GPS测量中多路径效应研究综述

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GPS测量中多路径效应研究综述

第7卷第3期2010年6月CH IN ESE JOU R NA L OF ENG IN EER ING GEO PH YSICSVo l 7,N o 3June,2010文章编号:1672 7940(2010)03 0382 05doi:10.3969/j.issn.1672-7940.2010.03.023G P S 测量中多路径效应研究综述范晓燕,周乾(中国地质大学信息工程学院,武汉430074)作者简介:范晓燕(1984-),女,河南淮阳人,硕士研究生,主要从事GPS 测量及其数据处理方面的学习与研究。

E-m ail:fanxiaoyanlyj@摘要:多路径效应存在于G PS 高精度定位和授时中。

特别是在高精度GPS 定位中,多路径效应是影响其精度的主要误差源。

本文综述了多路径效应产生的原理、作用特性、影响规律以及目前国内多种关于多路径误差的处理技术,并从三个层面对这些处理技术进行归纳、分析和比较。

关键词:G PS;多路径效应;多路径误差;直射信号;反射信号中图分类号:P228文献标识码:A收稿日期:2010-06-12Review of Multipath Effects in GPS MeasurementFan Xiaoyan,Zhou Qian(Faculty of I nf or mation Engineer ing ,China Univ ers ity of Geosciences ,W uhan 430074,China)Abstract:Multipath effect presents in the high-precisio n GPS positio ning and timing.Es pecially in the hig h-precision GPS positio ning,m ultipath effect is the m ain error source o f affecting its accuracy.In this paper,the theory of multipath effect,action characteristics,influencing law s as w ell as a variety of domestic multipath erro r pro cessing techno log y ar e sum marized,and these processing techniques are summed up,analyzed and com pared based on the three levels.Key words:GPS;m ultipath effects;m ultipath error;direct sig nals;reflected signals1 引言GPS(全球定位系统)以其显著的优点广泛应用于大地测量、工程测量、航空摄影测量、各种建(构)筑物变形监测、资源勘查和地球动力学等多种学科,在测绘界引起了一场深刻的技术变革。

卫星导航系统的多路径效应研究

卫星导航系统的多路径效应研究在当今科技飞速发展的时代，卫星导航系统已经成为我们日常生活中不可或缺的一部分。

从汽车导航帮助我们准确找到目的地，到飞机的精密导航保障飞行安全，卫星导航系统的应用无处不在。

然而，在享受其带来的便利的同时，我们也面临着一个不可忽视的问题——多路径效应。

多路径效应，简单来说，就是卫星信号在传播过程中，由于受到周围环境中物体的反射、折射等影响，产生了多条传播路径，使得接收机接收到的信号出现偏差和失真。

这就好比我们在一个充满镜子的房间里说话，声音会在镜子之间来回反射，导致我们听到的声音变得混乱和不清晰。

那么，多路径效应是如何产生的呢？想象一下，当卫星信号向地面传播时，如果遇到高楼大厦、山脉、水面等障碍物，信号就会被反射。

接收机不仅会接收到直接来自卫星的信号，还会接收到这些反射信号。

由于这些反射信号经过了不同的路径，传播时间和强度都有所不同，当它们与直接信号叠加在一起时，就会使接收机计算出错误的位置信息。

多路径效应带来的影响是不容忽视的。

在高精度定位领域，比如测绘、地质勘探等，微小的位置误差都可能导致严重的后果。

在航空领域，飞机的导航系统如果受到多路径效应的干扰，可能会偏离航线，威胁飞行安全。

在自动驾驶领域，车辆的定位错误可能会引发交通事故。

为了研究多路径效应，科学家们采取了多种方法。

首先是通过实地测量和数据分析。

他们在不同的环境中设置接收机，收集大量的卫星信号数据，并对这些数据进行详细的分析，以了解多路径效应的特征和规律。

例如，在城市峡谷中，由于高楼密集，多路径效应往往比较严重；而在开阔的平原地区，多路径效应相对较弱。

其次是建立数学模型。

通过对卫星信号传播的物理过程进行建模，模拟多路径效应的产生和影响。

这些模型可以帮助我们预测在不同环境下多路径效应的强度和分布，为减轻其影响提供理论依据。

此外，还有一些技术手段被用于减轻多路径效应的影响。

一种常见的方法是使用抗多路径天线。

这种天线经过特殊设计，可以减少接收反射信号的强度，从而提高定位精度。

高精度GPS数据处理中的多路径效应与误差校正

高精度GPS数据处理中的多路径效应与误差校正引言：全球定位系统（GPS）已经成为现代社会中广泛应用的技术之一，无论是导航、测量还是定位，都依赖于GPS的精确定位信息。

