Apakah transmisi GPS pasif dimungkinkan?

8

Apakah mungkin untuk secara pasif menyalurkan sinyal satelit GPS di dalam ruangan melalui pemandu gelombang, atau 2 antena yang dihubungkan oleh coax? Jika demikian, dengan jenis Waveguide, antena, coax, dll. Apa yang harus saya coba dan coba? Terima kasih.

antenna gps transmission-line hotpaw2
sumber
Apakah lokasi yang Anda transmisi ulang tidak memiliki GPS dan Anda ingin mensimulasikan gps di gedung?
Kellenjb
1
Saya sering bertanya-tanya apakah mungkin untuk menambah GPS dengan "satelit" darat untuk memberikan resolusi yang lebih baik daripada yang ruang untuk lokasi terdekat, tapi itu masih kompatibel dengan penerima GPS lama.
endolith
2
@endolith - ya, ada artikel tentang GPS "pseudolites" bahkan di akhir 1990-an.
Chris Stratton
@endolith, @Chris, WAAS?
Nick T
1
@Nick T - Tutup, tetapi tidak cukup. WAAS tidak kompatibel dengan penerima GPS lama seperti yang ditentukan Endolith.
Kevin Vermeer

Jawaban:

11

Kami telah melakukan ini untuk proyek pengembangan yang melibatkan penerimaan GPS. Kami hanya ingin bisa mendapatkan sinyal GPS di dalam ruangan di kantor teknik kami, untuk pengembangan dasar driver GPS.

Kami menempatkan antena GPS berkualitas baik di atap, dengan membujuk ke kantor di bawah ini. Di langit-langit kantor, coax terhubung ke penguat RF GPS-band, yang output melalui antena juga di langit-langit.

Itu adalah penguat daya rendah, sehingga hanya memancarkan sinyal yang efektif pada jarak pendek dalam ruang kantor - kurang dari 10 meter. Tetapi itu sudah cukup untuk memenuhi tujuan kami.

Peralatan lain yang kami gunakan kadang-kadang adalah simulator GPS, yang mensimulasikan sekelompok satelit, dan dapat meyakinkan unit GPS bahwa ia ada di lokasi mana pun yang kami pilih. Ini terpancar melalui antena, sekali lagi, pada level sinyal rendah sehingga hanya mengganggu area kecil. Dan kami hanya menggunakannya di dalam ruangan, di dalam kantor kami.

Craig McQueen
sumber
4
Kedengarannya seperti Anda melewatkan alasan yang sangat bagus untuk mendapatkan kursi dekat jendela.
Nick T
4
Kursi jendela mungkin bukan solusi :-( Satu masalah yang saya lihat adalah bahwa sebagian besar unit kaca ganda modern menggunakan kaca berlapis (seperti Pilkington K-Glass). Ini memiliki lapisan logam pada dua permukaan bagian dalam yang memberikan pelemahan lebih dari 40dB dalam rentang frekuensi GPS. Anda sering mendapatkan sinyal yang lebih baik melalui bingkai jendela daripada kaca.
uɐɪ
Saya telah melakukan hal yang persis sama. Terkadang antena pemancar berada dalam kotak RAM yang kami gunakan untuk menguji penerima.
uɐɪ
6

Anda bisa menggunakan antena besar di atap, menyalurkan data melalui saluran RF dan kemudian memancarkannya ke gedung dengan antena lain.

Masalah yang Diharapkan

Jika Anda menempatkan antena di atap dan mengirimkan sinyal ke gedung dan kemudian menerimanya di gedung, Anda secara efektif membuat poin yang Anda terima di antena di lantai atas. Begitu mereka mencapai titik ini mereka disalurkan secara seri ke dalam gedung.

Kebisingan akan menjadi masalah, setiap antena akan kehilangan daya dan kabel dengan kehilangan. Saya akan menyarankan menghubungkan penguat RF di ujung antena di atap, jika tidak, satu di dalam masih akan memberikan peningkatan. Ini akan membuat mendapatkan kunci lebih mudah (jika Anda memiliki masalah).

