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GPS测量中多路径效应研究综述

（ａｕｔｆＩｆｒａｉｎＥｇｎｅｉＦｃｌＹｏｎｏｍｔｏｎｉｅｎｇ，ＣｉａＵｎｉｅｓｔｆＧｏｃｅｃｓｒｈｖｒｉｏｅｓｉｅ，Ｗｕａ０７ｎｙｎｈｎ４３０４，Ｃｎ）ｈｉａ
Ａｂｓｒｔ：Ｍｕｌｉｔｆｅｃｅｓｔｎｔｈｉ－ｐｒｉｉＳｐｏｓｔｏｎｎｇａｉｎｇＥｓｔａｃｔｐａｈｅｔＰｒｅｎｉｅｈｇｈｓｅｃｓｎＧＰｉｉｎｄｔｍｉ．ｏｉ－ｐｅｉｌｙｉｈｈｇｈ－ｐｒｃｏｎＧＰＳｐｏｓｔｏｎｎｇ，ｕｌｉｔｆｅｔｉｈｅｎｉｒｏｒｓｕｒｅｏｃａｌｎｔｅｉｅｉｉｓｉｉｉｍｔｐａｈｅｃｓｔｎｎｅｒｏｃｆ
ｄｉ１．９９Ｊｉｓ．６２－７４．０００．２ｏ：０３６／．ｓｎ１７９０２１．３０３

测量中多路径效应研究综述
范晓燕周乾
ｆ中国地质大学信息工程学院，汉４０７）武３０４
摘
要：多路径效应存在于ＧＳＰ高精度定位和授时中。特别是在高精度ＧＳＰ定位中，多路径效应是影响其
中图分类号：２８Ｐ２文献标识码：Ａ收稿日期：００２２１６—１０—
ＲｅｅＷｆＭｕｔｐｔｆｃｓｉＧＰＳＭｅｓｒｍｅｔｖｉｏｌｉａｈＥｆｅｔｎａｕｅｎ
Ｆａａｙｎ，ｈｕＱａｎＸｉｏａＺｏｉｎ
ｉｆｕｅｎｉａｓａｓｗｅｌａｓａｖａｅｙｏｏｍｅｔｃｎｌｃｎｇｌｗｌｒｔｆｄｉｓｉｍｕｌｉｔｅｒｏｃｓｎｇｔｃｏｏｇｅｔｐａｈｒｏｒｐｒｅｓｉｅｈｎｌｙａｒｓｍｍａｒｚｄ，ａｎｈｓｏｅｓｎｅｕｉｅｄｔｅｅＰｒｃｓｉｇｔｃｈｎｑｅｓｍｅｐ，ＮｙｚｄａｎｏｍｐａｅｄｂｅｉｕｅＳａｒｕｍｄｕａｎｅｄｃｒａｓｄ

GPS多路径效应误差及处理技术

目录一．引言二． GPS多路径效应误差2.1 多路径误差概念2.2 多路径误差模型2.3 多路径误差特性三．GPS多误差效应的处理技术3.1 空间处理技术在降低多路径误差方面的使用3.2 接收机的改进机技术在降低多路径误差方面的使用3.3 数据后处理技术在降低多路径误差方面的使用3.4基于EMD的虑波方法四．结论摘要：本文介绍了有关多路径误差的产生概念，产生机制，及在实际中的一些处理技术包括空间处理技术、接收机改进技术和数据后处理技术。