然而，在实际应用中，由于信号传播过程中的多路径效应和其他误差因素的影响，GPS定位数据的准确性往往受到变化和干扰。

因此，研究和解决多路径效应与误差校正问题，对于提高GPS定位精度至关重要。

一、多路径效应的影响与原因在GPS信号传播的过程中，当信号遇到建筑物、树木、地形等障碍物时，会发生信号反射，从而导致多路径效应。

这种信号的多次反射会导致信号延迟和变形，进而影响GPS接收机的测量结果。

同时，多路径效应的产生还与GPS接收机的特性有关。

具体而言，接收机的天线指向、天线高度以及接收机的前端滤波等因素都会对多路径效应产生影响。

因此，为了减轻多路径效应的影响，需要在接收机的设计和信号处理算法中考虑这些因素，对数据进行合理处理和校正。

二、多路径效应的检测与评估为了准确评估多路径效应的影响以及进行相应的误差校正，需要先对多路径效应进行检测和评估。

这一过程主要包括以下几个方面的内容：1. 信号强度分析：通过分析接收到的GPS信号的强度以及接收机的接收机制，可以初步判断是否存在多路径效应。

在信号强度分析的基础上，可以进一步开展接收机前端滤波和增益的调整，以减少多路径效应的干扰。

2. 数据处理算法：通过适当的数据处理算法，对接收到的GPS数据进行分析和处理。

这些算法可以通过对比不同信号采样点的差异，检查是否存在信号的多次反射。

同时，还可以考虑接收机位置变化的因素，进一步确定是否存在多路径效应。

3. 离散时间系统分析：利用离散时间系统理论，可以将多路径效应建模为系统的输入和输出关系。

通过分析这一模型，可以定量评估多路径效应对GPS数据的影响，并进一步优化校正算法。

三、误差校正方法与技术针对多路径效应引起的误差，目前已经提出了多种校正方法和技术，以提高GPS定位的精确性和可靠性。

GPS测量中的多路径误差分析与抑制方法

GPS测量中的多路径误差分析与抑制方法GPS（Global Positioning System）是一种通过卫星导航定位的技术，它在现代社会中发挥着重要的作用。

然而，在实际的测量应用中，我们常常会遇到多路径误差的问题。

本文将对GPS测量中的多路径误差进行分析，并介绍一些抑制方法。

一、多路径误差的成因分析多路径误差是指卫星信号在传播过程中，经过反射、折射等导致信号在接收机处反复干涉造成的误差。

主要的成因包括：1. 建筑物和地形：由于建筑物和地形在信号的传播过程中会发生反射或阻挡，导致信号存在多条路径到达接收机，产生多路径误差。

2. 植被和水体：植被和水体也会导致信号的反射，特别是在绿色植被茂盛或水面平坦的地区，多路径误差更加严重。

3. 天气条件：天气条件的变化，特别是雨、雪、雾等天气情况下，会导致信号的散射和延迟，增加多路径误差。

二、多路径误差对GPS测量的影响多路径误差对GPS测量会产生一些负面影响，主要包括以下几个方面：1. 定位误差增大：多路径信号的干扰会使接收机接收到的信号发生偏差，导致定位误差的增大。

2. 高精度测量受限：在需要进行高精度测量的应用中，多路径误差会严重影响测量结果的准确性和精度。

3. 时钟同步误差：GPS接收机的内部时钟由于多路径干扰的影响，可能导致时钟同步误差的增大。

三、多路径误差的抑制方法为了减小或抑制多路径误差的影响，我们可以采取以下一些方法：1. 天线设计优化：通过改变天线的设计和安装方式，减少信号的进入和反射，降低多路径误差的发生。

