全球导航卫星GNSS系统的多路径抑制

全球导航卫星系统(GNSS)需要用户的GNSS接收器在信号传输时确定天线的位置。然而,在城市或半城市环境中,由于接收从物体和建筑物反射的信号会造成的误差,性能降低。

多径误差是GNSS接收机中最重要的不可避免的误差源。这种现象是指直接信号和间接信号在到达GNSS天线前从附近障碍物反射回来的一次或多次的组合。间接多径信号使用于采集和跟踪的接收信号失真。

GNSS中的多路径发生在所有环境中,任何物体,如建筑物、车辆、人等,都会造成间接的信号反射。虽然,在密集的城市环境中,如城市中心,多路径是特别明显的。

GNSS信号中的多径限制了确定跟踪设备位置的速度和精度。在卫星信号被间接多径信号扭曲的定位系统中,首次定位时间(TTFF)要慢得多。多路径对精度至关重要的高精度定位系统来说是一个巨大的挑战。在良好的多路径环境下,可以达到约1米的二维定位精度(DRMS*)。在不利的多路径环境下,定位精度可降低到10米或更多。任何跟踪系统,如车辆、无人机、运动跟踪器和可穿戴设备,都受到多路径的不良影响。

在我们的白皮书中,我们指出,为了减轻多径干扰,GNSS天线可以被设计和优化以抑制多径波,为接收器提供更好的信号质量。在目前的市场上,具有多径抑制的天线通常是结构重且体积较大。陶格斯设计了一款相对简单、重量轻、性价比高的紧凑天线,与传统大型昂贵的测量天线相比,它可以获得同样的多径抑制。

* (DRMS)位移信号有效值, 是GNSS应用中常用的统计术语,它是一个单独的数字,说明二维精度。它是在半径等于DRMS的圆内的概率(68%的概率)。

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