多路径效应

高精度卫星导航接收机抗干扰技术分析随着卫星定位技术的不断发展和应用，高精度卫星导航接收机已经广泛应用于航空、航海、车载、无人机等领域。

在实际的应用中，卫星导航接收机往往会受到各种干扰，影响其定位精度和可靠性。

为了提高卫星导航接收机的抗干扰能力，各国的科研机构和企业纷纷开展了相关技术研究。

本文将对高精度卫星导航接收机抗干扰技术进行深入分析，以期为相关研究和工程应用提供参考。

卫星导航接收机通常会受到以下几种干扰：天气环境中的大气干扰、人为干扰、多路径效应等。

1.天气环境中的大气干扰在恶劣的天气条件下，如雷暴、大雨、暴风雪等极端天气情况下，卫星导航接收机可能会受到大气干扰影响，导致信号衰减或者不稳定，从而影响其定位精度和可靠性。

2.人为干扰人为干扰包括恶意干扰和无意干扰。

恶意干扰是指恶意利用无线电技术对卫星导航系统进行干扰，以达到破坏定位服务的目的。

无意干扰则是指无意中产生的信号干扰，如电磁辐射、其他通信设备的频率冲突等。

3.多路径效应多路径效应是指卫星信号在传播过程中，会受到反射、折射、散射等影响，导致接收机接收到的信号包含主要信号和多径信号，从而产生定位误差。

以上干扰形式给高精度卫星导航接收机的性能带来了严重挑战，研究和提高卫星导航接收机的抗干扰能力迫在眉睫。

为了应对上述干扰形式对卫星导航接收机性能的影响，研究人员和工程师们提出了多种抗干扰技术，主要包括软件滤波技术、天线阵列技术、智能识别技术等。

1.软件滤波技术软件滤波技术是指利用数字信号处理技术对接收到的信号进行处理，消除或抑制干扰信号，提高导航接收机的抗干扰能力。

该技术主要包括滤波器设计、数字滤波算法、自适应滤波技术等。

通过对信号进行衰减、滤波、等方法，可以有效减少信号干扰对接收机的影响，提高定位精度和可靠性。

2.天线阵列技术天线阵列技术是指利用多个天线以及信号处理算法，抑制多径效应和人为干扰，提高信号的质量和稳定性。

通过改变天线的结构和信号处理算法，可以有效减少多路径效应的影响，提高接收机的定位精度和可靠性。

GPS测量过程中的常见问题与解决方法导语：全球定位系统（GPS）已经成为现代测量领域中不可或缺的工具。

它能够提供高精度的地理定位信息，但在实际测量中，常常会遇到各种问题。

本文将介绍GPS测量过程中常见的问题，并提供解决方法，以帮助读者更好地应对这些挑战。

一、信号遮挡问题在城市环境中，高楼大厦、树木、甚至人体都可能阻挡GPS信号，导致仪器无法获取足够的卫星数据。

解决这个问题的关键是选择合适的测量位置和时间。

1.测量位置选择：尽量选择开阔的地方，避免高大建筑物或树木的遮挡。

在需要进行测量的区域周围进行多站观测，以增加卫星的可见性。

2.测量时间选择：根据卫星的运动轨迹和天空可见度，选择卫星最多的时段进行观测。

通常清晨或傍晚的时间段卫星较多，避开午后太阳高照时段。

二、多路径效应问题多路径效应是指GPS信号在传播过程中，会经过建筑物、地形等障碍物的反射，导致接收机接收到多个信号源，从而引起测量误差。

减小多路径效应的关键是选择合适的测量条件和使用相关技术手段。

1.天线高度选择：增加接收天线的高度，可以减少接收到的反射信号。

使用遥杆或支架将天线抬高到适当的高度。

2.天线架设方式：选择合适的天线架设方式，尽量避免信号的反射。

在困难的地形条件下，可以考虑使用抗多路径天线，如测距杆天线。

3.信号滤波技术：通过使用专业的信号滤波器来减少多路径效应。

这类滤波器能够滤除信号中的反射成分，提高测量精度。

三、时钟偏移问题GPS系统依赖精确的时间同步，但卫星和接收机的内部时钟存在偏移。

时钟偏移会导致测量结果的不准确，因此需要进行校正。

1.钟差模型：接收机通过监测卫星信号和自身的时钟差，建立模型。

根据这个模型，可以对信号进行时间校正，提高测量精度。

2.差分GPS：差分GPS技术是在基准站和移动站之间进行相对测量，通过对比基准站和移动站接收到的信号，进行时钟偏移校正。