2. 多天线接收：利用多天线接收系统，可以通过接收到多个信号进行抗干扰和抑制多路径误差。

3. 算法优化：通过改进算法，对接收到的信号进行处理和滤波，提高定位的准确性。

4. 参考站技术：通过设置一个或多个参考站，对GPS信号进行监测和修正，减小多路径误差对定位的影响。

5. 外部传感器的使用：通过与其他传感器（如惯性导航仪）的融合，提高测量的准确性和精度，减少多路径误差的影响。

GPS测量中的多路径效应及其消除方法

GPS测量中的多路径效应及其消除方法引言：全球定位系统（GPS）一直是现代测量技术中不可或缺的工具，它在导航、测量和定位等领域具有广泛的应用。

然而，GPS测量中常常会出现多路径效应，这是一种误差现象，会导致测量结果的不准确。

本文将探讨多路径效应的原因，以及当前常用的消除方法。

一、多路径效应的原因多路径效应是指GPS接收器在接收到来自卫星的信号之外，还同时接收到经过建筑物或地面反射而来的信号。

这些额外的信号经过反射后会导致信号的延时和失真，从而引起测量误差。

多路径效应主要有以下几个原因：1. 建筑物和地形的遮挡：高楼、山地或森林等地形会导致信号的反射和散射，使得信号路径变得复杂。

2. 天线高度：天线距离地面越近，接收到的反射信号的强度越高，从而导致多路径效应的增加。

3. 信号衰减：信号在传播过程中可能会受到大气层、云层等的干扰和吸收，导致信号强度的减弱和变化。

4. 接收器误差：GPS接收器本身的设计和性能也会对多路径效应产生影响。

二、多路径效应的影响多路径效应会对GPS测量的准确性和可靠性产生负面影响。

具体来说，它会导致以下几个方面的问题：1. 测量误差的增加：多路径效应会引起信号的延时和失真，进而导致测量结果的误差增加。

2. 定位精度的降低：多路径效应使得接收到的信号变得复杂和不可靠，从而影响卫星定位的精度。

3. 数据质量的下降：多路径效应会导致信号的干扰和扰动，使得测量数据的质量下降，不利于后续的分析和处理。

三、多路径效应的消除方法为了消除多路径效应带来的测量误差，目前有多种方法和技术可供选择。

1. 天线设置和环境优化：合理设置GPS接收器的天线位置和高度，避免建筑物和地形的遮挡，以减少多路径效应的产生。

2. 选择合适的测量时刻：根据实际情况，在信号无遮挡且多路径效应较小的时间进行测量，以提高测量准确性。

3. 多路径效应建模：通过建立数学模型，对多路径效应进行建模和分析，从而估计和消除测量中的误差。

GPS定位中的多路径效应分析与抑制技术综述

GPS定位中的多路径效应分析与抑制技术综述摘要：全球定位系统（GPS）在现代导航和定位应用中扮演着重要的角色。

然而，由于多种干扰和环境因素的影响，GPS定位准确度受到了很多挑战。

多路径效应是其中一个主要的问题之一，它是由于信号在到达接收器之前经历了多个路径的反射、折射或散射而引起的。

本文将从理论分析、算法设计和抑制技术等方面，综述GPS定位中的多路径效应分析与抑制技术。

引言：GPS定位系统由一组卫星和地面接收器组成，通过与卫星的通信，可以获得接收器的位置和时间信息。

然而，在实际应用中，由于信号在传播过程中可能会经历多路径效应，GPS定位的准确性会受到严重的影响。

多路径效应是由于信号在到达接收器之前经历了反射、散射或折射等过程，导致接收器收到的信号中包含多个时间延迟和幅度衰减不同的信号成分。

1. 多路径效应原理分析多路径效应是GPS定位中的主要误差源之一，它对定位精度和可靠性造成了持续的影响。

多路径效应的发生原因主要有以下几个方面：地面上的建筑物、山丘、树木和其他结构物会引起信号的反射和散射，形成多个传播路径；大气层中的湍流运动会导致信号的传播路径变化；地面上的输电线路、建筑物的支架和其他移动物体也可能对信号的传播造成影响。

