Господа здравствуйте.
Я студент 3 курса инженерной специальности. Моя специальность косвенно связанно с радиотехникой, я больше по ЭВМ сетям и так далее. Но вот на свою беду увлекся радио. Тут я мало что понимаю, но возникла задача которую очень очень бы хотелось решить.

Вот смотрите: есть точка А и есть 2 другие точки В и С. Точка А движется. Необходимо чтобы из точек В и С можно было определить примерное расстояние до точки А (примерное допустим что это расстояние находится в интервале от 100 до 500 метров либо от 500 до 1500) причем максимальное расстояние между А и В С большое порядка 10км (можно разбить его на 5-7 интервалов и фиксировать только куда именно попадает измеренное расстояние. Как уже писал от 100 до 500 и так далее). И необходимо знать направление объекта А (влево вправо вверх вниз)

Как я себе представляю решение этой задачи- человек далекий от радиоэлектроники, знакомый только с основами электроники и электротехники.

Из В, допустим,посылаем сигнал(какой я не знаю прямоугольный импульс или еще что. Это я у вас хотел спросить) ловим его в А и тут же посылаем обратно потом делим на 2 и умножаем на скорость света или типа того. По поводу направление. Я к преподавателю подходил он мне сказал что сущесвуют антенны которые ловят по всему радиусу кроме 1 точки (провал) нужно этот провал найти и по отсутствию сигнала определить направление.

Теперь мои вопросы.
1) Это вообще возможно сделать ))))
2) А В С и посылают сигнал и принимают то есть каждый из них будет приемник-передатчик ??
3) Как мне обеспечить расстояние в 10км?
4) Преподаватель говорил что-то про супергенеративный приемник(если я правильно его понял. А понял я не много) поясните пожалуйста
5)меня терзают смутные сомнения что это все будет незаконно. То есть придется осуществлять передачу на частоте не предназначеной для радиолюбительских забав. Что мне за это будет. =) То есть вообще кому-нибудь надо будет заморачивать голову ради этих импульсов? Или их по просту не заметят?

6) Существуют готовые схемотехнические решения или придется самому составлять?

7) посоветуйте учебники по РПУ и РПДУ. Я хочу этот материал самостоятельно изучить.

8) Предложите хотя бы на словах какое-то решение или что-нибудь посоветуйте. Только не злоупотребляйте терминами я новичек ещё раз говорю.

СПАСИБО

Все зависит от вашего бюджета....
Я бы сделал так, тем более коль вы больше по компютерам.

На объект А ставим GPS который по радиомодему передает свои координаты, в точках B и С обычные персоналки получают эту информацию и типа визуализируют. Вроде все.

Да это вариант согласен. Но это не интересно =) раз, во-вторых это дорого, я предпологаю что такое оборудование будет стоить запредельно.

А так от процесса проектирования я хотел бы получить ещё и какой-то навык. Освоить так сказать родственную специальность. И задача вроде бы сложная будет интересно над ней голову поломать.

Ребят ну хоть бы что-нибудь написали.

я далёк от этой области но думаю что -=Sergei=- тебе предложил
самый простой и дешёвый вариант
по сути ты хочешь сотворить систему радиолокации со всеми вытекающими
такую задачу осилить будет сложно - это очень мягко выражаясь

Не обижайтесь, все молчат потому что Вы своим вопросом эту часть форума ввели в ступор .
Если бы это Вам нужно было для диплома или курсача, то народ тут-же накидал бы кучу предложений. А т.к. Вы хотите сделать реальную вещь, честно говоря я тоже пока не знаю что ответить.
Уровень задачи несоизмерим с уровнем Ваших сегодняшних возможностей. В этой области еще нет готовых "кубиков" из которых можно было бы собрать дешевое устройство, за исключением, может быть, технологии GPS.
Если на территории треугольника A, B и C действуют операторы какой либо сотовой сети,
то, действительно, одно из самых простых решений - на A разместить GPRS модуль с подключенным к нему GPS приемником, и передавать текущие координаты в пункты B и C по сотовому каналу.
А дальше дело техники - вычислительной. .
По поводу GPRS спросите у народа, я в этой области некопенгаген. Поищите на форуме уже были обсуждения подобных вопросов. Вы получите готовый радиоканал и займетесь своими профессиональными делами - программированиеи модуля, обработки.