关键字：GPS，多路劲误差效应，反射，处理技术一．引言GPS 是英文Global Positioning System（全球定位系统）的简称。

GPS是20世纪70年代由美国陆海空三军联合研制的新一代空间卫星导航定位系统。

其主要目的是为陆、海、空三大领域提供实时、全天候和全球性的导航服务，并用于情报收集、核爆监测和应急通讯等一些军事目的。

经过20余年的研究实验，耗资300亿美元，到1994年3月，全球覆盖率高达98%的24颗GPS卫星星座己布设完成。

GPS全球定位系统在现代科技领域得到了广泛的使用，它主要是通过地面接收设备接收卫星传送的信号来测定地面点的三维坐标。

它拥有良好的定位精度，定位精度可达毫米级, 授时精度可达ns级, 从而达到全球广泛使用。

但其在使用过程中也会产生误差，为了达到高要求，应对误差进行处理。

对于GPS相对定位而言, 在采集GPS定位数据时, 关键在于如何消除和减弱GPS信号的传播误差。

它主要是电离层和对流层的时延误差以及多路径误差。

其中卫星星历误差,，对流层、电离层延迟误差, 接收机误差等都可以通过模型改正或双差进行消除或者削弱。

,但对多路径这样的随机性误差无法利用长期观测数据来建模彻底，因此消除多路径误差即比较困难。

多路径误差已成为卫星导航定位中最难以克服和修正的误差之一。

本文介绍了多路径误差的有关知识，并介绍当前领域多路径误差的处理方式包括：空间处理技术，接收机的改进机技术，数据后处理技术等。

浅谈GPS多路径效应及误差处理技术

目的，同时也为工程测量人员提供参考。
１多路径效应的概念、类型和特性
１．１多路径效应的概念
从ＧＰＳ卫星发射天线相位中心直接到达ＧＰＳ信号接收天线相位中心的信号，称为直接波。当ＧＰＳ信号由于受到附近的如物体地面、水面、建筑物、树林等发生发射时，出现了发射波 … 。实际上，ＧＰＳ接收机所接收的信号
Ａｂｓｔｒａｃｔ：ＴｈｉｓａｒｔｉｃｌｅｂｉｒｅｌｆｙｄｉｓｃｕｓｓｅｓｔｈｅＧＰＳｍｅａｓｕｒｅｍｅｎｔｓｉｎｍｕｌｔｉ —ｐａｔｈｅｆｆｅｃｔｉｎｔｈｅｃｏｎｃｅｐｔ，ｔｙｐｅ，ｃｈａｒａｃｔｅｒｉｓｔｉｃｓ，ｆｏｃｕｓｉｎｇｏｎ
响测量成果精度的主要误差源。
１．３多路径效应的特性
１）与时空环境相关。与卫星相对于地物的空间位
置有关，与地物对ＧＰＳ信号的反射能力有关，即与发射物的反射系数有密切关系。２）与接收机的性能（抑制能力）有关。ＧＰＳ接收机都有不同的工作原理，所以跟踪和锁定ＧＰＳ卫星信号的过程会有所不同，那么会导致接收机输出的观测量受到的多路径效应的影响不一样；ＧＰＳ接收天线是接收系统中的重要部件，其性能也直接影响对多路径效应的抑制能力。３）多路径具有重复性。卫星空间结构相对于观测点是依卫星的运行周期而重复的，因此产生多路径的场景

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。

浅谈GPS卫星定位技术传播应用

一
１Ｐ点之间不要求相互通视，对ＧＳ网的几何图形也．ＳＧＰ没有严格要求，而使ＧＳ从Ｐ点位的选择更为灵活，可以自由
布设。
、
传统监测方法的弊端
２定位精度高。目前，采用载波相位进行相对定位，精．近代采用的遥感手段在土地利用现状监测中，虽然对于宏观度可达ｌｌｘｆ。变化有很强的适用性，但受限于成像条件和地形环境，目前３观测速度快。目前，利用静态定位方法，完成一条基．还不能全面及时地反映动态的变化，特别在微观监测方面仍线的相对定位所需要的观测时间，根据要求的精度不同，一多采用传统技术方法。简易补测法就是利用变更地物与周围般为１ｈ～３。如果采用快速静态相对定位技术，观测时间可明显地物之间的相关位置关系，使用皮尺或钢尺根据比较法、缩短至数分钟截距法、延长线截距法、距离交会法、直角坐标法等几何方４．功能齐全。ＧＳ测量可同时测定测点的平面位置和高Ｐ
测的实时性和数值化，保证了土地利用现状调查的现时陛。
收稿日期：２１—８００００．６
工，适用于各种各样复杂的变更情况，真正地实现了动态监卫星，因此在任何地点、任何时间均可进行ＧＳＰ测量。ＧＳＰ测量一般不受天气状况的影响。・
１１９
，＿
学技术的许多领域。土地测量是我国经济建设中一项不可或缺的工作，以往的测绘手段存在很大的局限性，随着ＧＳ术的发Ｐ技展利用，它在土地测绘中起到必不可少的作用，笔者主要从以下几个方面去探讨ＧＳ技术在土地测量中的传播应用。Ｐ