2. 多路径效应分析方法针对多路径效应的分析方法主要包括实测方法和仿真方法。

实测方法通过在不同环境条件下进行实地数据采集，并对采集到的数据进行分析，从而获取多路径效应的特征和影响程度。

仿真方法则是通过建立信号传播模型，模拟信号在不同环境中的传播过程，从而得到多路径效应引起的误差。

这两种方法结合起来可以更全面地了解多路径效应的特性。

3. 多路径效应抑制技术为了减小多路径效应对GPS定位精度的影响，研究者们提出了多种抑制技术。

常用的技术包括：天线阵列和干涉技术、信号处理算法、空时处理和滤波技术等。

天线阵列和干涉技术通过利用多个接收天线，对不同路径上的信号进行时延和相位差分析，进而减小多路径效应的影响。

GPS测量中的多路径抑制技术研究

GPS测量中的多路径抑制技术研究GPS 作为一种主要的位置定位技术，可以广泛应用于车辆导航、移动通信、地球物理勘探等领域。

但是，GPS 在使用的过程中会受到许多影响，其中最主要的问题之一就是多路径效应。

多路径效应是指 GPS 信号在传播过程中发生反射、衍射、折射等现象，导致 GPS 接收机接收到多个具有不同时间延迟和幅度衰减的信号，从而影响了定位精度和可靠性。

为了解决多路径效应问题，研究人员提出了多种多路径抑制技术。

本文将介绍主流的三种多路径抑制技术，并探讨它们的特点和优缺点。

一、空间分集技术空间分集技术是一种通过使用多个天线接受来自不同方向的 GPS 信号，从而减少多路径影响的技术。

与单一天线相比，使用多个天线可以增加系统的自由度，对信号进行分离和处理。

此外，空间分集技术可以提高信噪比和抗干扰性能，增加接收机的覆盖范围。

空间分集技术的优点在于其高可靠性和实用性，但也存在一些问题。

首先，由于需要使用多个天线，空间分集技术需要较大的硬件设计成本和复杂度。

此外，在某些环境下，如城市和山区，地形物体会对天线的位置和方向造成影响，从而影响空间分集技术的性能。

二、时间域解相关技术时间域解相关技术是一种使用自适应算法进行数据处理的技术，通过估计多路径信号并相应地对其进行补偿，从而消除多路径效应。

时间域解相关技术基于GPS 信号的信道模型，可以实现高精度的多路径抑制。

时间域解相关技术的优点在于其高精度和广泛性，不受环境和天气条件的影响。

但是，时间域解相关技术具有较高的计算复杂度和较大的处理延迟，因此需要较高的计算资源和存储设备，同时可能会受到噪声和滤波器的影响。

三、波束形成技术波束形成技术是一种使用多个天线和自适应算法进行 GPS 信号处理的技术。

波束形成技术主要通过对多个天线的信号进行加权和组合，将信号聚焦到预定的方向上，从而增加信号强度并抑制多路径干扰。

波束形成技术的优点在于其提高了信号强度和抗干扰性能，并减少了多路径效应的影响。

GPS动态变形测量中的多路径效应特征研究

ｍａｕｅｅｔｅｔｓａｉｕｙｕｅｏｓｕａｉｉｒｔｎｔｌ．ｈｅｕｔｓｏａｔｅｅａｅｓｍｅｕｐｆｅｓｒｍｎｓｉｃｒｅｏｔｓｆｍｌｔｎｖａｏｂｅＴｅｒｓｌｈｗｔｔｈｒｒｏｍｓｔｒｄｂａｉｏｂｉａｓｈｊｏ
ｈｇｒｑｅｃｎｔｅｍｕｐｔｒｏｅｅｎｔｉｒｑｅｃｓｎａｏｔｅｖｂｒｔｏｒｑｅｃｆｔｅｔｂｅ，ｉｈｆｅｕｎｙｉｈｈｉａｈｅｒｓｒｓａｄｉｓｍａｎｆｅｕｎｙｉｅｒｔｈｉａｉｎｆｅｕｎｙｏｈａｌｉｔｕｔｍａｅｈｅｅｔｂｌｙｄｗｎ，ｕｎｔｅｐｒｆｌｗｒｑｅｃＡｆｅｈｈｉａｈｃｒｅｔｏｓｎｈｅｐｒｆｈｓｉｋｓｔｅｒｐａａｉｔｏｉｂｔｉｈａｏｏｆｅｕｎｙ．ｔｒｔｅｍｕｐｔｏｃｉｎｕｉｇｔａｏｔｔｌｗｒｑｅｙｗｈｃａｅａｎｒｐａａｉｉｙ，ｈｃｕｒｃｆＧＰＳｍｅｓｒｍｅｔｃｎｂｍｐｒｖｄａｏｔ３ｏｆｅｕｎｃｉｈｈｓａｃｒｉｅｅｔｂｌｔｔｅａｃａｙｏｔａｕｅｎａｅｉｏｅｂｕ０％．
／）ｅａｔｅｔｆＳｒｙＥｇｎｅｉｎｅｍｔｓｅｔｌｏｔＵｉｒｔ，Ｃａｇｈ４０８＼１ＤｐｒｎｖｎｉｒｇａｄＧｏａｉ，Ｃｎｒｕｈｎｅｓｙｈｎｓａ１０３ｍｏｕｅｅｎｃａＳｖｉ

GPS多路径效应实验测试与分析研究

摘要：作为影响ＧＰＳ测量信号的干扰源，多路径效应为众多研究者所关注。多路径效应使得ＧＰＳ测量的精度降低，严重时还将引起信号失锁。针对这一问题，文中从多路径效应产生的原理出发，设计并实施无线电干扰和镜面反射干扰实验，分析多路径效应对ＧＰＳ单点定位精度、基线长度精度和网精度的影响。在既有的研究成果基础上，提出随着距离的变化多路径效应的影响程度不同、对网精度影响最小、对单点定位精度影响最大等结论，并总结了减弱多路径效应的相关措施。关键词：ＧＰＳ测量；定位精度；多路径效应；无线电干扰；镜面反射中图分类号：Ｐ２２８文献标志码：Ａ文章编号：１００６－７９４９（２０１４）１２－００３１－０４
图２实验区域
Ｃ２和Ｃ４是已知点，Ｃ３是施加干扰点，单点精度分析中把一台ＧＰＳ接收机架在已经确定的点Ｃ２上，将另一台仪器架设在Ｃ３上，网精度分析中添加仪器架设在已知点Ｃ４。其中Ｃ２、Ｃ３和Ｃ４周围均没有高大障碍物，且地势比较平坦。在数据处理过程中，参考卫星是软件默认的信号接收较好的卫星，截止高度角为５°，采样间隔为５ｓ。
由于存在程差 Δ，反射波和直接波之间存在一个相位延迟δ，如式（３）所示，不论是程差还是相位延迟，都会对测量观测产生误差，影响其定位的精度。

导航卫星系统多路径效应分析及抑制方法研究

导航卫星系统多路径效应分析及抑制方法研究导航卫星系统的多路径效应是指信号在传播过程中遇到建筑物、地形起伏或其他障碍物而产生的反射，导致接收器接收到多个路径上的信号，从而导致测量误差的问题。

