Страница 1 из 9

Про измерение скорости и Допплера

Добавлено: 17 июл 2003, 23:13
Kirill Limping
Тема затронута в нескольких последних тредах, даже есть свидетельства того, что эффект Допплера используется для измерения скорости.
Я продолжаю считать, что конкретно в Garmin eMap скорость меряется исключительно от координат. Мнение такое у меня без каких-либо ссылок, знания собственно эффекта или других познаний - просто мне так кажется, исходя из использования приемника. Долго расписывать сейчас не могу. Один довод кратко скажу - ездил с eMap по дороге, смотрел на скорость; и одновременно смотрел на показания скорости на экране Psion (RealMaps). Последний, судя по обсуждениям, не может получать данные о скорости по NMEA. Следовательно, КПК их на лету раасчитывал исходя из координат. Задержка местоположения на карте на экране КПК была примерно в секунду; так же задерживались и показания скорости - но они были теми же, что и секунду назад на экране eMap.
Из чего я делаю вывод: eMap, как и КПК, рассчитывает скорость на основании только координат.
Альтернативный вывод: эффект Допплера все-таки используется, но нихрена не дает - результат получается таким же, как и при расчете "от координат".

_______
Kir-Lim

Re: Про измерение скорости и Допплера

Добавлено: 18 июл 2003, 08:14
lenik
У меня есть старый GPS который считает скорость по изменению координат от времени. Разница с современными етрахами -- как небо и земля. Хотя координаты они выдают приблизительно одинаковые (разница в несколько метров).

Так что Допплеровский сдвиг это или не совсем он (комбинированные методы) -- новые модели однозначно считают скорость по-другому.


Вот это да..

Добавлено: 18 июл 2003, 09:18
Anonym
Не ну то что КПК считает по изменениям координат - это факт. Радиоприемного тракта у него нет. А по поводу эффекта Доплера - не согласен. Провожу как раз сейчас работу в этом направлении, результатами поделюсь обязательно.

Тут в прошлой ветке меня просто убили некоторые мысли:
>Синхронизация с одним спутником дает максимум 10-3, поскольку невозможно
>узнать время прохождения сигнала.
>Синхронизация возможна только как результат вычислений координат
Люди ! Вы что делаете, а? ;-))) Я это распечатал и наш НИИС просто зашелся в покате ;-)) Погрешность 10-3 соответствует кратковременной нестабильности маятника обычных часов. За сутки она уменьшается до 10-8. У кварца нестабильность (кратковременная) 10-6. У термостабилизированного (термокожух с элементами Пельтье) 10-7. У цезиевого стандарта 10-12 - 10-13 . Так вот, молодые люди - разница между кварцевым и цезиевым СЧ составляет миллион. А кому-то показалось, что американцы дураки и просто выбросили по сотне штук зелени/борт в космос при установке цезиевых стандартов на спутники ? ;-)))))
Синхронизация как раз и позволяет получить локальный эталон с нестабильностью 10-12. И от этой нестабильности далее "идут" все вычисления.

>Прохождения влияют на оба измерения одинаково, поскольку "искривлияют" луч.
>Для координат играет роль увеличение времени прохождения, а для Допплера
> посчитанные углы отличаются от истинного
Влияют-то влияют.Однако суть вычислений разнится: ионосферное и тропосферное прохождение вызывает в тч и задержку, что влияет на погрешность при изменение скорости методом на основе эффекта Доплера. А кодированая ПСП в прямую не зависит от этого, так как в сигнале содержатся временные метки.

>Точность 10-7 позволяет давать термостабильный кварц - это достаточно
>громоздкие и серьезные агрегаты, стоящие немалые деньги, имеющие такие
>параметры как время стабилизации ( часа 2 например :). Причем как раз 3*10-7
> - это уход частоты за сутки для пассивных генераторов в автономном режиме,
> то бишь БЕЗ СИНХРОНИЗАЦИИ прибор будет врать все больше и больше.
Вы в каком веке живете, молодой человек ? Еще 25 лет назад в возбудителях передатчиков ("Лазурь")и гетеродинах приемников (Р-160) использовался ОГ "Гиацинт-М" с нестабилностью 10-7. Это -кратковременная нестабильность. Размером с Етрекс. А за 25 лет многое изменилось ;-))) Не вводите людей в заблуждение !

Удачи!
StealthmaN


Re: Вот это да..