这种技术能够大幅度提高GPS测量的精度。

四、电离层延迟问题电离层是GPS信号传播路径中的一个重要因素，会引起信号的延迟，从而影响测量结果。

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。

卫星导航系统实时精确定位方法改进策略导航系统在现代社会中扮演着重要的角色，卫星导航系统的出现为实时精确定位提供了可行性。

然而，随着导航技术的发展，仍存在许多不足之处，需要改进的地方。

本文将探讨现有卫星导航系统实时精确定位方法的不足，并提出改进策略。

一、不足之处现有的卫星导航系统存在以下问题：1.多路径效应多路径效应是卫星导航系统中的一大挑战。

当信号在传播过程中经过建筑物、地形等障碍物反射时，会产生多个路径的信号。

这些多路径信号对接收信号的质量和精确性造成严重影响，导致定位误差增加。

2.卫星几何卫星几何指的是卫星在天空中的分布情况。

由于地球曲率以及卫星数量有限，卫星几何会对接收信号的强度和精确性产生影响。

在山区、城市峡谷等特殊地形中，卫星几何会变得更加复杂，导致定位误差增大。

3.钟差误差卫星导航系统中的钟差误差是导致实时精确定位误差的主要因素之一。

卫星内部的原子钟可以提供非常高的精度，但由于各种因素的影响（例如温度、振动等），钟差误差仍然存在。

这种误差会直接影响到卫星导航系统的定位精度。

二、改进策略针对以上问题，我们可以采取以下策略进行改进：1.多路径抑制技术为了解决多路径效应问题，可以采用多路径抑制技术。

通过采集和分析多路径信号，对其进行滤波和抑制，从而提高接收信号的质量和精确性。

采用多频率信号处理方法，利用不同频率的信号来抑制多路径效应，可以有效减小多路径引起的位置偏差。

2.增加卫星数量为了改善卫星几何，可以通过增加卫星数量来提高定位精度。

增加卫星数量可以提供更多的可见卫星，改善接收信号的质量和强度。

此外，选择高海拔地点部署卫星，可以改善在特殊地形中的卫星几何。

3.时钟校正技术时钟校正技术可以用于解决钟差误差问题。

通过定期校正卫星内部的原子钟，消除由于温度和振动等因素引起的钟差误差。

利用地面测量站和参考卫星进行时钟校正，可以提高卫星导航系统的定位精度。

4.增加增强定位技术除了以上策略，还可以考虑增加增强定位技术，例如差分GPS技术和增强型现实技术等。

GNSS精密定位中多路径效应研究综述摘要：在利用GNSS技术进行高精度变形监测时，GNSS信号产生的多路径效应是影响变形监测数据的精度和可靠性的一个不可忽视的误差源。

本文介绍了多路径误差产生的机理、时空域的特性以及国内外对多路径误差的处理技术。

并且从外部环境、接收机硬件和数据后处理三个方面处理技术叙述了对削弱多路径误差方法的归纳和分析。

关键词：GNSS；多路径效应；多路径误差；数据后处理全球导航卫星系统（Global Navigation Satellite System, GNSS），作为高精度定位技术被广泛应用在大地测量、工程测量、地球动力学、建筑物与采矿区的变形监测以及气象反演等多种领域[1-4]。

GNSS技术的高精度、全天候以及经济效益显著等优点，广泛应用于采矿区的变形监测[5]。

GNSS技术的不断发展，应用领域不断拓宽，使得各项工作都随着GNSS技术的发展而革新。

GNSS测量中存在较多误差，如轨道误差、接收机钟差、卫星钟差、对流层延迟、电离层延迟、湿延迟、多路径误差以及噪声等。

在数据处理中使用差分以及滤波等方法，能够较精确的分离出多路径误差[6-7]。

但是，外部环境的改变以及卫星的运行会导致多路径误差的变化，难以建立一个固有模型来解决不同环境下的多路径误差[8]。

目前，在GNSS实时监测应用当中，由于受到多路径误差等效应影响，定位精度一般为cm级，而要实现mm级乃至亚mm级的高精度变形监测，必须限制多路径效应对变形信息的影响[9]。

