Pár bodů, které je vhodné zkontrolovat, než začnete hledat číslo na Krotitele duchů:
Ačkoli je GPS ve srovnání třeba s DCFkou velice odolné vůči běžnému místnímu elektro-smogu,
není odolné stoprocentně. Pokud máte možnost, vyvarujte se instalace GPS antény poblíž
vysílacích antén různých zařízení, zejména v blízkých pásmech. V případě pochybností
si umístění antény předem vyzkoušejte, než budete všechno na míru vrtat / stříhat / konektorovat
/ těsnit a tmelit.
Známe konkrétní případy, kdy GPS anténě nevadí umístění přímo
před reflektor běžícího mikrovlnného směrového pojítka v pásmu 10GHz.
Známe ale také jiné případy, kdy GPS anténa "přestala vidět satelity"
při umístění cca 1m bočně od pojítka v blíže neznámém pásmu.
GPS družice vysílají "v pásmu 1.6 GHz", konkrétně na frekvenci
1575.42 MHz (teoreticky +/- 1 MHz).
5 GHz WiFi je ještě poměrně daleko, 2.4 GHz WiFi je blíž,
úplně nejblíž jsou ovšem GSM/UMTS základnové stanice v pásmu 1.7-1.8 GHz.
Není pravděpodobné, že by přijímač Meinberg byl zahlcen silným ale čistým vysílačem
v těchto pásmech - aktivní anténa Meinberg GPSANT má na vstupu dva keramické
filtry v sérii (před první aktivní součástkou = vstupním tranzistorem),
filtry mají 50 MHz od nosné frekvence útlum cca -60 dB (Meinbergové mají
změřený útlum na tomto stupni cca -70 dB). Mnohem lepší selektivitu
má přijímací řetězec jako celek (cca +/- 2 MHz) díky trojímu směšování
a mezifrekvenčním filtrům. Čili připadá v úvahu především
rušení parazitním vyzařováním přímo v užitečném pásmu GPS, cca 1575 +/- 2 MHz.
Rušení tohoto typu se projeví nižším počtem satelitů které jsou "in view + good",
případně "úplným zmizením" satelitů / nemožností navázat počáteční synchronizaci
(přičemž není hlášena porucha antény, na svodu není zkrat a přijímač dává
přiložené napájení).
Kromě případného záměrného rušení (nepravděpodobné) k tomu může dojít nějakým
"parazitním" způsobem, tj. nechtěným vyzařováním nějakého vysílače mimo
jeho vlastní užitečné vysílané pásmo.
Rádiové vysílání a koncové stupně vysílačů, to je oblast elektroniky,
která zůstává po čertech analogová, a potlačení postranních frekvencí
("naladění" vysílače) je záležitost nanejvýš duchařská. Zejména u levnějších
zařízení v různých pásmech může být výstupní kontrola horší než by bylo
zdrávo, případně může dojít při montáži k nedokonalému přizpůsobení
k anténě apod. Možná víc než zařízení pro vyšší pásma (WiFi) hrozí
zabudované anténní zesilovače v "superziskových" televizních anténách
z poslední doby, kdy mnoho lidí mění anténu kvůli DVB-T a zároveň mají výrobci
antén k dispozici moderní nízkošumové tranzistory - F(t) v desítkách GHz
a nervózní jak dostihový kůň. Výrobce si nedá pozor při obvodovém
návrhu zesilovače či při testování, zato tomu trochu vyšroubuje
zisk a ono to pak na střeše hvízdá jak fujara - rozumí
se na vyšších frekvencích, než je užitečné pásmo.
Na jednom místě jsme zaznamenali opravdu zapeklitý případ. GPS přijímač
hlásil cca jednou za den až jednou za měsíc výpadky signálu.
Na pár vteřin až třeba na dvacet minut. Dělo se to takřka náhodně
v různých denních a nočních dobách, bez zjevné korelace s pracovními
směnami, počasím apod. Nutno podotknout, že se nic moc nedělo,
protože výpadky s přehledem vykrýval lokální oscilátor...
ale jednalo se o super-důležitého zákazníka, takže jsme se snažili.
Dvakrát jsme zkontrolovali úplně všechno, zkoušeli jsme srovnávat dva
různě staré kusy a různé modely přijímačů (a jejich přibalené antény),
zkoušeli jsme ponořit koax do vody (zrovna venku pršelo),
nakonec jsme při druhém "sezení nad problémem" jenom tak seděli
u zjevně bezvadně fungujícího přijímače, připojení na anténní svod,
chystali jsme se balit a zlomit nad tím hůl, když tu náhle...