GNSS定位中出现的多路径和多路径误差的分析和减小方法

GNSS定位中出现的多路径和多路径误差的分析和减小方法引言：全球导航卫星系统(GNSS)是一种通过利用多颗卫星发射信号来实现地球上位置测量的技术。

然而，由于多种原因，包括建筑物、树木和地形等物体的反射，导致卫星信号在到达地面接收器时出现多路径效应。

这种多路径效应会导致定位误差的增大，因此有效减小多路径误差对于提高GNSS定位的精度至关重要。

本文将详细分析GNSS定位中的多路径问题，并探讨减小多路径误差的方法。

一、多路径效应分析多路径效应是指GNSS信号在到达地面接收器时不仅直接从卫星传输，还经过了一些建筑物、树木或地形等物体的反射，导致接收器收到多个信号源。

这些多个信号源之间存在不同的传播路径，从而使接收器接收到的信号出现了多次到达。

多路径效应会引起以下问题：1. 定位误差：由于多路径信号的存在，接收器难以准确判断信号的真实路径，从而导致定位误差的增大。

2. 定时错误：多路径信号到达接收器的时间可能有差异，从而导致定时误差的产生。

3. 信号衰减：多路径信号经过多次反射后，信号强度会减弱，导致接收器接收到的信号质量下降。

二、减小多路径误差的方法为了减小多路径误差，需要针对多路径效应进行一些改进和优化。

以下是几种减小多路径误差的方法：1. 接收器设计优化通过改进接收器的硬件设计和信号处理算法，可以降低多路径误差。

例如，使用多个天线进行信号接收，通过对接收到的信号进行实时解算和滤波处理，可以有效降低多路径误差。

2. 天线选择和布局选择合适的天线类型和合理的布局方式也可以减小多路径误差。

比如，使用天线阵列来抑制多路径信号，或者选择天线特性良好且能够提供高精度定位的天线。

3. 空间域处理技术利用空间域处理技术可以有效分离和抑制多路径信号。

其中，波束形成技术是一种常用的方法，通过控制天线指向来抑制多路径信号。

4. 信号处理方法信号处理方法也可以帮助减小多路径误差。

通过对接收到的信号进行滤波、解算和修正等处理，可以降低多路径误差的影响。

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。

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。

GPS多路径效应实验测试与分析研究

ｐｏｓｉｔｉｏｎｉｎｇａｃｃｕｒａｃｙ．Ｓｏｍｅｓｏｌｕｔｉｏｎｓｔｏｗｅａｋｅｎｉｎｇｔｈｅｍｕｌｔｉｐａｔｈｅｆｆｅｃｔｓａｒｅｍａｄｅ．Ｋｅｙｗｏｒｄｓ：ＧＰＳｏｂｓｅｒｖａｔｉｏｎ；ｐｏｓｉｔｉｏｎｉｎｇａｃｃｕｒａｃｙ；ｍｕｌｔｉｐａｔｈｅｆｆｅｃｔ；ｒａｄｉｏｉｎｔｅｒｆｅｒｅｎｃｅ；ｓｐｅｃｕｌａｒｒｅｆｌｅｃｔｉｏｎ
先进行无干扰测量，之后保持接收机静态模式下的参数设置，添加干扰源。干扰源添加方案如下：
局［１］。自此全球广大用户可以使用ＧＰＳ载波相位技术在信号未受到干扰的情况下获得厘米级、甚至毫米级精度。然而，ＧＰＳ信号强度较为微弱，易受到干扰，其中多路径效应引起的误差是影响ＧＰＳ测量精度的显著因素。多路径效应在ＧＰＳ实际测量中的影响程度、规律及其规避方法是提高ＧＰＳ测量精度及其抗干扰能力的重要课题。目前对于多路径效应的研究主要集中在对接收机信号的处理、对接收机天线的改进、数据后处理技术、选择站址环境等方面。伍锡锈提出利用增量Ｋａｌｍａｎ滤波的系统误差最优估计方法，从带有噪声干扰的信号中提
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。