Добавлено: 18 июл 2003, 09:48
lenik
> Не ну то что КПК считает по изменениям координат - это факт.

Надо бы глянуть, какие именно NMEA сообщения он получает. Там где-то
были поля для скорости, и, зачастую, приемник туда что-то пишет, так
что КПК достаточно лишь прочесть и вывести на экран, ничего не считая.



O! теперь у нас есть не только радиотехники, но и спецы по резонаторам. :)

Добавлено: 18 июл 2003, 11:47
VctOs
Извините, что вклиниваюсь в вашу дискуссию.

Wot>>Синхронизация с одним спутником дает максимум 10-3, поскольку невозможно
Wot>>узнать время прохождения сигнала.
Wot>>Синхронизация возможна только как результат вычислений координат
>Люди ! Вы что делаете, а? ;-))) Я это распечатал и наш НИИС просто зашелся в >покате ;-)) Погрешность 10-3 соответствует кратковременной нестабильности >маятника обычных часов. За сутки она уменьшается до 10-8
Я не вижу здесь ничего настолько смешного, чтобы "заходиться в покате". Непонятно, при чем здесь 10-3, как и непонятно, за счет чего погрешность обычных часов уменьшается до 10-8, но понятно, что отдельно взятый спутник, находящийся на орбите высотой 20тыс. км. имеет неопределенность координаты что-то около 21-13.5=7.5 тыс.км., а значит ошибку времени при синхронизации по спутнику порядка 0.025c. Если при помощи отдельно взятого спутника мерять временные интервалы порядка единиц секунд, относительная погрешность результата может быть и хуже 10-3, если мерять достаточно большие (сотни тысяч секунд) интервалы времени - относительная погрешность измерения вполне может быть лучше 10-9. :)

Wot>>Точность 10-7 позволяет давать термостабильный кварц - это достаточно
Wot>>громоздкие и серьезные агрегаты, стоящие немалые деньги, имеющие такие
Wot>>параметры как время стабилизации ( часа 2 например :). Причем как раз 3*10-7
Wot>> - это уход частоты за сутки для пассивных генераторов в автономном режиме,
Wot>> то бишь БЕЗ СИНХРОНИЗАЦИИ прибор будет врать все больше и больше.
>Вы в каком веке живете, молодой человек ? Еще 25 лет назад в возбудителях
>передатчиков ("Лазурь")и гетеродинах приемников (Р-160) использовался
>ОГ "Гиацинт-М" с нестабилностью 10-7. Это -кратковременная нестабильность.
>Размером с Етрекс. А за 25 лет многое изменилось ;-))) Не вводите людей в
>заблуждение !
За 25 лет действительно многое изменилось. Был недавно по случаю в здании Фонона. Люди, которые там работают, думают, что оно всегда было офисным. :)
А вот законы физики не изменились. Кварцы, даже самые наитермостабилизированные, как старели 25 лет назад, так стареют и теперь, и никто этот эффект пока не отменил. Поэтому Вам Ваши старшие товарищи мудро указали на кратковременность нестабильности.
>Размером с Етрекс.
Опорный генератор размером с Етрекс, ИМХО, разумно признать громоздким для запихивания в корпус Етрекса. Теперь позвольте поинтересоваться, сколько он стоил? За "Гиацинт-М" не скажу, у Фонона были целевые изделия посерьезней Р-160 и Р-250, так вот: кварцевый резонатор для "подвижных платформ" стоил от 5 до 8 тыс. руб. в ценах 1985 года. Т.е. примерно столько-же, сколько тогда стоил ВАЗ 2101.
Так что единственное, что за 15 лет изменилось в хорошую сторону - это то, что были найдены эффективные методы решения задач с использованием недорогих компактных резонаторов.




Допплер в Гарминах

Добавлено: 18 июл 2003, 12:19
VctOs
Обо всех Гарминах я, вроде, не писал. Но из некоторых (например из GPS12) допплеровские смещения ребятам вытаскивать удавалось при помощи недокументированого асинхронного сообщения 0x38. Это, конечно, не доказывает ни то, что скорость расчитывается на основе решения системы уравнений доплеровских спещений ни даже то, что аналогичные данные можно "достать" из любого приемника Garmin. Но это позволяет надеяться на возможность реализации "правильного" метода измерения скорости.
Проверять как реализован расчет скорости по моему мнению лучше всего не "на глаз", а при помощи анализа записанного (в КПК) лога сообщений прибора. Время от времени, особенно в городе, измеренная координата "отскакивает" от истинной. По анализу поведения скорости и направления движения в таких характерных точках вполне можно сделать достаточно определенный вывод.