Mrkněte se na ten obrázek. Vidíte špičku těsně nad 36 MHz?
To znamená v základním pásmu rušení někde těsně nad 1576 MHz.
Ověřili jsme, že v "mezifrekvenčním" pásmu kolem 35 MHz ve vzduchu
v daném místě nic nevysílá - to parazitní vysílání přišlo
zjevně v základním pásmu 1575 MHz.
Vlastně jsme si toho všimli tak, že v softwaru GPSMON v tabulce
aktivních satelitů všechny záznamy naráz zrudly, a rozsvítily
se i další chybové indikátory. Protože jsem přesně v tu chvíli
koukal na monitor, viděl jsem na spektrálním analyzátoru, jak
se ten rušivý signál "zavrtěl" uprostřed užitečného pásma GPS,
během cca 2 minut pomalu odkonvergoval někam na 37.5 MHz,
a tam zůstal klidně stát. Asi po 10 minutách se najenou beze stopy
ztratil. Mezitím jsme běhali po střeše s anténou a zjistili jsme,
že signál je znatelně slabší na opačné hraně střechy. Jako kdyby
to rušení vysílalo někde z průmyslového areálu na jedné straně domu.
Čert ví, co to bylo. Měli jsme veliké štěstí, že jsme se koukali
zrovna ve chvíli, kdy se tohle UFO na moment zjevilo.
Dovětek č.1: družice GPS nám létají dost vysoko nad hlavou,
vzdálenost orbity od zemského povrchu je asi 20 000 km.
(Z principu funkce se nejedná o orbitu geostacionární.)
Síla přijímaného signálu je odhadem -130 dBmW (práh citlivosti
přijímačů se udává někde kolem -150..-160 dBmW).
Při pohledu na širokopásmový spektrální analyzátor tone
užitečný signál GPS v šumovém pozadí, vytáhnout užitečnou
složku dokáže pouze selektivní rádiový front-end zakončený
korelátorem (s dekodérem FEC per kanál), který ze směsi
pseudonáhodného "užitečného nepořádku", dopplerovských
posuvů, šumu a rušení vybere několik bitstreamů užitečné
informace (družice vysílají nepřetržitě na sdílené rádiové nosné!).
Pokud umístíte anténu GPS na stožár pohromadě s mikrovlnnými
pojítky, která vysílají svou užitečnou nosnou na úrovni až jednotek
Wattů (+30 dBmW a víc), tak je spíš zázrak, pokud jsou koncové
stupně těchto vysílačů natolik čisté, že v blízkém pásmu
GPSku nezaruší - příslušné EMC normy jsou odhadem ještě
mnohem "měkčí", než kolik přijímač GPS reálně potřebuje
pro bezchybnou funkci v těsné blízkosti nějakého
"datového" vysílače.
Dovětek č.2: palubní GPS jednotky s funkcí záznamu trasy,
případně s možností online sledování z dispečinku (kombinace GPS+GSM),
jsou na trhu fleet management systémů už nejméně dvacet let,
a zejména v novém tisíciletí postupně získávají na popularitě.
Palubní jednotky zlevňují a nabídka=konkurence na poli softwaru
pro dispečinky postupně roste. Takové systémy už dávno nejsou exkluzivní
záležitostí výběru mýta nebo velkých "balíkových" doručovacích
služeb - do svých flotil je nasazují i mnozí firemní provozovatelé
mimo klasické odvětví logistiky.
Zároveň s popularitou komerčních GPS trackerů roste popularita
rušiček GPS signálu. Pokud zaměstnanec nechce, aby zaměstnavatel
viděl, kudy jezdí, může být motivován, takovou rušičku si pořídit.
Rušičky bohužel z principu své funkce a povahy účelu nepodléhají
nějakým EMC normám, jejich výstupní výkon může být o mnoho
řádů vyšší, než by reálně stačilo k vyřazení "své" vozidlové GPSky.
V poslední době lze zaznamenat zábavné historky, jak šofér
dodávky zapnul rušičku GPS a vyřadil tím z provozu přístavní
portálové jeřáby v širokém okolí :-)
Je možné, že jsem tehdy na střeše pozoroval signál od nějakého
takového borce, který přijel a zase odjel. A asi jezdil kolem
častěji, přestože nikoli natolik pravidelně, aby se z výpadků
dal sestavit jeho grafikon.