多路径效应会对观测信号的传播距离及路径、相位和幅度产生影响，并且降低信噪比。

本文分析了多路径效应产生的机理,总结了多路经效应时空域的规律，归纳列举了近年来多路径研究中出现的各种处理方法，在此基础上结合新的数据处理方法，提出对多路径误差的建模方式。

1 多路径产生的机理1.1多路径误差在GNSS测量中，被测站附近的反射物所反射或衍射的干扰信号如果进入接收机天线，就将和直接来自信号产生干涉，从而使观测值偏离真值，产生所谓的多路径误差。

pico 空间定位原理
Pico空间定位是一种通过测量无线信号传播特性来确定移动设备在空间中位置的方法。

它基于以下两个原理：
1. 多路径效应：当无线信号从发射器到达接收器时，会经历多径传播现象，即信号在传播过程中会遇到障碍物并发生反射、衍射、散射等现象，导致信号到达接收器的路径不止一条。

通过测量信号的强度、到达时间差以及多路径间的相位差等参数，可以确定设备与发射器/接收器之间的距离和方向。

2. 天线指向：移动设备通常配备有多个天线，可以利用不同天线接收到的信号强度、相位等信息来确定设备的方向。

通过计算接收到的信号在不同天线上的相对差异，可以推断设备所在的方向。

综合利用多路径效应和天线指向原理，Pico空间定位系统可以实现较高的定位精度。

多路径效应的名词解释
多路径效应(multi-path效应)是指在决策过程中,多个因素之间存在相互作用,使得最终结果不同于仅考虑其中任何一个因素的简单结果。

多路径效应通常出现在复杂的决策过程中,例如在企业管理、市场营销、医疗等领域。

多路径效应的一个典型例子是在市场营销中,不同的消费者可能会有不同的需求和偏好,而这些需求和偏好可能会通过不同的渠道传播和改变。

例如,一个品牌可能会通过社交媒体、广告、口碑等方式吸引新的消费者,而现有的消费者也可能会通过反馈、评论等方式影响品牌的行为和决策。

因此,在市场营销中,需要考虑多个因素之间的相互作用,以获得更准确和有效的结果。

在医疗领域中,多路径效应也非常重要。

例如,一个治疗方案可能需要经过多个步骤和环节,才能得到最终的认可和实施。

在这个过程中,每个步骤和环节的结果都可能影响治疗方案的有效性和安全性。

因此,在医疗领域中,需要考虑多个因素之间的相互作用,以确保治疗方案的质量和安全性。

多路径效应在许多决策过程中都非常重要,可以帮助企业或个人更好地理解决策过程中的复杂性和多变性,从而做出更准确和有效的决策。

因此,在决策过程中,需要充分考虑多个因素之间的相互作用,避免简单决策带来的错误和损失。

1、多路径误差的概念:多路径(Multipath 误差:在 GPS 测量中,被测站附近的物体所反射的卫星信号(反射波被接收机天线所接收,与直接来自卫星的信号 (直接波产生干涉,从而使观测值偏离真值产生所谓的“ 多路径误差” 。

