La retransmission GPS passive est-elle possible?

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Est-il possible de diriger passivement des signaux de satellites GPS à l'intérieur via un guide d'ondes ou 2 antennes connectées par un câble coaxial? Si oui, avec quel type de guide d'onde, antennes, câble coaxial, etc. dois-je essayer et expérimenter? Merci.

hotpaw2
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L'emplacement que vous retransmettez n'a-t-il pas de GPS et vous souhaitez donc simuler le GPS dans le bâtiment?
Kellenjb
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Je me suis souvent demandé s'il serait possible d'augmenter le GPS avec des "satellites" terrestres pour donner une résolution plus fine que les satellites spatiaux pour les emplacements à proximité, mais cela serait toujours rétrocompatible avec un ancien récepteur GPS.
endolith
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@endolith - oui, il y avait des articles sur les "pseudolites" GPS même à la fin des années 1990.
Chris Stratton
@endolith, @Chris, WAAS?
Nick T
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@ Nick T - Fermer, mais pas tout à fait. WAAS n'est pas compatible avec les anciens récepteurs GPS comme spécifié par Endolith.
Kevin Vermeer

Réponses:

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Nous l'avons fait pour un projet de développement impliquant la réception GPS. Nous voulions juste pouvoir obtenir un signal GPS à l'intérieur de notre bureau d'ingénierie, pour le développement de base des pilotes GPS.

Nous avons mis une antenne GPS de bonne qualité sur le toit, avec un câble coaxial descendant dans le bureau ci-dessous. Au plafond du bureau, le câble coaxial est connecté à un amplificateur RF à bande GPS, qui sort par une antenne également au plafond.

C'était un amplificateur de faible puissance, donc il ne faisait que rayonner un signal efficace sur une courte distance dans l'espace de bureau - moins de 10 mètres. Mais c'était suffisant pour servir nos objectifs.

L'autre équipement que nous utilisions parfois était un simulateur GPS, qui simulait un tas de satellites, et pouvait convaincre une unité GPS qu'il était à n'importe quel endroit de notre choix. Il a rayonné à travers une antenne, encore une fois, à de faibles niveaux de signal, de sorte qu'il n'a perturbé qu'une petite zone. Et nous ne l'avons utilisé qu'à l'intérieur, dans nos bureaux.

Craig McQueen
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On dirait que vous avez passé une excellente excuse pour obtenir un siège près de la fenêtre.
Nick T
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Un siège de fenêtre peut ne pas être la solution :-( Un problème que j'ai vu est que la plupart des unités à double vitrage modernes utilisent du verre enduit (tel que Pilkington K-Glass). Celui-ci a un revêtement métallisé sur les deux surfaces intérieures qui donne une atténuation de plus de 40 dB dans la gamme de fréquences GPS. Vous obtenez souvent un meilleur signal à travers le cadre de la fenêtre que le verre.
uɐɪ
J'ai fait exactement la même chose. Parfois, l'antenne rayonnante se trouve dans une boîte RAM que nous utilisons pour tester les récepteurs.
u
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Vous pouvez utiliser une grande antenne sur le toit, acheminer les données via un canal RF, puis les diffuser dans le bâtiment avec une autre antenne.

Problèmes attendus

Si vous placez une antenne sur le toit et que vous canalisez les signaux dans le bâtiment et que vous les recevez ensuite dans le bâtiment, vous pointez efficacement le point que vous recevez à l'antenne à l'étage. Une fois qu'ils ont atteint ce point, ils sont acheminés en série dans le bâtiment.

Le bruit sera un problème, chaque antenne perdra de la puissance et le câblage sera perdu. Je suggérerais qu'un amplificateur RF se connecte à l'extrémité de l'antenne sur le toit, sinon, un à l'intérieur donnera encore une amélioration. Cela rendra la fermeture beaucoup plus facile (si vous rencontrez des problèmes).

Quelques suggestions

Je dirais que le câble coaxial, faire fonctionner un guide d'onde n'est pas très faisable. Un guide d'onde sera plus facile à acheminer avec le signal, mais rendra votre amplificateur de puissance difficile.

Votre antenne sur le toit doit avoir un grand angle de réception. Cela prendra quelques recherches, vous voudrez probablement une zone à haute efficacité pour recevoir autant d'énergie que possible.

À l'intérieur, vous voudrez une antenne très dirigée vers l'endroit où vous voulez que votre appareil reçoive le mieux. Je suggérerais une antenne corne.

Je l'ai fait rapidement, j'y consacrerai plus de temps plus tard si je le peux, je pense que cela donne une idée générale. Faire fonctionner cela ne sera pas facile. Veuillez me faire savoir s'il y a quelque chose de spécifique que je peux ajouter pour vous aider.