К вашим услугам ;-)

Добавлено: 18 июл 2003, 12:23
Anonym
И по первому, и по второму. "Спец",правда, громко сказанно. Но думаю не громче, чем Ваша роль цензора с менторско-насмешливым тоном ;-))
>за счет чего погрешность обычных часов уменьшается до 10-8
За счет усреднения на временном интервале. В данном случае он равен суткам.

>спутник, находящийся на орбите высотой 20тыс. км. имеет неопределенность координаты что-то около 21-13.5=7.5 тыс.км
А это вот уже мне не понятно. Это как так ?

>Если при помощи отдельно взятого спутника мерять временные интервалы порядка
> единиц секунд, относительная погрешность результата может быть и хуже 10-3,
> если мерять достаточно большие (сотни тысяч секунд) интервалы времени -
> относительная погрешность измерения вполне может быть лучше 10-9. :)
Во первых, зачем измерять временные интервалы с тз измерения скорости? Здесь измеряется сдвиг частоты ! Во вторых 1 Гц (1с) измерение времени по КА дает погрешность порядка 100-300 нс (кратковременная нестабильность без усреднения по временному интервалу). И никак уж не 10-3. О\нестабильность же принимаемого ВЧ сигнала составляет 10-12.
>А вот законы физики не изменились. Кварцы, даже самые
> наитермостабилизированные, как старели 25 лет назад, так стареют и теперь, и
>никто этот эффект пока не отменил.
Этого никто не оспаривает.

>Опорный генератор размером с Етрекс, ИМХО, разумно признать громоздким для
> запихивания в корпус Етрекса.
Ладно, если саи не можете - подсказываю. За прошедшие 25 лет появилась возможность выпускать стабильные кварцевые ОГ приемлемого размера с указанной нестабильностью.
>Теперь позвольте поинтересоваться, сколько он стоил? За "Гиацинт-М" не скажу,
> у Фонона были целевые изделия посерьезней Р-160 и Р-250, так вот: кварцевый
> резонатор для "подвижных платформ" стоил от 5 до 8 тыс. руб. в ценах 1985
>года. Т.е. примерно столько-же, сколько тогда стоил ВАЗ 2101.
Раз Вы не знакомы с ВТС (военной техникой связи), то я бы на Вашем месте поостерегся сравнивать серьзность "Лазури" и "Вспышки", а также стоимость изделий. Могу заверить, что указанные цифры минимум сравнимы.

>Так что единственное, что за 15 лет изменилось в хорошую сторону - это то, что
>были найдены эффективные методы решения задач с использованием недорогих
>компактных резонаторов.
Про это и речь. На данный момент ОГ с о/н 10-7 может быть размещен в Etrexe без проблем за небольшие деньги.

>Проверять как реализован расчет скорости по моему мнению лучше всего не "на
>глаз", а при помощи анализа записанного (в КПК) лога сообщений прибора. Время >от времени, особенно в городе, измеренная координата "отскакивает" от >истинной. По анализу поведения скорости и направления движения в таких >характерных точках вполне можно сделать достаточно определенный вывод.
В общем то логично .




Удачи!
StealthmaN





Re: Про измерение скорости и Допплера

Добавлено: 18 июл 2003, 13:59
kg_vista
> не может получать данные о скорости по NMEA Если верить http://www.nmea.de/ge-garminemap.html, то eMap поддерживает NMEA-сентенс $GPRMC, в котором передается скорость.

однако

Добавлено: 18 июл 2003, 14:06
Anonym
каким образом эта скорость измеряется все равно остается неясным...

Удачи!
StealthmaN


Вдогонку

Добавлено: 18 июл 2003, 14:20
Anonym
>Синхронизация возможна только как результат вычислений координат

Я это уже не первый раз слышу ;-)) Был еще один товаришч, который мне позвонил как-то и зашел издалека: типа нет ли каких альтернативных способов измерения географических координат с высокой точностью ? Ну, мой ответ был бери астролябию или угольник-транспортир и вперед ;-)). Но самое интересное было впереди. Ответ на мой вопрос "А зачем?" поразил своей простотой: хочу таким образом поучить синхронизацию... Вот такая вот транзитивность у людей откладывается "синхронизация <-----> координаты" ;-)))

Удачи!
StealthmaN