2、多路径效应对接收信号的影响:2.1 反射波:λππλθθzH z H z zH z z H z GA z GA GA OA GA sin 42sin 2 sin 21(1(sin 2cos 1(sin2cos 1(2cos 2⋅⋅=⋅∆=⋅⋅=--⋅=-⋅=-⋅=⋅-=-=∆∆为:号的相位差反射信号相对于直接信为:号多经过的路径长度反射信号相对于直接信2.2 受多路径效应影响的情况下的接收信号t U t U t U t U t U S tU a t U a t U a t U a t U t U a t U S S S t U a S tU S r d r d ωϕβωϕβϕωβϕωβϕωβωθωθθωθωωθωωθωωsin sin (cos cos (sin sin cos cos cos(sin sin (cos cos 1(sin sin cos cos coscos(coscos(cos ⋅⋅⋅-⋅⋅⋅=⋅⋅-⋅⋅=+⋅⋅=⋅⋅⋅-⋅⋅⋅+=⋅⋅-⋅⋅+⋅=+⋅⋅+⋅=+=+⋅⋅=⋅=为:因为接收信号也可表示实际接收信号:反射信号:直接信号:Scos 1sin (cos 1sin cos 2 sin ( cos ( cos 21(sin cos (cos 21(sin cos 1sin sin cos cos 1222222222θθϕθθϕθββϕβϕβθθθθθθϕβθϕβθ⋅+⋅=⋅+⋅=+⋅⋅+==⋅+⋅=+⋅⋅+=⋅+⋅+⋅⋅+=⋅+⋅+⋅=⋅⋅=⋅+a a arctg a a tg a a a a a a a a a a a 得:除以第二式,有将上面两式中的第一式得:( ( (有对上面两式求平方和, 则有: aa a a a a a a a a a a d d arcsin ;arccos(0sin cos 1(cos 1(cos cos 1(sin cos cos 1( cos 1(11max 2222±=-±==++++=++⋅+⋅++=ϕϕθθθθθθθθθθθϕ取得极值时, 则,当受多个反射信号影响的情况cos 1sin (11∑∑==⋅+⋅=ni ii ni i ia a arctg θθϕ 3、多径信号的模型:下面主要对镜面反射进行讨论 , 信号经多径传播后, GPS 接收机接收到的信号为 :(式 1其中 :N 为多径的数目αi : 第 i 径反射信号的衰减系数 (相对直达信号且α0=1A : 直达信号的幅度θi : 第 i 径反射信号的载波相位ωc: 载波频率C (t-τi : 第 i 路延迟 C/A 码 , 而且τ0=0n (t : 均值为零的加性高斯白噪声 (AWGN。

GPS车辆定位导航系统中多路径效应的误差分析【关键词】车载定位导航系统；gps；多路径效应；误差0 前言车载定位导航系统是集中应用了自动车辆定位技术、地理信息系统与数据库技术、计算机技术、多媒体技术、无线通信技术的高科技综合系统，为车辆驾驶员提供自动车辆定位、行车路线设计、路径引导服务、综合信息服务、无线通信等功能。

提供车辆的位置、速度和航向等信息是车辆导航定位系统的首要功能。

对任何性能良好的车辆定位导航系统来说，精度可靠的车辆定位是实现导航功能的前提和基础。

在车辆定位导航系统中，gps定位误差的性质与其他gps应用中的误差有所不同。

因为车辆主要在高楼林立、林荫道纵横的城市环境中运行，所以城市当中的电磁环境会严重的干扰gps信号而使定位误差增大，同时gps接收机将遭遇非常复杂的，且变化无常的多路径。

在存在恶劣多路径的环境下，多路径定位误差可高达几十米，甚至上百米。

因此在车辆导航定位中，多路径误差就成为一个必须考虑的误差源。

1 多路径误差的原理及特性1.1 多路径误差的原理gps信号接收机所测得的站星距离，应该是gps信号接收天线相位中心至gps卫星发射天线相位中心的距离。

接收的gps信号理论上应该是从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，称之为直接波。

实际上除了直接波还有：地面反射波，星体反射波，介质散射波等几种间接波。

gps信号从高空通过电离层和对流层而到达地面时包括了直接从gps卫星到达用户接收天线的直接波以及经过反射和散射而到达用户接收天线的间接波。

gps 信号接收机所观测的gps信号是直接波和间接波的合成波。

所谓的“多路径误差”就是间接波对直接波的破坏性干涉而引起的站星距离误差。

这种由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。

在gps信号接收天线接收的间接波中以地面反射波为主，现以地面反射为例来说明这种组合。

若天线收到卫星的信号为s，同时收到经地面反射后的反射波信号s′。

北京航空航天大学GPS定位导航原理与应用课程大作业II学院宇航学院班级 111515学号_11151201 姓名__ 王进指导老师 _ 李昭莹刘昊2014年12月29日选题2——关键词：多径效应摘要推导了GPS接收机中多径效应引入的最大载波相位跟踪误差的闭合形式。

得到以下结论: 当直达信号跟踪误差不超过1码片时,最大载波测相多径误差为1 /4周,该值出现在测码伪距多径误差最小的情况下;当直达信号跟踪误差超过或等于1码片时,接收机跟踪多径信号,信号误检发生。