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。

卫星导航定位考核试卷

B.地面控制站
C.用户接收设备
D.互联网
2.下列哪个系统不属于全球卫星导航系统？（）
A. GPS
B. GLONASS
C. Galileo
D. Beidou-1
3. GPS系统由多少颗卫星组成？（）
A. 24颗
B. 26颗
C. 28颗
D. 30颗
4.卫星导航系统定位的基本原理是什么？（）
A.惯性导航
B.地面无线电导航
A.目标定位
B.导弹制导
C.部队调度
D.电子战
16.卫星导航定位在航空航天领域的应用包括哪些？（）
A.飞机导航
B.空中交通管理
C.航天器定位
D.火箭发射
17.以下哪些技术可以用于增强卫星导航信号的可用性和准确性？（）
A.地面增强系统
B.星基增强系统
C.区域增强系统
D.虚拟卫星技术
18.卫星导航定位在智能交通系统中的应用包括哪些？（）
11. A
12. A
13. D
14. C
15. A
16. D
17. B
18. A
19. A
20. D
二、多选题
1. ABC
2. ABCD
3. ABCD
4. ABC
5. AB
6. ABCD
7. ABCD
8. ABCD
9. ABC
10. ABCD
11. ABCD
12. ABCD
13. ABCD
14. ABC
15. ABCD
16. ABCD
17. ABC
18. ABCD
19. ABCD
20. ABCD
三、填空题
1.全球定位系统（Global Positioning System）

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基线解算质量控制与多路径效应研究的开题报告

GPS基线解算质量控制与多路径效应研究的开题报告一、研究背景随着卫星导航系统的发展和应用，GPS（全球定位系统）已逐渐成为各行业的重要工具。

GPS利用卫星信号和接收器测量时间差来确定位置，并提供精确的导航和定位服务。

然而GPS信号在传播过程中会受到天线姿态、地球大气层等因素的影响，导致信号误差，影响测量结果的准确性。

其中，多路径效应是造成GPS信号误差的主要因素之一，也是GPS基线解算过程中需要解决的难点之一。

二、研究内容本研究旨在探究GPS基线解算中的多路径效应，并提出相应的质量控制方法。

具体研究内容包括以下几个方面：1.多路径效应的原理与影响因素：介绍GPS信号传播中多路径效应的机理，分析其产生的原因及对GPS基线解算的影响因素。

2.多路径效应的测量与建模：利用GPS接收器测量多路径效应，并采用多路径模型对其进行建模，进而提高GPS测量的准确性和可靠性。

3.多路径效应的质量控制方法：提出一种有效的多路径效应质量控制方法，通过对GPS基线解算过程中多路径效应的分析与补偿，实现GPS测量数据的质量控制和精度提高。

三、研究意义本研究的意义在于进一步提高GPS测量数据的精度和可靠性，为GPS在各行业中的应用提供更加精准的数据支持。

同时，研究结果对于解决GPS基线解算过程中的多路径效应问题，也具有一定的参考和借鉴意义。

四、研究方法本研究主要采用文献调研、实验测试和数学建模等方法，通过固定基线实验、实测多路径误差数据及建立多路径效应模型，研究GPS基线解算中的多路径效应，进而提出相应的质量控制方法，提高GPS测量数据的精度和可靠性。

五、预期成果本研究预期通过对GPS基线解算质量控制与多路径效应的研究，提出一种有效的多路径效应质量控制方法，并实现对GPS测量数据的精度和可靠性的提高。

同时，本研究还将总结出一系列研究成果和发现，形成一篇具有较高学术价值和实用价值的论文。

GPS多路径效应实验测试与分析研究

GPS多路径效应实验测试与分析研究张光胜;李任之;程钢【期刊名称】《测绘工程》【年(卷),期】2014(0)12【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.【总页数】5页(P31-34,38)【作者】张光胜;李任之;程钢【作者单位】河南理工大学矿山空间信息技术国家测绘地理信息局重点实验室,河南焦作454000;河南理工大学测绘与国土信息工程学院,河南焦作454000;河南理工大学矿山空间信息技术国家测绘地理信息局重点实验室,河南焦作454000;河南理工大学测绘与国土信息工程学院,河南焦作454000;河南理工大学矿山空间信息技术国家测绘地理信息局重点实验室,河南焦作454000;河南理工大学测绘与国土信息工程学院,河南焦作454000【正文语种】中文【中图分类】P228【相关文献】1.GPS与北斗卫星多路径效应的对比研究 [J], 刘立龙;封海洋;陈伟清;黄良珂;陈香萍2.GPS多路径效应的信号特征研究 [J], 王建英;黄德武3.GLONASS系统与GPS系统多路径效应规律研究 [J], 汪凯;候江涛4.湖面多路径效应对GPS精度的影响及研究 [J], 沈冰舰5.基于FIR滤波的GP S动态变形多路径效应提取研究 [J], 吴丰波因版权原因，仅展示原文概要，查看原文内容请购买。