多路径效应是导航系统中常见的误差源之一，对定位精度和可靠性造成了不利影响。

因此，分析多路径效应的产生机理，研究抑制方法，对于提升导航系统的性能具有重要意义。

多路径效应的产生原因主要包括以下几个方面。

首先，当导航信号穿过大型建筑物或其他物体时，会发生信号的反射、折射或衍射现象，导致接收器接收到来自多个路径的信号。

其次，地形起伏也会产生多路径效应，因为信号在山脉、山谷和其他地形特征上反射和折射。

另外，天气条件也可能导致多路径效应的产生，如大雨、雪、雾等都会影响信号的传播路径。

为了解决多路径效应对导航系统精度的影响，研究人员提出了一系列的抑制方法。

其中，常见的方法包括硬件设计和信号处理技术两个方面。

在硬件设计方面，可以采取以下措施来减小多路径效应。

首先，通过合理设计导航接收天线和防止信号反射的建筑物安装来降低多路径信号的强度。

其次，使用可调的天线阵列和低剖面导航接收器，以减少多路径效应的出现。

此外，针对特定场景，可以采用定向天线和天线盲区填充等方法来减少多路径效应。

在信号处理技术方面，可以采取以下方法来抑制多路径效应。

首先，利用导航接收器的软件算法进行多路径信号的检测和鉴别，然后对多路径信号进行滤波和补偿。

其次，采用自适应滤波算法来估计和抑制多路径效应，通过不断调整滤波器参数，使导航接收器能够抑制多路径信号的影响。

另外，利用干涉法、相关法和波束形成等技术，可以对多路径信号进行分析和激活，从而识别和抑制多路径效应。

除了硬件设计和信号处理技术，还有其他的方法可以降低多路径效应的影响。

例如，使用差分GPS技术可以通过两个或多个接收器之间的基准站进行精确的差分调整，从而减少多路径引起的误差。

此外，利用导航系统中卫星星座的几何结构，可以通过加权平均或抑制干扰等方法提高定位精度。

浅谈GPS测量中多路径效应及精度控制措施

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浅谈ＧＳＰ测量中多路径效应及精度控制措施
（渭南师范学Leabharlann ，陕西渭南７４０）１００
摘要：针对ＧＳ测量应用中遇到的多路径效应问题进行分析。阐述了ＧＳ测量中多路径效应的含义，ＰＰ分析了产生多路径效应的根源——程差的几种具体的形式，并结合实际提出消除多路径误差的一些措施。旨为科学理解多路径误差及更深入的消除多路径误差提供理论参考。在
关键词：Ｐ多路径效应；度控制ＧＳ；精
式中： — Ｄ接收天线至建筑物垂直面的水平距响随着电子技术、计算机技术及现代测绘技术离；３．ＧＳ．１Ｐ测站不宜选择在邻近水面或平坦１的发展，Ｐ技术给传统的大地测量技术带来了ＧＳｏ反射波的入射角；－光滑的地带、盐碱地带或金属矿区等地，这些地方革命性的变化其以精度高、。速度快、费用省、操作｝接受天线至反射点的高度。卜会引起强烈的反射信号。灌木丛、草和其它地面植简便等优势被广泛应用于各种测绘工作当中，尤２水平面反射波多路径效应程差．２被能较好地吸收微波信号的能量，是较为理想的其是在各种等级的控制测量方面，ＰＧＳ技术已经以地面为例（２，面反射波产生的距离设站地址，图）地翻耕后的土地和其它粗糙不平的地面基本取代了常规控制钡量而成为主要测量手段日延迟量为：４。的反射能力较差，也可选站。＃（－ｏ；）ｉ０２，０１ｃｓＯ｝ｎ＝Ｈ，Ｚ－ｓｉｉｎ（）５在ＧＳＰ测量中精度是ＧＳ的一个极其重要的参Ｐ３２．测站附近有高层建筑物时，１卫星信号会数，为了能进一步提高其精度，探讨误差来源并提通过墙壁反射进＾天线。选站时应注意离开这些出相应措施就显得十分必要。中多路径效应引其建筑物，汽车也不要离测站过近。一般说，在截止起的误差长期以来为科研工作者所提及，但有关到高度角以下的建筑物不会产生多路径效应。于其产生的具体原因还未见论述。基于此背景，对３．ＧＳ．Ｐ测站应远离具有电磁波强辐射源１３ＧＳＰ测量中多路径效应引起的误差来源进行详细的地方，如雷达、电台、微波中继站等设施附近。因分析，并提出具体消除措施，以提高ＧＳＰ测量精为它们不仅本身反射电磁波，而且所辐射的强电度。磁波将会被极灵敏的ＧＳＰ天线单元所接收，从而１ＧＳ测量中多路径效应的含义Ｐ “ 烧毁” 天线单元。Ｌ卫．ｊＧＳＰ卫星信号从高空向地面发射，若接收机３４如果ＧＳ点已确定，．１Ｐ且不能改变，而它天线周围有高大建筑物或水面时，建筑物和水面图２水平面反射波多路径效应又处于强反射波的地方，为减少多路径误差，观测对电磁波具有强反射作用，天线接收的信号不但式中：－｝接收天线至地面的垂直距离；Ｉ时可适当变化天线高度。比，Ｊ外还可根据线相距的有直接从卫星发射的信号（直接波）还有从反射，反射波的入射角。数值，采用大偏心观测，避开强反射波，或在解算体反射的电磁波信号（反射波）这两种信号产生，２斜面反射波多路径效应薛ｊ！差时采用删除多路径效应严重的观测时段或卫星的干涉，从而使观测值偏离真实值，Ｐ定位产生误ＧＳ以山坡为例（３，坡的倾角为Ｂ则图）山，方法。差，该误差称为多路径效应。３２采用性能良好的接收机天线以减弱多路２多路径效应程差产生的形式径误差的影响为削弱多路径误差，一般都采用性能良好的ＧＳＰ在实际测量中接收到的信号是直接波和反射波产生干涉后的叠加信号。而来自卫星的微带天线，并在天线下部安置屏蔽地面反射电波直接信号和经反射体反射后的信号所经过的路程的抑径板，这个方法可使多路径误差减！近１。／３长度是不一样的，两种路程长度的差值称为程差此外，由于多路径误差是时间的函数，其大或冲离延迟量，这是产生多路径效应的根源。反射小和符号会随卫星高度角的变化而变化，所以适当地延长观测时间，可以削弱多路径误差的周期体相对于接收天线的位置而言有垂直面、水平面和斜面三种情况。以下分别介绍这三种晴况下多Ｌ－．Ｊ性影响。路径效应程差的产生形式：图３倾斜面反射波多路径效应小结２垂直面反射波多路径效应程差１ｓＤｃｓ［０，／（－）＝ｏ３（）６ＧＳＰ是随着现代科学的发展而兴起的先进以建筑物面为例加以说明（１，，图）显然反射ｓ＿ｎ９－０＝ｃｓ０ｏ（－）Ｉｉ（０２）Ｄｏ２／ｓ１０ｔｓ－ｃ３【）导航、７定位技术。由于ＧＳＰ测量有传统测量不可取得到程差ｓ为：代的优点，其在工程测量中的地位日益重要，相关波产生的距离延迟由ｓ和ｓ两项组成：ｓｓｓＤ（￣Ｏ２）０￣０＝Ｄｉ２／ｏ的技术知识也发展很陕。关于误差产生的来源以＝ｌｚ－＝１３Ｓ０／８（－）２ｓ０ｓｃ３ｎｃ（＿）Ｂｅ（）及相应的措施长期以来一直受到科研工作者的重８接收天线至反射的高度为：视。初步论述了多路径误差产生的内在原因，并提ｈＤｔＢ０＝／（－）ｇ（）出了相应的消除措施。９当然，这只是控制ＧＳＰ测量式中：妾叫收天线至山坡反鼽垂直面的水精度的—个小方面，有关于ＧＳＰ测量精度的其它平距离；控制措施还要更深入的了解和掌握。ｏ反射波的入射角；＿参考文献『１太广，国林，福顺．Ｐ１宋杨潘ＧＳ测量的误差源Ｂ删反射面的倾角。ｊ测绘１２０，１上式（）当Ｂ９ｏＢ０时，８中，＝ｏ和＝ｏ分别对应（）及精度控制『．与空间地理信息，０８３３和（）５式两种特殊隋形。显然，程差不仅与反射波（）１９１２４：１—２．ＬＤ — 的入射角和反射面的倾角有关，而且还与反射物【］尚朝．２苗常规控制测量与ＧＳ制测量点位Ｐ控图１垂直面反射波多路径效应距天线的距离有关。由于存在程差ｓ，所以反射波精度比较分析叨．江西蓝天学院学报，０，２８３０１：９３．ｓＤｓ０￣／ｎ＝ｉ（）和直接波之间存在—个相位延迟。不论是程差还（）２ —４１作者简介：军（９１）男，族，程１７～，汉陕西省渭ｓｌＯ（８￣２）・ｇ１０－０Ｃ（）是相位延迟，２都会对测量观测值产生误差，影响南市人，本科学士，工程师，主要从事工程项目管Ｓ和ｓ共同产生的距离延迟量为：。：ＧＳＰ的定位精度。理ｓ＋Ｄｉ０１ｓｓｎ（）３３削弱多路径误差的方法ｈＤｔ０＝／ｇ（）４３选择合适的站址以减弱多路径误差的影．１