本文研究C玲系统中多径效应引起的伪距侧量误差. 先分析镜面多径信号的时间延迟和由此引起的频带扩叹, 然后研究在用相干和非相干延时锁定环跟踪NP 码信号时多径信号对S 曲线的影响和由此带来的伪距侧量误差( 多径误差) , 以及减小多径误差的方法.关键词全球定位系统多径效应载波相位伪距误差Abstract The closed expression form of the maximum carrier phase tracking error caused by multipath effect is derived in this paper based on multipath signal characteristics and GPS receiver work mechanism. The conclusions are drawn: When the code tracking error of a direct signal is no mo re than one chip and the code ranging multipath error is the least a maximum. Carrier phase error occurs and its value is a quarter cycle. When the code tracking err or of a direct signal is equal to or mo re than one code chip, the multipath signal is being tracked and false detection occurs. Because the maximum carrier phase multipath err or is much less than the maximum code ranging multipath error carrier phase differential technology causes extensive attention in GPS application, but it is still a main obstacle in precise measuring.Key words: global positioning system , multipath effect, carrier phase. pseudo-range error0 引言GPS 接收机所接收的信号有两类：直接到达以及从周围物体反射的信号，这两种信号相叠加，被接收机接收后产生干涉从而影响码和相位的量测，这种效应称为多路径效应。

GPS多路径效应分析*郭金运1,2，李国伟1,2，阳凡林1,2，卢秀山1,2，郑作亚1,21：山东科技大学测绘学院，青岛2665102：海岛（礁）测绘技术国家测绘局重点实验室，青岛266510摘要：本文分析了GPS多路径效应的影响，实际计算了BJFS站的多路径效应。

多路径效应与GPS卫星高度角有着密切的关系，也与信号方位有一定的关系。

本文采用小波分析方法分析了BJFS的多路径效应，发现了在L1和L2两个波段上的多路径效应均存在一定的周期性变化，这对于实际GPS数据处理具有重要意义。

关键词：GPS，多路径效应，小波分析Analysis on multipath effect of GPSGuo Jinyun 1,2, Li Guowei 1,2, Yang Fanlin 1,2, Lu Xiushan 1,2, Zheng Zuoya 1,21: College of Geodesy and Geomatics, Shandong University of Science and Technology, Qingdao 266510, China2: Key Laboratory of Surveying and Mapping Technology on Island and Reef of SBSM, Qingdao 266510, ChinaAbstract: Multi-path effect of GPS is analyzed in the paper. The multi-path effects at BJFS site are practically calculated. We find that the multi-path effect has the close relation to the elevation angle of GPS satellite, and also is relative with the azimuth to a certain extent. Then we study the temporal variations of multi-path effect of BJFS with the wavelet analysis. Periodic variations of multi-path effect are present for both L1 and L2 bands, which is very usefull to process GPS data.Key words: GPS, multipath effect, wavelet analysis1 引言GPS技术因其全天候、高精度的三维定位功能，在控制测量、变形监测和大地测量等得到了广泛的应用。

