Вопрос для знающих!, Я не придумал лучшего раздела кроме как задать свой вопрос здесь Опции

[Ksen]

Доброго времени суток, администрация и пользователи Electronix.ru

Передо мной стоит задача:

Задача раз:
Создание мобильных датчиков (около 200-300 шт.) с позиционированием на местности ( площадь 2/2 км.) с точностью до 1м обновление 1-3 сек.
Местность: Лес + десяток Зданий (1-2 этажа)
Все данные должны стекаться на ПК с картой.

Я подумал о радиопередатчиках и трансиверах nanoLOC но почитав ваш форум пришёл к выводу что их может не хватить.
Если у кого-то готовое решение или мысли по этому поводу? Заранее спасибо.
Технологии GPS и GSM не подходят.

Задача два:
После решения Задачи «Раз» оснастить мобильные датчики дисплеем для позиционирования себя и ближайших точек в радиусе 100м на этой же местности.

Вот такая интересная задача.

[sigmaN]

Неужели вы всерьёз надеетесь по пингу определять расстояние с точностью до метра?
Это не реально.

[50X]

Неужели вы всерьёз надеетесь по пингу определять расстояние с точностью до метра?
Это не реально.

Ну давайте посчитаем: один метр туда - второй обратно. Делим на 30 см за 1 нс.
Получаем 6.7 нс.
Умножаем на 2000 = 13.4 мкс.
Внимание, вопрос: сложно измерять временной интервал 13.4 мкс с точностью 6.7 нс?

[asdf]

Ну давайте посчитаем: один метр туда - второй обратно. Делим на 30 см за 1 нс.
Получаем 6.7 нс.
Умножаем на 2000 = 13.4 мкс.
Внимание, вопрос: сложно измерять временной интервал 13.4 мкс с точностью 6.7 нс?

Коллеги, поймите, что в данном вопросе измерение расстояния до подвижного объекта, как ни странно, не основная задача ,а второстепенная на фоне необходимости привязки измерительных станций друг к другу.
Чтобы получить точность измерения порядка 1м до подвижного объекта, измерительные приемники должны быть привязаны друг к другу с точностью, как минимум, в 2-3 раза лучшей, т.е. 0.5-0.3 м. Отсюда и возникает основной вопрос этого топика - как Вы будете это делать в лесу?
С помощью дифстанции GPS? Так ее стоимость будет соизмерима со стоимостью всего остального оборудования.
Значит для обеспечения эксплуатационных характеристик измерительные станции (приемники) должны обеспечивать автоматическую привязку друг к другу с нужной точностью. После решения этой задачи - задача измерения расстояния до подвижных объектов становится второстепеной, как по сложности - так и по стоимости, за исключением вопроса одновременной работы большого количества объектов. Где то так.

Вопрос в том как они умудряются определить момент прихода пакета с точностью порядка 1нс. Метод как они пишут у них TOF =половине времени пролета пакета туда-сюда между узлами. Возможно они чтото не договаривают и на самом деле они не задержку вычисляют а сдвиг по частоте между посланным и возвращенным пакетом, ведь модуляция у них ЛЧМ.

Методом накопления (усреднения) при приеме большого числа пакетов.

[50X]

Чтобы получить точность измерения порядка 1м до подвижного объекта, измерительные приемники должны быть привязаны друг к другу с точностью, как минимум, в 2-3 раза лучшей, т.е. 0.5-0.3 м. Отсюда и возникает основной вопрос этого топика - как Вы будете это делать в лесу?

Им абсолютная точность не нужна. Они же не будут стальным шариком 5 см из Австралии сюда попадать в 5 копеечную монету. Им же нужно относительно базы в двухмерной системе координат с точностью 1 м - а это легко.

А вы прикиньте, за секунду два хороших кварца с разбросом 20ppm разойдутся на 20мкс по времени (напомню требуемая точность ~1нс), а уход частоты изза старения, температуры? Компенсировать нельзя, можно откалибровать, но все равно будут расходится.  Тогда нужно делать поправку (синхронизировать) каждую миллисекунду если не чаще

20 мкс - это что такое?
Не думаю, что все так плохо.
Помнится мне, обычный кварцевый генератор 10 МГц легко имел стабильность точнее чем 1 Гц за 2 часа работы.
Точность 1 нс нне нужна. Достаточно 6.7 нс и только в интервале не более 13.4 мкс.

