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13 Sep 2023

什么是 A-GNSS 多径缓解?

A-GNSS 校正数据| GNSS 多路径误差缓解,也常称为 GPS 多路径误差缓解,是将多路径误差最小化或校正的过程。

GNSS multipath visualization how it works in urban canyons

下载多径缓解海报的链接。

什么是多路径误差?

多路径误差也常被称为 GPS 多路径、GPS 误差、A-GNSS 多路径、多路径效应和多路径干扰。当卫星信号从不同方向沿着不同路径到达接收机时,就会产生这些误差。产生这些误差的原因是信号被接收机周围的建筑物等物体衍射或反射,而不是直接从卫星接收(视线),从而导致伪距测量误差,影响定位精度。所有卫星星座都会受其影响。

一个明显的例子是,当一个卫星信号的传输时间(由于物体反射)比另一个卫星信号的传输时间(没有反射的直接路径)长时。这就导致了定位的相关性差异。

城市和农村环境中的多路径误差

多路径误差在开阔天空的农村环境中发生的频率要低得多,因为在农村环境中信号几乎没有反射,而在城市环境中信号经常被反射。

在被称为 "城市峡谷 "的密集城市环境中,多径影响最为显著,极大等。当建筑物包围接收机时,卫星信号会发生反射和衍射,有时会发生多次反射和衍射,最后才到达接收机。在农村环境中,产品的定位精度可能为 2 米,而在城市地区,由于多路径信号可能造成的误差,定位精度可能低至 30 米。

下表显示了典型汽车驾驶测试的结果,比较了 L1 与 L1/L5 频段 GNSS 接收机的定位精度:

定位精度 CEP68预期多径缓解效果L1 单频段 GNSS 接收机L1/L5 双频段 GNSS 接收机
农村地区< 2 m< 2 m
城市纵深地区< 30 m< 4 m

如何减轻多径效应?

跟踪多个卫星星座可增加视线内的卫星数量。虽然这种方法可以减少多径效应,但不能有效缓解信号从周围结构和物体上反弹造成的多径效应。

A-GNSS 接收机确实会尝试检测多径信号,并避免将其用于导航。要有效缓解城市峡谷内的多径问题,需要采用双频段技术。

利用双频段技术显著,极大等减少多路径误差

双频段 GPS/GNSS 技术通过跟踪各频段的信号来减轻城市峡谷干扰的多径效应,这些信号到达接收机的路径各不相同。由于 L5 信号更能抵御多径效应,因此当 A-GNSS 固件算法检测到处于多径环境中时,会使用比 L1 更多的 L5 信号进行导航。

GNSS multipath visualization of car test drive in urban canyon

双频段 GPS/GNSS 应用:

双频段技术可为健身追踪器、微移动设备、车辆和送货机器人等可穿戴设备提供高效的多径缓解功能。

gps multipath man checking incoming notifications on his smart watch

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