卫星导航系统定位精度分析

卫星导航系统定位精度分析引言卫星导航系统是一种用来确定地理位置、速度、时间的技术，被广泛运用于航空、航海、车辆导航和位置服务等领域。

定位的精度是判断卫星导航系统性能好坏的重要指标之一。

本文将从卫星导航系统的原理、影响定位精度的因素以及提高定位精度的方法等方面，对卫星导航系统的定位精度进行详细分析。

一、卫星导航系统原理卫星导航系统是由一组在地球轨道上运行的卫星和一系列地面控制站组成。

这些卫星通过发射高精度的信号，接收者从接收到的信号中计算出自身的位置、速度和时间信息。

卫星导航系统主要有美国的GPS、俄罗斯的GLONASS、欧洲的Galileo以及中国的北斗等系统。

二、影响定位精度的因素1.多路径效应：多路径指的是信号在传播过程中与建筑物、地形等物体发生反射，导致接收机接收到来自不同路径的信号，从而引起定位误差。

多路径效应是导致定位精度降低的主要因素之一。

2.误差源：定位精度受到一系列误差源的影响，包括接收机本身的误差、卫星时钟误差、大气延迟、电离层延迟等。

这些误差源通过误差传播的方式，最终会导致定位结果的不准确。

3.卫星几何配置：卫星导航系统中卫星的位置分布对定位精度有重要影响。

卫星几何配置好的时候，接收机接收到的信号质量高，定位精度也相对较高。

4.接收机性能：接收机是卫星导航系统的核心组成部分，其性能直接影响定位精度。

接收机的灵敏度、动态范围、时钟精度等因素都会对定位精度产生影响。

三、提高定位精度的方法1.差分定位：差分定位是通过同时接收接收机信号以及参考站信号，通过计算两者之间的差值来消除大部分常见误差并提高定位精度。

差分定位可以通过基站和移动站组成的网络，也可以使用虚拟基站进行。

2.RTK定位：RTK定位是一种实时动态的定位方法，通过接收多个参考站发出的信号来实时解算观测量，从而提高定位精度。

RTK定位通常用于需要高精度定位的应用领域，例如测绘、工程测量等。

3.信号处理技术：信号处理技术是提高定位精度的重要手段之一。

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。

卫星导航系统中多径信号干扰分析

卫星导航系统中多径信号干扰分析艾腾飞;吕晶;周轩;刘丁浩【摘要】The multipath effect now becomes the main error source of modern high-precision satellite navigation system. The generation and characteristics of multipath are described. The multipath signal and direct signal comprised in the synthetic signal are correlated with the local recurrence code in the receiver, thus resulting in the distortion of correlation function and influencing the code loop phase error, and further leading to the error of pseudo range measurement. Based on description of carrier loop and the code loop of the receiver, this paper focuses on the multipath influence on the receiver loops, and discusses in detail the in-phase and inverse-phase multi-path signals and their resulting correlation-peak distortions of navigation signal, and it is concluded that the short-delay multipath signal has fairly great influence on the correlation function.%多径效应已成为现代高精度卫星导航的主要误差源。

多径效应对追踪体系的作用论文

多径效应对追踪体系的作用论文当无线电设备跟踪目标的仰角很低时，散射信号就会进入天线的主波束范围内，造成直射信号与反射信号的矢量叠加，从而造成了跟踪测量误差的产生。

由于多路径上的信号反射会使得在地平面以下形成目标的镜像，对某些无线电测量设备来说，若其跟踪目标的仰角过低，由于镜面反射信号的影响就容易造成天线的抖动，严重时会发生天线飞车问题，以致于无法及时有效地跟踪目标。