G P S测量与数据处理名词解释;周跳与特点：整周计数出现系统偏差,而不足一整周的部分仍然保持正确的现象;多路径效应：经某些物体表面反射后到达接收机的信号与直接来自卫星的信号叠加干扰后进入接收机,将使测量值产生系统误差;载波：可运载调制信号的高频振荡波;L1载波：由卫星上的原子钟所产生的的基准频率f0=倍频154倍后形成的;L2载波：由f0倍频120倍后形成的;L5载波：由f0倍频115倍;作用：更好地消除电离层延迟,组成更多线性组合观测值;测距码：用于测定从卫星至接收机间的距离的二进制码;GPS卫星所用属于伪随机噪声码;伪随机噪声码相关系数：不同的码相关系数为0或1/n,对齐的码相关系数为1; GPS测距：卫星发射天线的平均相位中心至接收机接收天线相位中心之间的距离; 导航电文：由GPS向用户播发的一组反映卫星在空间的运行轨道、卫星钟的改正参数、电离层延迟修正参数及卫星的工作状态等信息的二进制代码;卫星星历：用于描述太空飞行体位置和速度的表达式;卫星星历的时间按世界标准时间UTC计算;GPS时不跳秒,UTC会跳秒;广播星历：由GPS的地面控制部分所确定和提供的,经GPS卫星向所有用户公开播发的一种预报星历;采用1984年世界大地坐标系;精密星历：为满足精密应用领域的需要而研制、生产的一种高精度的事后星历;按一定时间间隔通常15min来给出卫星在空间的三维坐标、三维运动速度及卫星钟改正数等信息;整周模糊度：相对定位：确定同步跟踪相同的GPS卫星信号的若干台接收机之间的相对位置坐标差的定位方法;静态定位：如果待定点在地固坐标系中的位置只存在可忽略的变化,数据处理时,整个时段内的待定点坐标都可以认为是固定不变的一组常数;确定这些待定点的位置称为静态定位;动态定位：一个时段内,待定点在地固坐标系中位置有显着变化,数据处理时,每个历元的带顶点坐标均需作为一组未知参数,确定这些载体在不同时刻的瞬时位置的工作称为动态定位;卫星天线相位中心偏差：卫星天线相位中心与卫星质心之间的差异;卫星星历误差：卫星星历给出的卫星位置和速度与卫星实际位置与速度之差;相对论效应：由于卫星钟和接收机钟所处的状态不同而引起的相对钟误差;电离层延迟折射：60km-1000km大气层在紫外线、X射线、γ射线和高能粒子的作用下,该区域内的气体分子和原子产生电离,形成自由电子和正离子,影响无线电信号的传播,使传播速度发生变化,传播路径产生弯曲,使信号传播时间与真空中光速的乘积不等于卫星至接收机间的几何距离;对流层延迟折射：50km以下的大气层,大气折射率取决于气温、气压和相对湿度等因子,信号的传播路径也会产生弯曲;多路径效应：经某些物体表面反射后到达接收机的信号与直接来自卫星的信号叠加干扰后进入接收机,将使测量值产生系统误差;相关系数R=相同码元数-不同码元数/总码元数;多余参数：用户不感兴趣,但为了模型精度不得不引入的参数;基线解算：利用同步观测数据,确定接收机间的相对位置;固定解：当整周模糊度参数取整数时所求得的基线向量解,也称整数解;浮点解：当整周模糊度参数取实数时所求得的基线向量解,也称实数解;单点定位：根据卫星星历给出的瞬间卫星在空间的位置和卫星钟差,由一台接收机测定的从卫星至接收机的距离,通过距离交会法来独立测定该接收机在地球坐标系中的三维坐标及接收机钟差的定位方法;DOP：三维点位精度衰减因子PDOP；时间精度衰减因子TDOP；几何精度衰减因子GDOP；二维平面精度衰减因子HDOP；高程精度衰减因子VDOP;中误差m=m0DOP;精密单点定位PPP：利用载波相位观测值以及由IGS等组织提供的高精度的卫星星历及卫星钟差来进行高精度单点定位的方法;差分GPS：RTK：利用GPS载波相位观测值进行实时动态相对定位的技术;CORS系统：连续运行参考系统,以提供卫星导航定位服务为主的多功能服务系统;闭合环及环闭合差同步观测环RINEX格式：与接收机无关的通用标准格式;基线向量：由2台以上GPS接收机所采集的同步观测数据形成的差分观测值,通过参数估计方法所计算出的接收机间的三维坐标差;网平差简答;C/A码粗码的作用：1.捕获卫星信号；2.粗略测距;P码为精码,原本用于军方严格保密;现被Y码取代;信号调制：1.调幅；2.调频；3.调相;4.GPS卫星信号采用二进制相位调制法;GPS测量中的误差：1.与卫星有关的误差：a)卫星星历误差：卫星星历给出的卫星位置和速度与卫星实际位置与速度之差;b)卫星钟的钟误差：卫星钟读数与真实的GPS时间之差;c)相对论效应：由于卫星钟和接收机钟所处的状态不同而引起的相对钟误差;d)信号在卫星内的时延：开始生成测距信号至信号生成并离开发射天线相位中心间的时间;e)卫星天线相位中心偏差：卫星天线相位中心与卫星质心之间的差异;2.