多径抑制
多路径抑制是指接收机或天线系统减少反射 GNSS 信号所引起误差的能力。当 GNSS 信号从卫星直接传输到接收机时，它能提供准确的定位数据。然而，附近的表面（如建筑物、水体或金属结构）可能会反射信号，导致其到达接收机的时间略晚于直射信号。
这种延迟会导致定位误差，尤其是在信号反射常见的环境中。为了克服这一问题，工程师设计了采用多路径抑制技术的系统，以主动将这些反射信号的影响降至最低。
实现多径抑制的不同方法
为了实现多路径抑制，GNSS 接收机和天线使用了多种方法。例如，高质量的大地测量天线结合了接地平面和扼流圈，可阻挡低角度信号——反射最常发生的地方。此外，现代 GNSS 接收机使用信号处理算法，根据信号的时间和到达角来检测并忽略延迟信号。
这种创新的多路径抑制方法涉及基于多相关器的 GNSS 接收机以及作为迭代求解器的扩展卡尔曼滤波（EKF），它取代了传统的延迟锁定环（DLL）代码跟踪系统。该技术显着降低了定位误差并保持了较低的复杂性，从而便于在实时处理环境中使用。
这些系统还受益于多频信号（L1、L2、L5）的应用，因为通过比较多个信号，有助于区分直达波和反射波。
有效方法的示例
因此，具有有效多路径抑制功能的系统可提供更准确、更稳定的定位。这在拥有高大建筑物和其他反射面的城市环境中尤其有价值。例如，在玻璃摩天大楼附近工作的测绘人员可以从能够抑制反射信号的天线中受益，即使在困难的环境中也能保持厘米级的精度。
在精准农业中，GNSS 导引拖拉机利用多路径抑制功能在树木、粮仓和灌溉系统附近沿着精确的路径行驶。
此外，海洋导航也依赖于抗多路径系统。在桥梁下方或金属结构附近航行的船舶可能会由于附近表面的反射信号而导致定位中断。然而，凭借强大的多路径抑制能力，机载导航系统能够继续可靠运行。
总体而言，多路径抑制增强了 GNSS 在现实挑战性环境中的可靠性和准确性。它最大程度地减少了信号反射，以支持高精度土地测绘、无人机飞行、导航、施工测绘和地震监测。
随着 GNSS 的使用不断增加，系统必须主动抑制多路径干扰，以确保一致且可靠的定位。