[asdf]

Им абсолютная точность не нужна. Они же не будут стальным шариком 5 см из Австралии сюда попадать в 5 копеечную монету. Им же нужно относительно базы в двухмерной системе координат с точностью 1 м - а это легко.
20 мкс - это что такое? Не думаю, что все так плохо.
Помнится мне, обычный кварцевый генератор 10 МГц легко имел стабильность точнее чем 1 Гц за 2 часа работы.
Точность 1 нс не нужна. Достаточно 6.7 нс и только в интервале не более 13.4 мкс.

Разговор и идет об относительной точности в системе координат, образованной измерительными приемниками.
По поводу "легко" - коллеги, не надо бросаться такими заявлениями, тем более в разделе для начинающих.
Прежде чем сказать - "легко" хорошо бы рассмотреть все особенности, которые привносит применяемый метод измерения во всю систему.
Рассмотрим вариант измерения, предлагаемый 50X, при точности измерения 1м.
Ошибка по линии, соединяющей два измерительных приемника, уже составляет 2м (один ошибся в +, второй в минус)
Ошибка в дальней зоне кадрата увеличивается, примерно в 1.5 раз - до 3м.
Т.е. даже в идеале приемники должны измерять с точностью не хуже 0.3 м, и соответственно время уже 2нсек..
Реально ситуация ухудшается еще следующими проблемами:
- измерительная система не имеет ресурса времени для повышения отношения c/ш за счет накопления/усреднения.
Время распространения измерительного сигнала по диагонали зоны 10мксек, с учетом подавления хотя бы однократных переотражений - 20мксек.
Производится 2 измерения у 300 объектов - общее время измерения 0.012 сек. Возможное повышение c/ш <20Дб.
- приемник для такого измерения не является обычным, как писал 50X. Для измерения с точностью 2-3 нсек полоса приемника должна быть такого же порядка, т.е. 300-500 МГц. На частоте 433 МГц, такому требованию удовлетворяют три типа (кто знает еще, могут меня поправить) - приемник прямого усиления, биквадратурный для ЧМ и стробоскопический приемник. В указанной полосе уровень аппаратного шума будет не менее 16мкВ.
Следовательно потребный уровень принимаемого сигнала, с учетом допустимого накопления, должен быть не менее 10 мкВ. Откуда с учетом затухания в лесу потребная мощность передатчиков будет десятки, если не сотни Вт.
- такая система, помимо измерительной радиолинии должна иметь командную, для управления моментами выхода в эфир подвижных объектов, что еще более ухудшает энергетику измерительной радиолинии за счет уменьшения времени накопления/усреднения.
- и самое неприятное - такая измерительная линия абсолютно не обладает селективностью против случайных и преднамеренных помех.
Т.е. наличие любых посторонних сигналов в полосе приема просто подавит работоспособность такой линии.
- по поводу стоимости можно тоже достаточно однозначно сказать, что учитывая мощность передатчиков и то что сложные приемники используются как в измерительных станциях, так и в подвижных объектах, то общаяя стоимость такой системы в несколько раз превысит стоимость измерительной системы с ШПС.

http://www.yaesu.ru/tovar_yaesu_vx-8dr.php

Действительно, если автор топика "урежет осетра" до 5-10 метров, нечто похожее может быть вариантом. Не знаю как по стоимости.

Извините, необходимо уточнить написанное о мощности передатчиков - имеется в виду средняя мощность, импульсная будет превышать десятки киловатт.

Сообщение отредактировал asdf - Feb 4 2011, 10:00

[rx3apf]

Действительно, если автор топика "урежет осетра" до 5-10 метров, нечто похожее может быть вариантом. Не знаю как по стоимости.

И откажется от леса и помещений - да, может быть что и получится (стоить все равно будет дорого). В лесу - жить не будет.В лесном массиве сигнал практически не распространяется, затухание безумное. Распространение идет поверхностной волной, над кронами деревьев, так что о метровой точности говорить не приходится (точность GPS тоже ухудшается, тем более что спутники под малыми углами вообще не видны). В помещениях ситуация тоже не радует, переотражения, интерференция в полный рост даже на 433 MHz. Бредовая идея, короче. Не устраивает GPS - значит, решения нет вообще.