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Entfernung zum Sender messen
Gast
#3822724
Hi Ich möchte eine 2,4GHz Funkstrecke aufbauen. Ist es möglich einigermaßen genau die Distanz zwischen beiden Geräten zu messen mindestens in 0,1m Schritten? Ich dachte dabei einfach an die Auswertung der Zeitdifferenz mit der ein Impuls von einem Gerät zum anderen geschickt wird.
Gast
#3822734
Das geht mit Einschränkungen, d.h. es gibt relativ schnell Probleme mit Signal-Reflexionen etc. Deine Stichworte bei Google sind: rf module location engine Frage: In welchen Bereich willst Du messten ? (minimaler Abstand - maximaler Abstand) Und, hast Du mal ausgerechnet, in welcher Groessenordnung die Unterschiede in den Laufzeiten sich bewegen werden ? Ich sage nicht, dass es unmoeglich ist, duerfte aber technisch extem anspruchsvoll sein ! ZigZeg
Gast
#3822748
Doch, doch, mit HW-Unterstützung geht da was, die meisten Module basieren auf dem TI Transceiver CC2431. Dann gibt es auch noch Nanotron: http://www.nanotron.com/EN/PR_products.php Wie gesagt, hat nen leicht akademischen Charakter, denn in der Praxis kann man die Einsatzbedingungen schlecht einschätzen.
Gast
#3822752
>Ich dachte dabei einfach an die Auswertung der Zeitdifferenz mit der ein >Impuls von einem Gerät zum anderen geschickt wird. Schau Dir mal an, was die Physik dazu sagt. Sendeimpulse hetzen mit knapp 300.000 km/s durch die Gegend. Zwei Uhren, die nur 1/100.000 Sekunde - und das ist schon Supergenau – auseinanderdriften, sagen Dir auch nur auf 3 km genau wie weit Du es noch hast. sch** Physik!
Gast
#3822760
Amateur schrieb: > Zwei Uhren, die nur 1/100.000 Sekunde - und das ist schon Supergenau – > auseinanderdriften, sagen Dir auch nur auf 3 km genau wie weit Du es > noch hast. > > sch** Physik! Schöne Physik :-) Für Licht geht das doch auch, zugegebenermaßen mit darauf spezialisierter Hardware, aber trotzdem im Consumer-Bereich: http://www.heise.de/ct/heft/2014-17-aktuell-Kinect-fuer-Windows-2264919.html (Stichwort: Optische Time-of-Flight-Messung) Ich weiß zwar nicht welche, aber da gibts schon Tricks, es gibt ja auch zB Laser-Entfernungsmesser und ich habe letztens auch gesehen dass das mit Funkwellen (allerdings stark gerichtet) gemacht wird. Im Normalfall gibts wohl wie schon gesagt Reflexionen etc. http://de.wikipedia.org/wiki/Abstandsmessung_%28optisch%29 Für Roboter habe ich letztens nachgelesen über ein Schallsystem, Ultrasonic Beacons oder so ist da ein Stichwort. Die kommunizieren also untereinander über Funk, sehen sich aber über Ultraschall... Wenn man einen breiteren Frequenzbereich wobbeln kann, läßt sich damit eine time-domain-reflectometry simulieren (umrechnen). Die mögliche Frequenzänderung innerhalb des 2,4GHz-Bands ist dafür etwas klein, man müßte das mal durchrechnen. Roland schrieb: > Ich möchte eine 2,4GHz Funkstrecke aufbauen. Ist es möglich einigermaßen > genau die Distanz zwischen beiden Geräten zu messen mindestens in 0,1m > Schritten? Mit einem Maßband dürfte das nicht allzuschwierig sein. :-)
Gast
#3823142