Если это Вас не устраивает, то подождите немного, народ соберется с мыслями.
Кстати какой порядок расстояния между B и C, и какое разрешение Вас устроит все таки: 100м или 1500м? Это может оказаться принципиальным вопросом.
Есть ли какой нибудь готовый канал связи между B и C - например телефон?
И поищите в инете какую нибудь обзорую статью по методам позиционирования и определения дальности - чтобы Вы могли ориентироваться в этих вопросах.

решение с GPS самое правильно еи простое
более того в том же ЧИП и ДИП продают радиостанции с GPS приемниками которые обмениваются координатами GPS по радиоканалу и стоит это порядка 10000 рублей - насколько я помню
это вам сразу решит все ваши проблемы
если же делать все самому то тут слишком много всего надо - особенно регистрация радиоканала для обмена - это какая бЯка
всетаки 10 км это не детское расстояние
если же у вас это может работать там где есть сотовая связь то самое простое это GPS модуль и сотовый телефон в его проявлениях GPRS, Internet, SMS

кроме того если вам это все в городе надо делать то ваш передатчик просто может не пробить стены домов

Да, задача интересная. Здесь очень много подводных камней. Но не буду пугать, все возможно, если есть желание и оно не отпадает, когда споттыкаетесь об эти камни.

Вопросы следующие:
- у Вас система должна работать в "поле" или в "городе"
(в последнем варианте возникнут проблемы с прохождением и фильтрацией отраженных и переотраженных сигналов)
- почему Вы выбрали базу из двух точек (B и C)? Из геометрии известно, чтобы определить плоскость требуется три точки! Правда есть вариант и с двумя, но антенны будут по-сложнее.
- базовые станции стационарные или переносные (питание автономное или нет)?

далее, я Вам посоветую прочитать:
- основы радиолокации (пассивные и активные системы позиционирования)
- статистическая радиотехника (сигнал/шум, обработка сигналов, согласованные фильтры, корреляторы)
- основы электродинамики (прохождение волн, антенны, антенные решетки, диаграмма неправленности)
...потом:
- радиоприемные и передающие устройства (построение приемников и передатчиков)

а теперь подумайте, какую систему Вы бы хотели построить. Приведу примеры.

1. трехточечное позиционирование. пассивное.
Существуют три передатчика, засинхронизированные (передают сигнал с одинаковой фазой). Приемник принимает сигналы и измеряет разности фаз. Т. о. можно узнать координаты. Базовые станции находятся в фмксированном месте и/или известно расстояния между ними (это требование для любой системы позиционирования)
Сложность системы - засинхронизировать передатчики. Обычно используют атомные часы.

2. В системе дух точечной, необходимо измерять углы
Либо два передатчика находятся на двух базовых станциях, два приемника на объекте, либо наоборот, два приемника на двух базовых станциях, а передатчик (достаточно одного) на объект.
сложность - построение антенн. для приемников: либо с двухпетлевой диагр. напривленности, либо фазированная решетка, либо остронаправленная с механическим приводом (короче, вращающаяся антенна)

3. если система находится в "поле", т. е. в пределе прямой видимости, можно попробовать ултразвук, или лазерное измерение расстояний.

и т. д.

Здесь вариантов куча. Давайте для начала разберемся с местностью...

Ese odin variant - esli a budet retranslirovat signal;i iz punktov B i C to po raznosti vremeni mozno raschitat rasstoyanie iz B i C do A. Osoboy sinxronizacii chastot ne trebuetsya .
Tak kstati GSM'ovskie sistemy pozicionirovaniya rabotayut .