因此，为了能有效地完成好测量跟踪任务，就要解决好无线电测量设备的低仰角跟踪问题。

低仰角跟踪时多径效应对测量设备的影响大部分无线电测量系统的跟踪体制都是单脉冲体制，在进行目标跟踪测量时都是利用天线的和、差方向图函数来测量目标方向的。

用ε表示目标相对于天线瞄准轴的偏转角，设在自由空间天线和波束电压增益为Ｆ（ε），差波束电压增益为ＦΔ（ε），经过跟踪接收机的信号接收解调后送给伺服系统的误差控制信号为Ｕｅ（ω）＝ＦΔ（ε）／Ｆ（ε），伺服系统在误差信号的控制下会驱动天线向差方向图为零的方向运动而实现对目标的跟踪［３］。

在低仰角或负仰角条件下，天线接收的不仅有来自目标的直射波，而且有经地面、海面的镜面反射波，还有经各种途径到达天线的漫反射波。

图１为低仰角条件下的跟踪几何关系。

考虑到地面反射波的影响后，系统的和通道信号强度为：（ε）＝Ｋ［Ｆ（ε）＋ｅｊφＦ（θｒ＋θ－ε）］系统的差通道信号强度为：Δ（ε）＝Ｋ［ＦΔ（ε）＋ｅｊＦΔ（θｒ＋θ－ε）］式中：Ｋ为常数；θ为天线仰角；θｒ为地面反射余角；为地面反射系数的模；φ为接收点处直射波与地面反射波间的相位差。

图１低仰角条件下跟踪几何关系在接收机中和通道信号对差通道信号归一化并经相关检测后，将同相分量输出作为伺服的误差控制信号，表达式为［４］：Ｕｅ（ε）＝Ｒｅ［Δ（ε）／（ε）］＝｛ＦΔ（ε）Ｆ（ε）＋２ＦΔ（θｒ＋θ－ε）Ｆ（θｒ＋θ－ε）＋ｃｏｓφ［ＦΔ（θｒ＋θ－ε）／Ｆ（ε）＋ＦΔ（ε）／Ｆ（θｒ＋θ－ε）］｝／［Ｆ２（ε）＋２Ｆ（θｒ＋θ－ε）＋２Ｆ（ε）Ｆ（θｒ＋θ－ε）ｃｏｓφ］（１）式中：ε为目标相对于天线瞄准轴的偏转角；Ｆ为和波瓣电压增益；ＦΔ为差波瓣电压增益。

多路径效应影响GPS测量精度分析探讨

多路径效应影响GPS测量精度分析探讨孟巍;杨开伟【摘要】本文简要介绍了多路径效应产生的原理以及其特点,通过测量实例分析了多路径效应对于GPS测量精度的影响,探讨了如何在实际使用环境中尽量消除多路径引起的误差,提高GPS测量精度.【期刊名称】《数字通信世界》【年(卷),期】2018(000)002【总页数】2页(P7,12)【关键词】多路径效应;GPS;精度【作者】孟巍;杨开伟【作者单位】中国人民解放军 92941 部队 43 分队,葫芦岛 125001;中国电子科技集团公司第 54 研究所,石家庄 050081;卫星导航系统与装备技术国家重点实验室,石家庄 050081【正文语种】中文【中图分类】TN961 引言近年来，GPS现代化不断发展，随着2010年8月1日美国第一颗block llF卫星的发射，导航定位信号扩展到L1、L2和L5，开启了导航定位的新格局[1]。

自此全球广大用户可以使用GPS载波相位技术在信号未受到干扰的情况下获得厘米级、甚至毫米级精度。

然而，经过传播到达地面的GPS信号强度较为微弱，易受到各种因素干扰，其中多路径效应引起的误差是影响GPS测量精度的显著因素。

分析探讨多路径效应在GPS实际测量中的影响程度、规律及其消除方法是提高GPS测量精度的重要课题。

2 多路径效应及其特性2.1 多路径效应从GPS卫星发射天线相位中心直接到达信号接收天线相位中心的信号，称为直接波。

当发射信号由于受到附近的物体地面、水面、建筑物、树林等发生散射时，出现了反射波。

实际上，GPS接收机所接收的信号应该是直射波与反射波的合成波。

这种由多路径的信号传播所引起的干涉时延效应称作多路径效应，是GPS测量中的一种重要误差源，严重损害GPS测量精度，严重时还会引起信号失锁。

所谓多路径误差，就是反射波对直射波的破坏性干涉而引起的测站至卫星距离误差，导致GPS信号的能量发射衰减和相位发生延迟。

图1 多路径效应图2.2 多路径效应的特性（1）与时空环境相关。

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