浅析GPS测量中的多路径效应

浅析GPS测量中的多路径效应摘要：本文讨论了GPS测量中多路径效应产生的原因和特点，对GPS多路径误差进行了分析，探索抑制多路径效应的途径。

关键词：GPS；多路径效应；多路径误差（Inner Mongolia Technical College of Construction，Province 010070，P.R.China）Abstract: This paper discussed the causes and characteristics of the multipath effect in GPS surveying, analyzed the GPSmultipath errors, findways tosuppressmultipath effects.Keywords: GPS; multipath effects; multipath errorsGPS 测量定位技术以其高精度、高效率、低成本、实时定位和操作简便等优点被广泛地应用于土地利用规划和各项工程建设等众多领域。

随着GPS 测量定位技术的广泛应用，其定位方法和数据处理理论也在不断发展和完善。

由于在GPS 测量定位技术中充分利用了一些误差在空间的强相关性，采用改正模型和差分定位等技术手段，绝大多数误差得到了很好的消除或削弱，其剩余残差已对GPS 测量定位成果的精度威胁不大。

但是，随着观测站周围环境（包括高层建筑物、山坡、树和水等）的变化，多路径误差有时会对GPS 测量定位成果精度造成很大的影响。

众所周知，由于多路径误差随测站周围环境变化的复杂性和在空间上的非相关性，无法利用严密的数学模型予以改正，亦不可能利用差分定位技术手段子以有效地削弱。

目前，利用GPS 技术在小范围（通常距离为几公里）内进行高精度测量定位，多路径误差已经成为影响测量成果精度的主要误差源。

所以，为了提高GPS 测量定位成果精度，以满足工程建设和变形监测等任务的需要，有必要对多路径误差的特性及其影响的规律进行深入研究。

GPS测量中的多路径干扰抑制算法研究

GPS测量中的多路径干扰抑制算法研究随着全球卫星导航系统(GNSS)的逐渐普及，GPS已经成为日常生活中不可或缺的定位工具。

然而，GPS测量中的多路径干扰问题已经成为制约GPS应用的一个重要因素。

多路径干扰指的是信号从发射源到接收器，除了直达路径外，还会有经过不同反射面反射回来的信号，这些反射信号会对导航信号造成相位偏移和幅度失真，最终导致GPS测量精度降低，为使用者带来误导，这就是我们常说的多径干扰问题。

为了应对多路径干扰的问题，很多学者研究了相应的抑制算法，经过几十年的发展，现在有很多种抑制算法已经成熟应用于实际系统中，比如最基本的空域滤波技术、引入标志（pattern）的微分代码同步技术、一致性探测技术、多天线技术等等。

下面我们将针对各种抑制算法做一个详细的介绍。

1. 空域滤波技术空域滤波技术是最基本的抑制多路径干扰的方法之一。

该技术利用了多径干扰在空间分布上的特点，通常将空域滤波器看作一个函数，它能够根据接收到的信号的位置和多径干扰的空间相关性进行调整，将多路径干扰通过滤波器转化为噪声。

