размера, но я не из США.
Тыблу
1
@ hotpaw2, если вы делаете это для приложений iPhone, они используют вышки сотовой связи для своей первой блокировки, и вы обнаружите, что вы попадаете в беспорядок, притворяясь вышками и GPS. Я бы посоветовал вам взять код, который считается «проверенным», и рассматривать интерфейс как функцию, а когда вам нужны ложные местоположения, вы фальсифицируете результаты этого интерфейса.
Кортук
5

Мы предоставляем оборудование, которое принесет сигнал GPS в помещении. Да, вам нужна пассивная антенна и активная антенна - вы должны быть в состоянии рассчитать правильное количество кабеля и, возможно, использовать усилитель. Все это регулируется FCC. Если вы не являетесь федеральным агентством, военнослужащим или используете его в безэховой камере, вы должны подать заявление на получение лицензии от FCC.


источник
3

Это похоже на большую работу, но очень мало для меня. Вы должны были бы вычесть длины каждого волновода из расстояний, рассчитанных электроникой GPS-приемника. На самом деле все сложнее: сигнал отражается внутри волновода, делая видимую длину больше, чем фактическая длина.

Мое предложение: положите приемник на крышу, в защищенный от непогоды корпус, а затем отправьте координаты, где бы они вам ни понадобились, в проводном или беспроводном режиме.

Изменить: я думаю, что я не понял суть вопроса ОП. Я подумал, что он заинтересован в том, чтобы поместить GPS в движущееся транспортное средство, такое как Р.В. Если предположение Яна верное и целью ОП является тестирование GPS изнутри, то мое предложение тоже не сработает. Я думаю, что единственным возможным решением было бы использовать кусок коаксиального кабеля с внешней антенной. Но убедитесь, что длина коаксиального кабеля является правильной для используемых частот - сигналы GPS очень слабые, и любые потери в линии, безусловно, вызовут проблемы.

Эрик Кокс
источник
1
Это не очень полезно, если вы пытаетесь проверить приемник GPS внутри системы. Все дело в том, что вам нужен тестируемый GPS для преобразования RF в данные о местоположении. Тот факт, что он даст решение, основанное на положении внешней антенны, обычно не является проблемой.
2010 года
1
@Ian: Я думаю, что вы неправильно поняли мои комментарии о вычитании видимой длины волновода из вычислений расстояния. Каждый спутник находится в отдельном положении на небе, поэтому, если длина волновода составляет, скажем, 50 футов, то расстояния до спутника будут слишком длинными на 50 футов. в разных направлениях для каждого спутника . Я сомневаюсь, что GPS-приемник вообще сможет блокироваться в этой ситуации, потому что он будет рассчитывать расстояния, которые не совпадают, и поэтому не имеют смысла. Я не думаю, что это вычислит положение антенны - она ​​просто не будет блокироваться вообще.
Эрик Кокс
1
@Eric Cox: Если бы это было правдой, то как работают активные ретрансляторы GPS (продаются для международных рынков или для использования в экранированных испытательных помещениях) в конце их длинных коаксиальных соединений?
hotpaw2
1
@Eric. Все сигналы от спутников поступают на внешнюю антенну с разной длиной пути и, следовательно, задерживают сигнал до этой точки. Последующая передача сигнала через любую используемую среду передачи (волновод / коаксиальный кабель / РЧ-усилитель) в идеале только добавляет постоянную временную задержку ко всем сигналам. Это заставит приемник GPS, который может видеть только переизлученные сигналы, думать, что он на самом деле снаружи и на пару наносекунд раньше.
2010 года
1
@Eric - как приемная антенна может сказать, что сигналы излучаются от ретрансляционной антенны в «разных направлениях». Он будет только (без учета отражений) принимать прямой линейный сигнал между двумя антеннами. Это точно так же, как наличие удаленной антенны и длинного коаксиального кабеля
uɐɪ
2

Примечание: я думаю, что другие ответы для этого лучше, чем мой. Просто хотел выкинуть это, особенно если вы используете активное устройство.

Это эффективно создание повторителя GPS. Насколько мне известно, по крайней мере в США, существуют правила относительно того, когда и где вы можете их использовать .

Это может быть сделано, есть устройства, чтобы сделать это, если вы посмотрите вокруг (как иначе люди будут проектировать устройства, которые используют GPS, если они должны были быть снаружи все время ???), но вы должны соответствовать нормативным стандартам и правилам, чтобы как не мешать другим.

Дж. Полфер
источник
Насколько я знаю, приемники GPS создаются с помощью системы симуляторов GPS. National Instruments предлагает одну, среди других компаний, но они не дешевые. Что-то порядка 30-40к, насколько я помню. Но если вы отправляете 100 тыс. Единиц вашего GPS-чипа, то 40 тыс. Для симулятора GPS не так уж и плохи.
mjcarroll