Beberapa saran

Saya akan menyarankan kabel coax, menjalankan Waveguide sangat tidak layak. Waveguide akan lebih mudah menyalurkan sinyal, tetapi akan membuat power amplifier Anda keras.

Antena Anda di atap harus memiliki sudut penerimaan lebar. Ini akan membutuhkan beberapa penelitian, Anda mungkin ingin area efektif tinggi untuk menerima kekuatan sebanyak mungkin.

Di dalam Anda akan menginginkan antena yang sangat terarah di lokasi yang Anda inginkan agar perangkat Anda menerima yang terbaik. Saya akan menyarankan antena tanduk.

Saya melakukan ini dengan cepat, saya akan menghabiskan lebih banyak waktu nanti jika saya bisa, saya pikir ini memberikan ide umum. Mendapatkan ini untuk bekerja tidak akan mudah. Harap beri tahu saya jika ada sesuatu yang spesifik yang dapat saya tambahkan untuk membantu.

Kortuk
sumber
3
Bukankah saya harus khawatir tentang legalitas penguat RF yang mentransmisikan pada frekuensi GPS, meskipun antena dalam ruangan? Itu sebabnya saya bertanya apakah beberapa cara pasif mungkin berhasil.
hotpaw2
1
@ hotpaw2, saya lupa hal-hal seperti itu. Saya tidak dapat dengan mudah menemukan informasi tentang band yang berarti Anda tidak boleh memancarkannya. Ketika Anda melakukannya secara pasif Anda harus dapat menghindari seseorang memperhatikan, tetapi dengan menyadari menyerap dan memancarkan kembali sinyal dapat melanggar aturan ini juga jika mereka dapat memberitahu Anda melakukannya. Sekarang, tidak layak bagi Anda untuk secara pasif memancarkan sinyal ke gedung dan seseorang memperhatikannya di luar.
Kortuk
1
@ Kortuk, Bagaimana bisa radiasi ulang pasif mungkin ilegal, karena, jika saya ingat fisika saya dengan benar, hampir setiap benda logam dengan ukuran yang tepat memancarkan kembali ke tingkat tertentu?
hotpaw2
1
@ hotpaw2, Jika itu ilegal, saya akan membayangkan peraturan akan ditujukan pada niat. Saya tidak akan khawatir tentang hal itu untuk jari-jari siaran ukuran meter, tapi saya bukan dari AS.
tyblu
1
@ hotpaw2, Jika Anda melakukan ini untuk aplikasi iPhone, mereka menggunakan menara sel untuk kunci pertama mereka, dan Anda akan menemukan bahwa Anda memasuki menara dan GPS palsu. Saya sarankan Anda mengambil kode yang dianggap "terbukti" dan memperlakukan antarmuka sebagai fungsi dan ketika Anda membutuhkan lokasi palsu, Anda memalsukan hasil dari antarmuka itu.
Kortuk
5

Kami menyediakan peralatan yang akan membawa sinyal GPS di dalam ruangan. Ya, Anda memerlukan antena pasif dan antena aktif - Anda harus dapat menghitung jumlah kabel yang benar dan mungkin penggunaan amplifier. Semua ini diatur oleh FCC. Kecuali Anda adalah agen Federal, bagian dari militer atau menggunakan ini di ruang anechoic, Anda harus mengajukan permohonan lisensi dari FCC.


sumber
3

Ini sepertinya banyak pekerjaan, untuk hasil yang sangat sedikit, bagi saya. Anda harus mengurangi panjang masing-masing pandu gelombang dari jarak yang dihitung oleh elektronik penerima GPS. Sebenarnya ini lebih rumit dari itu: sinyal akan memantul di dalam panduan gelombang, membuat panjang tampak lebih panjang dari panjang sebenarnya.

Saran saya: letakkan penerima di atap, di perumahan tahan cuaca, dan kemudian kirim koordinat di mana pun Anda membutuhkannya, kabel atau nirkabel.