Kstati pelengovanie ochen neblagodarniy trud ) . Esli mestnost rovnaya to ese nichego a esli net i pereotrazenki to ..... pomnitsya iz starix filmov pro fasistov - pelengator Rohde and Schwartsa vse vremnya pokazivali ))

Bili takie igri - oxota na lis . Dlya nix specialnie chastoty videleny . I kucha literaturi . No eto ne delo. Kstati GPS samo po sebe stoit ne dorogo a soobseniya ne obyazatelno posilatr cherez GPRS - SMS ili data call .

to artem

Я понимаю, пеленг дело трудное, но тут надо выбирать, строить три базовые станции или две, но с пеленгом. С другой стороны, на сегодняшний день, построение фазированной решетки и управление ей (для примитивного сканирования одним лучом) дело осуществимое. Я держал в руке такую (исп. в имп. автомобилях при ооочень плохой видимости) - тонкая пластинка формата А5, диапазон - миллиметровый, регуляторы фаз построены на пироелектриках (приклеены к подводам, существуют еще и на ферромагнетиках), управление напряжением +/-30В. Конечно, дома такое не построить, но на сантиметровом, на стеклотекстолите - попробовать можно.

Ochen interesno . Neuzeli takie vesi uze mozno nayti? Starie sistemy pelenga ispolzovali elektronno pereklyucayusie antenny tipa takix kak stoyat na aerodromax dlya pelengacii ili ze dve perpendikulyarno postavlennie ramki takie kak na korablyax dlya pelengacii radiomayakov. No ya vam skazu chto pelengaciya na peresechennoy mestnosti delo neblagodarnoea v gorodskix uslovyax - xot vesaysya . Ochen trudno izza pereotrazenok . Daze esli uy vas budet antenna na fazirovannix resetkax.
Mozete etu antennu smodelirovat i bez samoy nee - izgotovte volnovoy kanal ili uda yagi (esli ne osibayus) s takoy ze diagrammoy napravlennosti (namnogo desevle chem fazirovannaya antenna) i popitaytes izmerit napravlenie vruchnuyu na signal (samiy deseviy priemnik pryamogo preobrazovaniya s kvarcevoy podstroykoy) . Esli rezultati budut ustraivat - to uze nikakix voprosov uze ne budet a esli net ... po mne, tak srazu by vzylsya za GPS i podumal kak osusestvit soedinenie : ili po radiomodemu ili ze po sotovoy (v lyubom sluchae kakoy to signal budet izluchatsya ili iz punktov B i C ili iz punkta A i za razreseniem begat vse ravno pridetsya Kstati segondyasnie GPS moduli stoyat dostatochno desevo . Esli ne osibayus, vpolne realna cena v predelax 50 baksov i mense .

Я уже отчаялся что мне кто-нибудь ответит. Спасибо Вы помогли. Отвечаю на Ваши вопросы.
Система должна работать в городе, причем центр города имеет очень большую волновую активность (этот термин придуман мною. =) Смысл в том что там очень много высотных антенн коммерческих радиостанций.) и как мне кажется из-за этого будут помехи.

по поводу 2х точек тут я виноват, поскольку не совсем правильно сформулировал свою мысль. Я сказал что точки будут 2 (их может быть и больше) поскольку так мне кажется требования к исходному устройству будут несколько иные. То есть я предполагал что расстояниемежду объектами (объектом А и любым из остальных) будет производиться путем приема передачи сигнала и измерение времени его отсутствия. Послал,получил поделил на 2 и умножил на "с". (возможно даже ничего умножать не надо а просто измерить время в условных каких-нибудь еденицах и составить что-то вроде таблицы расстояний) В связи с этим я думаю будет такая проблема: Если сигнал из точки В будет послан в точку А и примерно в это же время из точки С будет послан такой же сигнал с разницей в доли секунд. То возможна такая ситуация что отправленный ответ из точки А сигнал В будет получен в точке С. Тогда получается что сигнал получен раньше времени что исказит расстояние. Выход как мне кажется посылать разные сигналы, что усложнит устройство.

Ещё видите в чем дело. Мне не важно знать координаты объекта. Иначе бы я никогда не взялся бы за эту задачу. Проще и правда приобрести спутниковое оборудование. Мне надо знать только расстояние и направление. Поэтому строить систему и вычислять угол я думаю не имеет смысла. Это и впрям получается слишком сложная задача и я это понимаю.

