[Linux-Biella] Onde quadre in GPS

[Daniele Vallini]

Il Fri, 10 Oct 2008 12:34:22 +0200 (CEST)
"Del Vecchio Lorenzo" <l.delvecchio a bilug.linux.it> ha scritto:

> Ciao, sto studiando il funzionamento del GPS per il rilevamento di
> coordinate geografice terrestri.
> 
> Non riesco a capire un dettaglio relativo al codice che permette il
> calcolo delle distanze dal satellite e quindi la sucessiva elaborazione
> dei dati per il calcolo di dette coordinate.

Se ti riferisci ad un solo satellite penso tu possa solo rilevare
variazioni di altitudine.

> Il segnale portante trasporta un doppio codice in onda quadra di valore 1
> e -1.
> Uno militare l'altro civile. Il primo con frequenza 1.023Mhz che si ripete
> ogni millisecondo ed il secondo con frequenza 10 volte superiore
> (12.23Mhz).

Non sara' il contrario?

> Parliamo del civile.
> 
> Questo viene ricevuto a terra e confrontato con lo stesso codice generato
> dalla macchina ricevente.
> 
> I due codici saranno sfalsati.
> 
> La distazza portera' appunto il codice dallo spazio sfasandolo da quello
> terrestre a causa del tempo di percorrenza dello spazio che li separa.
> 
> Su questo delta verra' poi calcolata la distanza.
> 
> Piu' o meno ci sono, ma mi chiedo: "se si ripete ogni millisecondo, come
> questo delta puo' divenire significativo?"
> Ossia puo' ripetersi in modo identico 1000 volte al secondo o sbaglio??

Non conosco la tecnologia ma provo una ipotesi di spiegazione, sempre
che ti riferisca ad un solo satellite.

Da come poni il problema parrebbe che il ricevitore prima dell'uso
sia ad un perfetto sincronismo, anche di fase, con il segnale
del satellite.

Quindi una variazione della distanza da satellite impone un ritardo od
un anticipo di ricezione che si traduce in una variazione, almeno di
fase, fra i due segnali, perfettamente proporzionale alla variazione
della distanza. 

Quindi avresti una altimetro che con elevatissima precisione ti indica
la variazione rispetto alla precedente quota di taratura.

Provo ad immaginare le forme d'onda dei segnali:
                _   _
satellite      | |_| |_         
                _   _
rx tarato      | |_| |_  
                 _   _
rx spostato     | |_| |_  

Probabilmente pero' date le frequenze non importa tanto la variazione
di fase quanto il conteggio dei cicli di ritardo.

> Quali altri fattori possono entrare in campo che il libro non riporta??
> 
> Per i codici militari tutto e' piu' facile perche' si ripetono una volta
> ogni 267 giorni quindi il delta in questo caso e' immediatamente
> indicativo del tempo trascorso.

Non capisco il senso dei 267 giorni, potrebbe trattarsi di ritarature
automatiche per migliorare la precisione del sistema
> 
> Ma se si ripete ogni millisecondo come fa? Quella stessa disparita' tra i
> codici puo' comparirre mille volte al secondo!!

Ebbene?
Se nello spostamento il ricevitore rimanesse acceso potrebbe seguire lo
sfasamento ed anche conteggiare i cicli di sfasamento, il tutto sarebbe
perfettamente proporzionale alla variazione della distanza dal satellite

IMHO, come ipotesi, non conosco la tecnologia.

-- 
vallini.daniele a bilug.linux.it