与信号传播有关的误差：a)电离层延迟折射：60km-1000km大气层在紫外线、X射线、γ射线和高能粒子的作用下,该区域内的气体分子和原子产生电离,形成自由电子和正离子,影响无线电信号的传播,使传播速度发生变化,传播路径产生弯曲,使信号传播时间与真空中光速的乘积不等于卫星至接收机间的几何距离;b)对流层延迟折射：50km以下的大气层,大气折射率取决于气温、气压和相对湿度等因子,信号的传播路径也会产生弯曲;c)多路径效应：经某些物体表面反射后到达接收机的信号与直接来自卫星的信号叠加干扰后进入接收机,将使测量值产生系统误差;3.与接收机有关的误差：a)接收机钟的钟误差;b)接收机的位置误差;c)接收机测量的噪声;d)接收机天线相位中心误差;e)信号在接收机内的时延;消除或削弱GPS误差影响的方法和措施：1.模型改正法;理论公式/经验公式;2.求差法;误差具有较强的相关性;3.参数法;参数估计;4.回避法;电离层改正：1.经验模型改正;2.双频改正模型;3.三频观测值改正;高精度GPS测量中的对流层改正：1.待定参数法;2.随机模型法;削弱多路径误差的方法：1.选择合适的站址；2.选择合适的接收机；3.适当延长观测时间；4.数据处理;参数法、模型法等;测距码测距的特点：1.易于将微弱的卫星信号提取出来；2.与脉冲信号相比可提高测距精度；3.便于用CDMA码分多址技术对卫星信号进行识别和处理；4.便于对系统进行控制和管理;伪距观测值：ρ波浪线=卫星与接收机真正距离ρ-电离层延迟改正Vion-对流层延迟改正Vtrop+c卫星钟改正数Vts-c接收机钟改正数VtR.至少要观测四个卫星才能获得接收机位置;精度较低;载波相位测量：优点：精度高缺点：整周模糊度问题：平方法恢复的是半波长的载波,难以确定；整周跳变问题;1.重建载波：码相关法、平方法、互相关技术、Z跟踪技术;2.周跳；3.整周模糊度;载波相位观测值Φ=N0+整周计数IntΦ+不足整周部分FrΦ;单差、双差、三差观测值：消除钟差、整周模糊度等未知参数;站间一次差分：在接收机之间求一次差;站间星间：在接收机和卫星间求二次差;站间、星间、历元间各求一次：三次差;1.数据利用率低;只有同步数据才能进行差分;2.引入基线矢量替代了位置矢量;3.差分观测值间有相关性,使问题复杂化;4.解的通用性差,某些参数无法求出;周跳与特点：电源故障或振荡器本身故障不属于整周跳变;产生周跳的原因：1.障碍物阻挡;2.接收机天线运动;3.接收卫星信号信噪比低;4.接收机卫星故障;周跳的特点：1.全波长载波相位观测值周跳大小为载波波长的整数倍;2.平方法的观测值周跳为kλ/2.3.如果在历元T1与T2之间发生了周跳,从T2历元开始的后续各历元上整周数减少了n周,曲线会变得不连续不规则,用户只需将后半段有周跳的曲线平行上移与前半段保持平滑连续就能完成周跳的修复;探测周跳的方法：1.高次差法：将误差的量逐次放大;2.多项式拟合法;3.双频相位拟合法;4.外部约束法;整周模糊度：确定方法：1.取整法；2.置信区间搜索法;3.FARA法、已知基线法、交换天线法等;意义：1.获得高精度定位结构的必要条件；2.对作业效率具有决定性作用;基线解算的过程：1.求初始解；2.将整周模糊度固定为整数；重点3.求固定解;相对定位的优缺点：与所用的星历属同一坐标系;优点：高精度缺点：至少需要2台接收机同步观测；数据处理较麻烦；不能直接获取绝对坐标; 网络RTK的组成：1.基准站网；2.数据处理中心及数据播发中心；3.数据通信链路；4.用户;差分GPS：1.单点定位;2.将GPS单点定位结果与已知站坐标比较;3.计算较为简单,数据传输量也少,4.基准站与流动站需要观测相同的一组卫星;不需完全相同,不能完全不同;差分改正数：1.距离改正数：基站坐标与卫星星历计算的站星距-观测距离;2.位置改正数：接收机对卫星进行观测确定的观测坐标与已知坐标之差;广域差分与单站、局域差分的基本区别在于：后两者将综合影响播发给用户,前者将误差分别估算出来播发给用户;影响基线解算结果的因素：1.基线解算时所设定的起点坐标不准确;2.少数卫星观测时间太短,导致这些卫星的整周未知数无法准确确定;3.周跳探测、修复不正确;可通过残差图判别;4.观测时段内,多路径效应比较严重,观测值的改正数普遍较大;5.对流层或电离层折射影响过大;无电离层观测值进行基线解算可以改善残差系统分布趋势,但残差显着增大; 声学定位系统：长基线声学定位系统：船上的换能器,海底应答器三个以上,三点交会;优点：精度高,换能器易安装;缺点：系统繁杂,操作复杂,费用昂贵;短基线：船上三个以上换能器,海底一个应答器;优点：操作方便,空间固定值,便宜;缺点：深水测量一般基线大于40km,极易受噪声影响;超短基线：船上小的声基阵,海底一个应答器;优点：便宜,噪声小,安装方便;缺点：校准难以准确,依赖外围设备精度;。