Кстати вы случайно не преподаватель в университете? Это так вопрос на засыпку =))

Ещё одна просьба Если помните авторов книг напишите пожалуйста. Просто как компьютерщик могу сказать по моей специальности 99.9% книг- ширпотреб. Если в радиотехнике похожая ситуация я просто не отфильтрую нужное.

да забыл все 3 системы переносные. В идеале небольшой корпус + антенна



Да между точками существует канал связи-телефон. Если это возможно сделать посредствам GPRS это вариант. Точность расстояний. Хм знайте чем дальше тем менее точно. Если вблизи желательно до 300-500м точность (я не думаю что это очень много) то на расстоянии уже км 5 достаточно знать с точностью до километра. А по поводу GPRS я поищу. Спасибо

Mozhesh posmotert zdes:

http://www.rohde-schwarz.com/www/dev_center.nsf/html/1193

Dlya poiska po pelengacii gugli na "direction finder"

to artem
Да вы правы, но не совсем. Сама решетка стоит копейки. Дороговизна заключается в разработке.
По-поводу GPRS. В городе, особенно где высотные здания, точность заметно ухудшается. Но, конечно, не до 300м
Пеленг в городе - дело смелое, согласен. Но я не знал, где будет находиться система, в городе или в поле.

to Mr Faria
Я не препод.
Книги - чем старее, тем лучше. Авторов не помню, уже не учусь. Одну книгу помню по названию - "Статистическая радиотехника". Кажется, два тома. Там все секреты связи, локации, онаружения и т. п. Нового ничего не изобретено.
В условиях города дело сложнее. Но с заявленной Вами точностью, осуществимо.
Непонятно, как Вы будете определять напраление. Если можете, пришлите рисунок, как хотите расположить все хозяйство и пример расчета.
далее, Вы хотите строить систему запрос-ответ. Посчитайте, какая должна быть задержка ответа на запрос, чтобы не ухудшалась точность. Т. е. система не знает, что существует такая задержка и без учета ее вычисляет рассстояние. На сколько будет расхождение?
жду рисунок...

2 bav .

Naschet GPS ya isxozu iz susestvuyusix sistem marsrutoukazateley ustanavlivaemix na masinax . Vrode by ne tak uz i ploxo esli v bolsinstve sluchaev oni za 15 20 metrov do povorota ukazyvajut voditelyu izmenenie kursa. Xotya, s moey storony dannoe utverzdeniye yavlyaetsya nemnogo goloslovnym - na moyey tachke takoy sistemi net ) No moy tovaris razrabativaet takuyu sistemu.

to artem
Спорить не буду. Когда я изучал GPS, года три назад, для увеличения точности требовалось декодировать дополнительные данные. Они модулировались немного другим полиномом, который менялся через определенное время. Была вероятность, что алгоритм расчета полинома могут поменять (так заявляли американские вояки). В продаже тогда (не знаю как сейчас) было 2 типа навигаторов - гражданский и гражданский с "дополнениями". Последние имели точность значительно выше. И продавались без разрешения.
Для увеличения точности до сантиметров (или миллиметров) требовалось (думаю, и сейчас требуется) уже дополнительное наземное оборудование.
Точность GPS также зависит от количества видимых спутников. В северной и южной частях полушарий их мало и точность соответственно хуже. В Питере в опр. время можно увидеть 6 штук. Обычно 3-4 (может, плохая чувствительность приемника? Все делалось на мотороловских мс, правда, рассыпуха ширпотребовская и индуктивности самодельные)
Против GPS ничего против не имею. Но для больших точностей требуется комплексное позиционирование, включая наземные системы.
Но в данном разделе не требуется большая точность. GPS ставить не надо. Поэтому давай вернемся к теме и поможем товарищу.
Спасибо, интересно было обсудить.

Рисунок я Вам не пришлю ) Я понял что вы имели ввиду. То есть чтоб определить направления очевидно нужно 2 точки помимо маяка, и по углу между ними и источникам сигнала можно судить о направлении. Дело в том что точки не обязательно 2. Их может быть и 5 и 1. Я к примеру поставил проблему о 2х точках как наиболее общий вариант.