由于空域滤波技术需要知道多径干扰的空间分布情况，所以需要多个天线进行接收，通过天线间的协同作用，可以实现多径干扰的抑制。

2. 基于微分代码同步的抑制技术在此方法中，采用一个特殊的接收方式，以实现对多径干扰的抑制。

该技术主要是利用了微分方式所具有的微分和差分操作的性质，将接收到的信号进行差分、均衡和估计，以消除多径干扰的影响。

此方法需要计算导航数据，所以对计算能力的要求较高。

3. 一致性探测技术一致性探测技术是基于最小二乘估计的带限二阶滤波器，实现对多径干扰的抑制。

该技术需要利用接收机的自相关函数进行计算，以估计导频和数据的卷积函数，并依此抑制多径干扰。

4. 多天线技术在多天线技术中，接收器使用了多个天线，利用接收到的信号进行空间处理，以减少多径干扰的影响。

多天线技术具有多种不同的形式：为防范多径干扰将单个天线差分处理，来自多个天线的信号组合，来自多个天线的信号分别处理等等。

卫星导航中多路径效应的检测与抑制技术

卫星导航中多路径效应的检测与抑制技术导航系统是现代社会不可或缺的一部分，而卫星导航系统被广泛应用于交通、军事、航空等领域。

然而，卫星导航系统的精度和可靠性常常受到多路径效应的影响。

多路径效应是指导航信号被反射、衍射或绕射后到达接收天线，导致接收到多个信号路径，从而造成导航误差或干扰现象。

为了应对这一问题，科学家们开展了一系列的研究工作，有效地检测和抑制多路径效应，以提高卫星导航系统的性能和可用性。

首先，多路径效应的检测是解决问题的第一步。

通过合理的信号处理和数据分析，可以准确地检测出多路径效应的存在。

常见的多路径检测方法包括自相关函数法、相位差法、功率差法等。

自相关函数法利用接收信号的自相关函数来确定导航信号的直达路径和多路径，并据此抑制多路径干扰。

相位差法和功率差法则通过比较多路径信号与直达信号的相位差或功率差，从而判断多路径效应的强弱程度。

这些方法需要在接收端进行信号处理和数据分析，以获得多路径效应的相关信息，并为下一步的抑制措施做准备。

其次，针对检测到的多路径效应，科学家们提出了一些有效的抑制技术。

一种常见的抑制方法是利用天线阵列技术。

天线阵列可以通过相控阵技术来选择性地接收直达信号而抑制多路径信号，降低多路径效应的影响。

此外，还可以使用先进的信号处理算法，如自适应滤波、脉冲压缩等技术，将多路径干扰从接收信号中消除或降低。

自适应滤波算法可以根据多路径信号的特征，自动调整滤波器的参数，提高多路径抑制效果。

脉冲压缩技术则可以通过压缩滤波器将多路径信号压缩为短脉冲，使其在时域上与直达信号区分开来。

这些抑制技术的应用可以有效地减少多路径效应对导航系统性能的影响，提高定位的精确性和可靠性。

此外，多路径效应的抑制也可以通过改进导航系统的硬件设计来实现。

例如，可以设计新型的宽带天线来减少多路径效应的产生。

宽带天线可以同时接收多个频段的导航信号，从而避免频率选择性的多路径效应。

同时，也可以采用多天线接收技术，通过接收多个方向的信号，从而消除多路径干扰的影响。

GPS测量中的多路径效应的影响研究

GPS测量中的多路径效应的影响研究摘要：本文推导了多路径效应通过水平面、垂直面及倾斜面等3种情况下反射的程差的具体形式，并提出了相应的减小多路径效应的方法。

旨在为科学理解多路径效应的误差来源及更深入的消除多路径效应的影响提供理论参考。

关键词：GPS；多路径效应；减弱措施GPS测量以其精度高、速度快、费用省、操作简便等优势被广泛应用于各种测绘工作当中。

GPS测量的精度受多种因素影响，概括起来主要有：与GPS 卫星有关的影响（卫星钟差、卫星轨道误差和相对论效应等）；与信号传播有关的影响（电离层、对流层延迟和多路径效应的影响）和观测误差和接收设备误差（接收机钟差等）[1]。

利用差分技术可消除公共误差项的相关影响部分，其误差消除效果会随着基线的增长而减弱，但差分技术对多路径效应的影响却无能为力[2]。

因此，有必要对多路径效应引起的误差来源进行详细分析，以便提出具体消除措施，提高GPS测量精度。

一、多路径效应的含义GPS卫星信号从20200km高空向地面发射，接收机天线接收的信号不但有直接从卫星发射的信号，还有从反射体反射的间接信号，这两种信号叠加后被接收机接收引起定位误差，这种效应称为多路径效应。

其中金属材料、水面等反射较强。

二、多路径效应的程差在实际测量，卫星直接发射的信号和经反射体反射的间接信号，在传播过程中所经过的路程长度是不一样的，两种路程长度之差叫做程差或冲离延迟量，是多路径效应产生的根源。

信号被反射的情况多种多样，归纳起来有经建筑物垂直表面的反射、经水平光滑地面（水面）的反射和经倾斜面的反射，以下分别介绍这三种情况下多路径效应的程差形式：（一）垂直面反射的程差以建筑物垂直表面的反射为例加以说明，如图1所示，反射波产生的距离延迟由和之和决定：其中，为接收机天线与建筑物垂直表面的水平距离；为反射波的反射角。

（二）水平面反射的程差图1垂直面及水平面的多路径效应以水平的光滑地面为例进行说明，如图1所示，地面反射波产生的距离延迟量由和之差决定：其中，为接收机天线到水平地面的的垂直距离；为反射波的入射角。

GPS动态监测多路径效应分析

GPS动态监测多路径效应分析摘要：GPS给导航定位及大地测量等学科带来了一场革命性的变革。

它具有速度快、全天候、自动化程度高、测站间无需通视、可同时测定点的三维位移等优点，因而广泛应用于各种形式(如大坝、桥梁或工程结构等)的动态监测。

本文首先阐述了研究多路径效应的现实意义，并对目前国内外多路径的研究现状及其存在的问题进行了总结；其次是分析了多路径效应的信号特征，并利用多路径信号的频率特性，对基于小波分析的多路径效应研究；最后，通过算例分析，检验了小波分析减弱多路径效应对动态监测的影响，得到了满意结果。