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。

❖在GPS测量中，如果测站周围的反射物反射的卫星信号（反射电磁波）进入接收天线，这就将和直接来自卫星的信号（直接电磁波）产生干涉，从而使观测值偏离真情产生所谓的“多路径误差”，这种由于多路径信号传播所引起的干涉演示效用被称为多路径效应❖我们可以说GPS 接收机所收到GPS信号经由云层，建筑物，水面或其它反射物表面反射抵达接收机天线的干扰信号，经反射的信号路径增加了，其伪距存在系统偏差，致使结果不准确。

❖降低了GPS测量的精度，严重时还将引起信号的失锁。

❖多路径效应对点位坐标的影响：在一般环境下误差大小可达5cm～9cm，在高反射环境下可达15cm。

对伪距观测的影响：一般在良好环境条件下误差大小约为4cm～5cm。

❖多路径误差影响与反射系数有关，而反射系数与介质材料有关，金属材料、非金属材料、水域等都会对电磁波产生反射。

•GPS的发展日趋成熟，对于GPS的精度要求也越来越高，因此GPS误差越来越受到人们的关注，特别是由多路径效应引起的误差，故国内外对于减弱GPS多路径效应的研究也如雨后春笋，层出不穷。

•如Minami M等在An Adaptive multipath Estimation Elimination Technique for GPS Signals Reception中为了估计在GPS测量中的多路径误差，提出了基于最小二乘法的自适应滤波法。

•这种方法是通过减少接收机的GPS信号码相位锁相环中的锁相环误差来消弱多路径效应，通过计算机模拟，该方法得到证实。

在多路径环境中对GPS信号进行估计，是把GPS信号作为一个延迟面实现的，并用估计结果来修正接收信号的相关性，从而减少码相位锁相环误差和载波相位锁相环误差，但是这种方法的不足之处是不能对多路径信号作出单个估计。

•GPS多路径效应在国内的研究也正不断进步。

•比如，由戴吾蛟等进行的GPS动态变形测量中的多路径效应特征研究，通过多路径效应的基本原理以及模拟振动台的GPS震动测量试验证明了天线位移至信号反射面的距离的微小变化，将引起多路径效应较大的变化，但文中模拟振动台的震动是有规律的，而在实际测量中仪器的运动则不会这么具有规律性，（戴吾蛟、丁小利、朱建军等，2008）。

gnss 电离层多路径含义
GNSS电离层多路径含义
GNSS（全球导航卫星系统）是一种基于卫星的导航系统，它可以提供全球范围内的定位、导航和时间服务。

然而，GNSS信号在传输过程中会受到电离层的影响，导致信号的多路径效应。

本文将介绍GNSS电离层多路径的含义及其影响。

电离层是地球大气层的一部分，它由高能太阳辐射和宇宙射线引起的电离作用形成。

电离层中的自由电子会对GNSS信号的传播产生影响，导致信号的多路径效应。

多路径效应是指GNSS信号在传播过程中，除了直射路径外，还会经过其他路径到达接收机，这些路径可能是反射、折射或散射等。

电离层多路径效应会导致GNSS信号的延迟和失真，从而影响定位精度和可靠性。

在GNSS接收机中，多路径效应会导致信号的干扰和误差，使得接收机无法准确地计算出卫星的位置和时间。

此外，电离层多路径效应还会导致信号的强度变化和相位偏移，从而影响信号的相位测量和载波相位同步。

为了减少电离层多路径效应的影响，GNSS系统采用了多种技术。

其中，最常用的技术是差分定位和相位平滑技术。

差分定位技术是通过比较两个接收机的信号来消除多路径效应，从而提高定位精度。

相位平滑技术是通过对信号的相位进行平滑处理来消除多路径效应，
从而提高信号的相位测量精度。

GNSS电离层多路径效应是影响GNSS定位精度和可靠性的重要因素。

为了减少多路径效应的影响，GNSS系统采用了多种技术来提高信号的质量和精度。

未来，随着GNSS技术的不断发展，电离层多路径效应的影响将会得到更好的解决。