По поводу определения направления я написал в самой теме. Мне преподаватель посоветовал использовать антенну с провалом в 1 точке. Тогда при вращении антенны по отсутствию сигнала можно будет точно судить о направлении. Вроде так. Как думайте это осуществимо? Так по моему проще всего сделать. Он ещё говорил о том что именно так получают направления самолеты на маяк. У них в наушниках слышатся прерывистые гудки, пилот разворачивает самолет и как только гудки пропадают значит он нашел провал и курс правельный.

Точность. Ну тут если я правильно считаю получится так: Погрешность не должна превышать 500м (чем дальше тем больше но минимум 500). То есть задержка от приема до передачи должна быть такой чтоб волна за это время прошла не более 1000 метров (потому что туда-обратно делим на 2 =)) волна проходит 1000 метров за 1000/300 000 000 = 3.3х10(-6) = 3.3 мкс

Вот так у меня получилось.

tochka po minimumu - eto ramochnaya antenna s diagrammoy vosmerki - to chto ya govoril o radiopelengatorax na korablyax vyse . Tam ispolzuyut dve ramki. Tak kak diagramma napravlennosti vosmerka odnoy antennoy mozes opredelit lis pryamuyu, a kvadrant ili luch napravleniya posredstvom dvux . Matematiku ne pomnyu no znayu realizovyvaetsya posredtvom vichitaniya/slozeniya signalov s dvux anten s cuhetomn fazy.
Kstati v "oxote na lis" toze ramka ispolzuetsya, no odna . Tam vopros napravleniya po drugomu resaetsya .

Uveren chto v bibliotekax naydes informaciyu.


Nashet vichisleniya po zaderzke signala - etot princip ispolzuetsya dlya naxozdeniya pozicii GSM telefona . Trubka v aktivnom rezime peredaet zaderzku nazivaemuyu timing advance . Ee razresayusaya sposobnost - kak raz te 500 metrov. Zamer mozet osusestvlyatsya po neskolim bazovym stanciyam chtoby operedelit zonu naxozdeniya mobilnika.
O kachestve etoy sistemy v gorodskix usloviyax - ochen ploxoe , mozet davat osibki izmeryaemie v kilometrax esli mestnost problemnaya .

На Украине в Донецке, один НИИ разработал систему пеленгации в условиях города, это заняло несколько лет и, по-моему, стоило не одну сотню тысяч американских рублей. Они использовали милицейские частоты, что-то в районе 413МГц, на которые пробивали есстественно соответствующие разрешения. Точность что-то в районе +- квартал. Ну и задействовано там было довольно много народу, задача-то очень трудоемкая.

Ну неужели просто передать сигнал получить его обратно и определить направление этого сигнала это так сложно? Как-то даже странно задача с таким простым условием имеет такую сложную реализацию

Потому что сложность реализации напрямую зависит от качества результата. Пеленгация напрямую зависит от распространения волн которая основывается на явлениях отражения замирания огибания и всего того на чем многие люди сделали себе карьеру.))

По поводу передачи и получения сигнала - направление там мерить и не надо . Если сигналы передаются с двух или лучше трех точек - вычисляя задержку получаешь 3 окружности с центрами в этих трех точках - радиус которых пропорционален задержке полученного сигнала. графически проводя эти окружности на карте находишь место пересечения этих окружностей и вычисляешь предположительное место где объект может находиться. Это самый примитивный вариант . Остальные мудрят с этими данными ис пользуют математику и еше что то . Но несмотря на эти премудрости мобильное позицирование не стало бум приложением , на которое расчитывали его создатели - низкая разрешаюшая способность и большая вероятность ошибок .

Рекомендуется пункты приемо передачи ставить как можно выше над уровнем земли для уменьшения эффекта переотражения от зданий и местности и достижения прямой видимости этих пунктов с объектом пеленгации. Как я уже говорил, такая система используется для опеределения местонахождения ГСМ трубок.

http://www.ericsson.com/mobilityworld/sub/...ning/index.html