关键词: GPS；多路径效应；小波滤波；滤波器设计Abstract: GPS navigation orientation and the earth to measure, and other disciplines bring a revolutionary change. It has high speed, all-weather, a high degree of automation, between stations without the sight, the simultaneous determination of point can be 3 d displacement etc, and thus widely applied in all kinds of forms (such as DAMS, Bridges or engineering structure, etc.) of the dynamic monitoring. This article elaborates the multipath effect of practical significance, and many of the path at home and abroad research present situation and problems are summarized; Second is analyzed the multipath effect of the signal characteristics, and using the frequency of the signal path characteristics of wavelet analysis based on the multipath effect research; Finally, through the analysis of the example, test the wavelet analysis abate multipath effect of dynamic monitoring, the effects of the results are satisfactory.Keywords: GPS; Multipath effect; Wavelet filter, Filter design0 前言GPS作为新一代的空间定位系统，自从20世纪80年代以来，尤其是进入90年代后，GPS卫星定位和导航技术与现代通信技术相结合，在空间定位技术方面引起了革命性的变化。

GPS多路径效应探讨

GPS 多路径效应探讨张　莉1,李世平2(1.包头铁路工程学院,内蒙古包头　014000;2.包头钢铁学院,内蒙古包头　014000) 摘　要:通过对GPS 多路径效应误差对GPS 测量精度影响的分析,提出了一些减弱多路径效应对测量影响的措施。

关键词:多路径效应;截止到高度角中图分类号:P 225.5 文献标识码:A 文章编号:1007—6921(2003)06—0080—02 任何测量误差分为系统误差和偶然误差,GPS 测量误差也是如此,其中系统误差无论从误差的大小、还是危害程度都远远超过偶然误差的影响,但系统误差的影响有时有规律可循,可以采用一定的措施方法来消除或减弱它。

多路径效应误差就属系统误差,在GPS 测量误差中是很重要的一项误差。

在GPS 测量中被测站附近的反射物所反射的卫星信号(反射波)如果进入接收机天线的话,就将和直接来自卫星的信号(直射波)产生干涉,从而使观测值偏离真值产生所谓的多路径效应误差,这种由于多路径的信号传播所引起的干涉时延效应被称作多路径效应。

多路径效应严重损害GPS 测量的精度,严重时还将引起信号的失锁,是GPS 测量中一种重要的误差源。

下面简要介绍产生多路径效应的原因,以及避免多路径效应误差的一些措施。

1　反射波实际测量中GPS 天线接收到的信号是直射波和反射波产生干涉后的组合信号。

反射物可以是地面、山坡和测站附近的建筑物等。

现以地面为例加以说明(下图所示)。

若接收天线同时收到了直接来自105m ×24m ,基坑开挖度16.5m ,设计采用密排咬合人工挖孔灌注桩加3层钢管支撑作支护结构、部分单排三轴水泥土深层搅拌桩(17m )作止水帷幕墙。

单组三轴深层搅拌桩直径为3～Υ700m ,相邻两组桩相互搭接宽度为300m 。

3.1　地质特征。

深层搅拌桩施工土层自上而下依次是:杂填土、粉砂土、砂土与粉砂土。

在7～13m 深处有深层搅拌桩较难施工的密实、中高压缩性、中等强度的砂层。

卫星导航系统精度提升与多路径效应分析研究

卫星导航系统精度提升与多路径效应分析研究导语：随着技术的发展和应用的广泛，卫星导航系统已成为现代社会中不可或缺的重要工具。

然而，卫星导航系统在城市、山区、建筑物周围等复杂环境下，面临着多路径效应的挑战，降低了系统的精度。

本文将阐述卫星导航系统的工作原理、精度提升的方法以及多路径效应的分析研究。

一、卫星导航系统的工作原理卫星导航系统是基于人造卫星的全球定位系统，通过测量卫星信号传播时间和位置，实现定位和导航功能。

卫星导航系统主要包括全球定位系统（GPS）、伽利略、北斗和GLONASS等。

卫星导航系统工作原理主要包括如下几个步骤：1. 导航卫星发射出带有精确时刻的信号；2. 接收器接收来自多颗卫星的信号，并计算出它们之间的时间差；3. 通过时间差和卫星定位参数，计算出接收器的位置。

二、提升卫星导航系统的精度卫星导航系统的精度对于实时定位和导航至关重要。

为了提高系统的精度，以下方法可以被采用：1. 增加接收卫星数量：由于定位是通过多颗卫星发出的信号计算得出的，增加接收卫星的数量可以提高定位的精度。

当接收器能同时接收到更多的卫星信号时，可以运用更多的信息来计算位置。

2. 使用不同频率的信号：卫星导航系统通常会发送多个频率的信号，不同频率的信号传播到接收器的路径长度有所不同。

通过测量不同信号的传播时间差和带宽，可以减小误差，提高系统的精度。

3. 接收信号预处理：卫星导航系统中使用了许多信号处理技术，例如多普勒频移、自适应干扰抑制等。

这些技术可以有效地减小信号传输中的干扰和误差，提高系统的精度。

三、多路径效应的分析研究多路径效应是指卫星导航系统中信号在传播过程中，由于地面、建筑物等遮挡物的反射、绕射，造成接收器接收到多个路径信号的现象。

多路径效应给卫星导航系统带来了一定的挑战，降低了系统的定位精度。

多路径效应主要产生以下几个原因：1. 地形和建筑物：山区、城市高楼和障碍物会导致信号反射和绕射，形成多个信号路径。