@Lenny Es besteht ein riesen Unterschied, zwischen der Messung mit einem, vom einem Sender ausgehenden Signal und einem, wie auch immer selbst ausgesandten und später reflektierten. Ultraschall, das Naheliegendste, hat mit 2,4 GHz nichts zu tun. Natürlich gibt es noch das GPS-System. Hast Du genügend Satelliten im Bereich, kannst Du eine Uhr stellen und im Bereich von 30m deine Position festlegen. Die zweite Station kann das gleiche machen und ihre Eigenposition versenden. Daumen mal Pi ist aber genauer. Zumindest genauer als 0,1 m. Das Ultraschall Beispiel war ein bisschen OT, mehr ein Alternativ Vorschlag falls Funk zu schwierig ist, ist natürlich was komplett anderes. 2 Sender wiederum sollten nicht so viel komplizierter sein, man muss halt irgendwie die Verzögerung durch das künstliche Echo rauskalibrieren. Also mit Phasen Vergleich wie bei wiki erklärt: Sender sendet modulierte Welle, zB sinus oder Rechteck. Empfänger muss für die Messung ein künstliches Echo erzeugen, Verzögerung dabei muss konstant sein. Sender kriegt das signal zurück und vergleicht die Phase zB mit ner Analog Schaltung. Phasenversatz kann umgerechnet werden zu Metern und dann kalibriert. Bin hier aber kein Profi für mich klingt das schon eher schwer umzusetzen, es muss doch schon Leute auf der welt geben die das selbe Problem hatten. Edit: in der tat finden sich auf Google zu "RF distance measurement" einige nützliche Dinge.
Gast
#3823731
Irgendwo gab es mal ein Projekt als Erweiterung von: http://hackaday.com/2011/03/21/rf-range-finder-doesnt-need-to-see-to-calculate-distance/ bei dem, wenn ich mich recht erinnere, 1000 Messzyklen hintereinander ausgefüht wurden und so die Genauigkeit erheblich verbessert wurde. Hab schon gesucht, kann es aber leider nicht mehr finden :-( Vorschlag: Eine simulierte Reflektion ausmessen. Dazu koennte man normal messbare Entfernungen zum Eichen und zum Prüfen der Linearität(wegen variierender Feldstärke z.B)verwenden. NASA setzte schon in den 60er Jahren UKW/UHF Entfernungs-Messelektronik ein die z.B. zu Abstandsmessungen zwischen zwei Raumschiffen (Apollo) zum Zwecke des Andockmanövers angewandt wurden. Habe vor vielen Jahre einen Aufsatz in irgendeinen IRE Journal in der Firma darüber gelesen. So weit ich mich erinnern kann beruhte das Prinzip auf Korrelation von Pseudorandom Bit Sequenzen die dem normalen UKW Sprechfunkverkehrssignalen beigesetzt waren und im Voll-Duplexbetrieb von der sendenden Station wieder empfangen wurden. Das zweite Raumschiff funktionierte also als Transponder. Leider kann ich im Augenblick nichts schriftlich konkretes darüber beisteuern. Ist schon lange her und meine alte Firma warf diese IRE Journals alle fort;-((( Google findet ja allerhand darueber: ************** http://www.ibiblio.org/apollo/ApolloProjectOnline/Documents/SMA2A-03-BLOCK%20II%20Volume%201%2019691015/aoh-v1-2-08-telecoms.pdf Suche nach Kapitel "2.8.3.4.2 Digital Ranging Generator (VHF Ranging)" (Hier ist eine genaue Beschreibung davon) ************** http://ntrs.nasa.gov/archive/nasa/casi.ntrs.nasa.gov/19720017537.pdf https://www.hq.nasa.gov/alsj/a14/a14mrf14-9.gif https://www.hq.nasa.gov/alsj/tnD6974LMCommSystem.pdf http://www.ibiblio.org/apollo/Documents/ApolloExperienceReport-OnboardNavigationalAndAlignmentSoftware.pdf http://ntrs.nasa.gov/search.jsp?R=19790030243 http://www.cengiz.akinli.org/research/f2004.pdf http://www.ibiblio.org/apollo/Documents/GeminiManualVol1Sec2.pdf http://tcf.pages.tcnj.edu/files/2013/12/Apollo-Guidance-Computer-2009.pdf http://apollo.josefsipek.net/Documents/SM2A-03-SC012-ApolloOperationsHandbook-Spacecraft012.pdf Antwort schreiben |
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