Exaktare GPS i framtiden

[niking]

I framtiden blir det kanske mäjligt att mäta riktigt exakt även med enklare GPS-mottagare. Åtminstone enligt denna artikel om atomur http://www.nyteknik.se/pub/ipsart.asp?art_id=36262

Vad tror ni och när blir den kommersiell tillgänglig?

/Niklas

 

[f91jsw]

Om man läser på NISTs egen websida talar de inte om att göra GPS-mottagarna mer exakta, utan att göra militära GPS-mottagare mindre känsliga för utstörning. För nuvarande GPS-teknik har det nog ingen betydelse för noggrannheten om man har exaktare klockor i mottagarna.

Beträffande tekniken så verkar klockan bestå av komponenter som går att massproducera billigt. När det uppstår en marknad kommer de säkert att kunna tillverkas för några få kronor precis som annan elektronik.

Johannes

 

[thureb]

Synkning

Om man läser på NISTs egen websida talar de inte om att göra GPS-mottagarna mer exakta, utan att göra militära GPS-mottagare mindre känsliga för utstörning. För nuvarande GPS-teknik har det nog ingen betydelse för noggrannheten om man har exaktare klockor i mottagarna.

Dagens civila GPS-mottagare får tiden från satelliternas klockor (vilka synkronseras med tidsuppgifter från atomur på jorden och det torde var någotsånär enkelt att räkna ut fördröjningen mellan satellit och mottagare för mottagaren.

Men det är möjligt att en intern atomklocka i satelliter och i GPS-mottagare ytterligare kan öka precisionen något. Snabbare och mer strömkrävande kretsar i GPS-mottagaren borde också öka precisionen.

Den nuvarande interna klockan i min GPS-mottagare är inte speciellt exakt men synkroniseras när man har satellitmottagningen igång.

Thure

 

[f91jsw]

Re: Synkning

Dagens civila GPS-mottagare får tiden från satelliternas klockor (vilka synkronseras med tidsuppgifter från atomur på jorden och det torde var någotsånär enkelt att räkna ut fördröjningen mellan satellit och mottagare för mottagaren.

Men det är möjligt att en intern atomklocka i satelliter och i GPS-mottagare ytterligare kan öka precisionen något. Snabbare och mer strömkrävande kretsar i GPS-mottagaren borde också öka precisionen.

Den nuvarande interna klockan i min GPS-mottagare är inte speciellt exakt men synkroniseras när man har satellitmottagningen igång.

Thure

Klockorna i satelliterna är atomur, antingen cesiumur eller rubidiumur. Atomur har olika noggrannhet och de i satelliterna har av naturliga skäl sämre noggrannhet än de som står i kontrollerad miljö på jorden. Därför behövs synkronisering av satelliternas klockor från jorden.

För att bestämma positionen behövs 4 satelliter, men rent geometriskt räcker det med 3. Den fjärde behövs för att bestämma tidsskiftet mellan satelliternas och mottagarens klockor. Om man hade en exakt klocka i mottagaren skulle man alltså kunna få en position med bara 3 satelliter. Dessutom skulle man få en fix betydligt snabbare än nu. Det skulle alltså innebära en något mer robust teknik men inte bättre noggrannhet.

Amerikanska ubåtar använder redan atomur i sina gps-mottagare just för att kunna få en snabb fix. Då behöver de bara sticka upp antennen någon sekund över vattenytan och minimerar risken för upptäckt.

Johannes

 

[xyz123]

Re: Synkning

och det torde var någotsånär enkelt att räkna ut fördröjningen mellan satellit och mottagare för mottagaren.
Thure

Atmosfären mellan mottagare och satellit består av ett antal skikt med olika elektriska egenskaper. Vid varje övergång från ett skikt till ett annat bryts radiovågen. Radiovågen kommer alltså att följa en krökt linje från satellit till mottagare. Längden på denna krökta linje varierar ständigt och är längre än den helt raka linjen mellan satellit och mottagare. Av denna anledning kan man bara ange en ungefärlig fördröjning av signalen.
Med andra ord: Det är inte enkelt att beräkna fördröjningen. I synnerhet inte om man bara har en signal från en frekvens att tillgå.

 

[apersson850]

Tvåkanaligt

Det har ju skrivits en del om att man skulle göra även våra billiga(re) hobbymottagare med en möjlighet att utnyttja två kanaler. Någon gång i framtiden, alltså.

Med två kanaler, som har olika frekvens, kan man få en bättre noggrannhet. Vissa typer av fördröjningar av signalen är nämligen beroende av signalens frekvens. Då kan man alltså lätt räkna ut hur stora dessa fördröjningar är, när man jämför två signaler, skickade med olika frekvenser men vid samma tillfälle.

Påstås ge noggrannhet i WAAS/Egnos klass, men med bättre mottagning (kommer ju från vanliga satelliter, inte lågt flygande geostationära sådana). Dessutom tillgängligt hela tiden, inte bara när man får in en tilläggssatellit.

Anders

 

[f91jsw]

Re: Tvåkanaligt

(kommer ju från vanliga satelliter, inte lågt flygande geostationära sådana).
Anders

HÖGT flygande geostationära satelliter om man ska vara noga...

Johannes

 

[apersson850]

Ja, jag menade nu vinkeln över horisontlinjen, sett från våra breddgrader.

Anders

 

[niking]

Re: Tvåkanaligt

Det har ju skrivits en del om att man skulle göra även våra billiga(re) hobbymottagare med en möjlighet att utnyttja två kanaler. Någon gång i framtiden, alltså.

Med två kanaler, som har olika frekvens, kan man få en bättre noggrannhet. Vissa typer av fördröjningar av signalen är nämligen beroende av signalens frekvens. Då kan man alltså lätt räkna ut hur stora dessa fördröjningar är, när man jämför två signaler, skickade med olika frekvenser men vid samma tillfälle.

Påstås ge noggrannhet i WAAS/Egnos klass, men med bättre mottagning (kommer ju från vanliga satelliter, inte lågt flygande geostationära sådana). Dessutom tillgängligt hela tiden, inte bara när man får in en tilläggssatellit.

Anders

Vi ska nog avvakta utbyggnaden av L2C-signalen först, som väntas bli klar först runt år 2015. Den nuvarade L2-signalen försvinner ju lätt i skog, där många av oss gärna anväer våra enkla hobby-GPS.

Nja, okorrigerad mätning av L1 + L2 signaler ger bara någorlunda bättre noggrannhet än ren kod-mätning med enkla hobby-GPS enligt egna tester. Däremot är det fullt möjligt att få 2-3 centimeters relativ mätnogrannhed på öppen mark med korrigerad mätning med L1 + L2 signaler. Men smakar det så kostar det...

/Niklas