真正的 GPS 定位 - 在天线或接收器芯片上?

电器工程 天线 全球定位系统
2022-01-08 23:07:24

假设我有一个通过 50 米同轴电缆连接到天线的 GPS 装置。

GPS 单元计算的位置如何受电缆长度的影响?作为一个额外的问题,GPS 的时间精度会如何受到电缆的影响?

4个回答

确切的位置是天线的相位中心,与电缆的长度和芯片的位置无关。

必须通过测量频段电缆的延迟来校准时间延迟。(L1 频段)。许多 GPS 接收器提供输入延迟参数的选项。

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。

计算的位置将在天线处,而不是在接收器处,您可以通过意识到移动天线对不同卫星的伪距的影响因几何形状而异,但移动接收器根本没有影响(电缆长度保持不变,电缆延迟也是如此)。

GPS接收器计算的时间会有一个等于电缆延迟的误差,即电缆的长度除以电缆的传播速度。“冰球”天线上常用的 RG174 的速度为 0.66 c,约为每米 5 纳秒。

如前所述,位置由天线接收到的信号的差异确定。因此,电缆和芯片将与此无关。

然而,当涉及到时间安排时,事情就变得棘手了。

如前所述,您可以计算出信号通过电缆传输并进行校正所需的时间,但是当我几年前进行体验时,我们实际上发现时间的可变性约为微秒。

因此,您可以为理论上的电缆延迟校正几纳秒,但实际上时序的不确定性可能要大得多。

虽然我同意天线的相位中心是计算出的位置。实际/实际GPS 位置电缆长度的影响。
手持 GPS 的人可以在距离天线中心 50m 半径范围内移动,GPS不会显示任何差异所以线长确实会影响GPS定位的精度,但是因为线长只会造成信号延迟(约300ns),并不影响信号精度