Sunting: Saya pikir saya tidak mengerti inti dari pertanyaan OP. Saya pikir dia tertarik menempatkan GPS di kendaraan yang bergerak seperti RV. Jika asumsi Ian benar dan tujuan OP adalah menguji GPS dari dalam ruangan, maka saran saya juga tidak akan berfungsi. Saya pikir satu-satunya solusi yang mungkin adalah menggunakan sepotong coax dengan antena eksternal. Tetapi pastikan coax hanya memiliki panjang yang tepat untuk frekuensi yang digunakan - sinyal GPS sangat lemah dan setiap kerugian garis pasti akan menyebabkan masalah.

Eric Cox
sumber
1
Ini tidak banyak digunakan jika Anda mencoba menguji penerima GPS di dalam ruangan dalam suatu sistem. Intinya adalah bahwa Anda perlu GPS diuji untuk mengubah RF menjadi data posisi. Fakta bahwa itu akan menghasilkan solusi berdasarkan posisi antena eksternal biasanya tidak menjadi masalah.
uɐɪ
1
@Ian: Saya pikir Anda salah paham komentar saya tentang mengurangi panjang gelombang yang tampak dari perhitungan jarak. Setiap satelit berada di posisi yang berbeda di langit, jadi jika pandu gelombang mengatakan panjang 50 kaki, maka jarak ke satelit akan menjadi 50 kaki terlalu panjang dalam arah yang berbeda untuk setiap satelit . Saya ragu penerima GPS akan dapat mengunci sama sekali dalam situasi itu, karena itu akan menghitung jarak yang tidak sejajar, dan karenanya tidak masuk akal. Saya tidak berpikir itu akan menghitung posisi antena - itu tidak akan mengunci sama sekali.
Eric Cox
1
@Eric Cox: Jika ini benar, lalu bagaimana repeater GPS aktif (dijual untuk pasar Internasional atau penggunaan ruang tes terlindung) bekerja di akhir koneksi coax panjang mereka?
hotpaw2
1
@Eric. Sinyal dari satelit semua tiba di antena luar dengan panjang jalur yang berbeda dan karenanya sinyal tertunda hingga titik itu. Transmisi selanjutnya dari sinyal melalui media transmisi apa pun yang digunakan (Waveguide / co-axial cable / RF amplifier) ​​idealnya hanya akan menambah waktu tunda yang konsisten untuk semua sinyal. Ini akan membuat penerima GPS, yang hanya dapat melihat sinyal yang dipancarkan kembali, berpikir bahwa itu sebenarnya di luar dan beberapa nanodetik sebelumnya.
uɐɪ
1
@ Eric - bagaimana antena penerima dapat mengetahui bahwa sinyal memancar keluar dari antena transmisi ulang dalam "arah yang berbeda". Ini hanya akan (mengabaikan pantulan) menerima sinyal jalur langsung antara kedua antena. Persis sama dengan memiliki antena jarak jauh dan
bujukan
2

Catatan: Saya pikir jawaban lain untuk ini lebih baik daripada jawaban saya. Hanya ingin membuang ini di luar sana, terutama jika Anda menggunakan perangkat yang aktif.

Ini secara efektif membangun repeater GPS. Setahu saya, setidaknya di AS, ada peraturan kapan / di mana Anda bisa menggunakannya .

Itu bisa dilakukan, ada perangkat untuk melakukannya jika Anda melihat-lihat (bagaimana lagi orang mendesain perangkat yang menggunakan GPS jika mereka harus berada di luar sepanjang waktu ???), tetapi Anda harus memenuhi standar peraturan dan aturan sehingga untuk tidak mengganggu orang lain.

J. Polfer
sumber
Sejauh yang saya tahu penerima GPS dirancang dengan sistem simulator GPS. National Instruments menawarkan satu, di antara perusahaan lain, tetapi mereka tidak murah. Sesuatu di urutan 30-40k, seingat saya. Tetapi, jika Anda mengirim 100k + unit chip GPS Anda, maka 40k untuk simulator GPS tidak terlalu buruk.
mjcarroll