Kortuk
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Ne devrais-je pas m'inquiéter de la légalité de tout amplificateur RF transmettant aux fréquences GPS, même s'il s'agit d'une antenne intérieure? C'est pourquoi j'ai demandé si certains moyens passifs pouvaient fonctionner.
hotpaw2
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@ hotpaw2, j'oublie des choses comme ça. Je ne trouve pas facilement d'informations sur le groupe, ce qui signifie que vous ne devriez pas y rayonner. Lorsque vous le faites passivement, vous devriez pouvoir éviter que quelqu'un ne le remarque, mais en réalisant que l'absorption et la retransmission d'un signal peuvent également violer ces règles si elles peuvent vous dire que vous le faites. Maintenant, il n'est pas possible pour vous de diffuser passivement un signal dans un bâtiment et que quelqu'un le remarque à l'extérieur.
Kortuk
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@Kortuk, Comment les radiations passives peuvent-elles être illégales, car, si je me souviens bien de ma physique, presque tous les objets métalliques de la bonne taille rayonnent dans une certaine mesure?
hotpaw2
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@ hotpaw2, S'il est illégal, j'imagine que le règlement viserait l'intention. Je ne serais pas inquiet à ce sujet pour les rayons de diffusion de la taille d'un mètre, mais je ne suis pas des États-Unis.
Tyblu
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@ hotpaw2, Si vous faites cela pour les applications iPhone, ils utilisent des tours cellulaires pour leur première serrure, et vous constaterez que vous vous retrouvez dans un désordre des tours de simulation et du GPS. Je vous suggère de prendre du code qui est considéré comme «éprouvé» et de traiter l'interface comme une fonction et lorsque vous avez besoin de faux emplacements, vous faussez les résultats de cette interface.
Kortuk
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Nous fournissons un équipement qui apportera le signal GPS à l'intérieur. Oui, vous avez besoin d'une antenne passive et d'une antenne active - vous devez être en mesure de calculer la bonne quantité de câble et éventuellement l'utilisation d'un amplificateur. Tout cela est réglementé par la FCC. À moins que vous ne soyez une agence fédérale, une partie de l'armée ou que vous l'utilisiez dans une chambre anéchoïque, vous devez demander une licence auprès de la FCC.


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Cela me semble beaucoup de travail, pour très peu de gain. Vous devrez soustraire les longueurs de chacun des guides d'ondes des distances calculées par l'électronique du récepteur GPS. En fait, c'est plus compliqué que cela: le signal se refléterait à l'intérieur du guide d'onde, rendant la longueur apparente plus longue que la longueur réelle.

Ma suggestion: placez le récepteur sur le toit, dans un boîtier résistant aux intempéries, puis envoyez les coordonnées où vous en avez besoin, avec ou sans fil.

Edit: Je pense que je n'ai pas compris le point de la question OPs. Je pensais qu'il était intéressé à installer le GPS dans un véhicule en mouvement comme un VR. Si l'hypothèse d'Ian est correcte et que le but du PO est de tester un GPS de l'intérieur, ma suggestion ne fonctionnera pas vraiment non plus. Je pense que la seule solution possible serait d'utiliser un morceau de câble coaxial avec une antenne externe. Mais assurez-vous que le câble coaxial est juste à la bonne longueur pour les fréquences utilisées - les signaux GPS sont très faibles et toute perte de ligne causerait certainement des problèmes.

Eric Cox
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Ce n'est pas très utile si vous essayez de tester un récepteur GPS à l'intérieur d'un système. Le fait est que vous avez besoin du GPS testé pour convertir les RF en données de position. Le fait qu'il produira une solution basée sur la position de l'antenne externe n'est normalement pas un problème.
uɐɪ
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@Ian: Je pense que vous comprenez mal mes commentaires sur la soustraction de la longueur apparente du guide d'ondes des calculs de distance. Chaque satellite est dans une position différente dans le ciel, donc si le guide d'onde mesure 50 pieds de long, alors les distances jusqu'au satellite seront de 50 pieds trop longues dans des directions différentes pour chaque satellite . Je doute que le récepteur GPS puisse se verrouiller du tout dans cette situation, car ce serait calculer des distances qui ne s'alignent pas, et donc n'ont aucun sens. Je ne pense pas qu'il calculerait la position de l'antenne - il ne se verrouillerait tout simplement pas.
Eric Cox
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@Eric Cox: Si cela était vrai, alors comment fonctionnent les répéteurs GPS actifs (vendus pour les marchés internationaux ou les salles de test blindées) à la fin de leurs longues connexions coaxiales?
hotpaw2
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@Eric. Les signaux des satellites arrivent tous à l'antenne extérieure avec leurs différentes longueurs de trajet et donc des retards de signal jusqu'à ce point. La transmission du signal à travers le support de transmission utilisé (guide d'ondes / câble coaxial / amplificateur RF) n'ajoutera idéalement qu'un délai constant à tous les signaux. Cela fera penser au récepteur GPS, qui ne peut voir que les signaux retransmis, qu'il est en fait à l'extérieur et quelques nanosecondes plus tôt.
uɐɪ
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@Eric - comment l'antenne de réception peut-elle dire que les signaux rayonnent depuis l'antenne de retransmission dans des "directions divergentes". Il ne recevra (en ignorant les réflexions) que le signal de ligne directe entre les deux antennes. C'est exactement la même chose que d'avoir une antenne à distance et un long
câble
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Remarque: je pense que les autres réponses sont meilleures que les miennes. Je voulais juste lancer cela, surtout si vous utilisez un appareil actif.

C'est en fait la construction d'un répéteur GPS. À ma connaissance, au moins aux États-Unis, il existe des réglementations pour savoir quand / où vous pouvez en utiliser un .

Cela peut être fait, il y a des appareils pour le faire si vous regardez autour (comment les gens pourraient-ils concevoir des appareils qui utilisent le GPS s'ils devaient être dehors tout le temps ???), mais vous devez respecter les normes réglementaires et les règles afin pour ne pas interférer avec les autres.

J. Polfer
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La façon dont les récepteurs GPS sont conçus est avec un système de simulation GPS, pour autant que je sache. National Instruments en propose une, parmi d'autres sociétés, mais elles ne sont pas bon marché. Quelque chose de l'ordre de 30-40k, si je me souviens bien. Mais, si vous expédiez plus de 100 000 unités de votre puce GPS, les 40 000 pour un simulateur GPS ne sont pas trop mauvais.
mjcarroll