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。

GNSS技术指标简介全球导航卫星系统（GNSS）是一种利用地球轨道上的卫星来提供全球定位、导航和定时服务的技术。

GNSS技术指标是衡量GNSS系统性能和可靠性的重要参数。

本文将介绍GNSS技术指标的定义、分类和常见的评估方法。

GNSS技术指标的定义GNSS技术指标是用于衡量和评估GNSS系统性能的参数。

它们可以从不同的角度来描述GNSS系统的定位精度、时间同步、信号强度等关键特性。

常见的GNSS技术指标包括：位置精度、时间精度、接收机灵敏度、多路径效应、信号覆盖范围等。

GNSS技术指标的分类根据衡量的对象和目的，GNSS技术指标可以分为以下几类：1. 位置精度位置精度是衡量GNSS系统定位结果与真实位置之间差异的指标。

它可以通过水平定位误差和垂直定位误差来描述。

水平定位误差表示定位结果在水平方向上的偏差，垂直定位误差表示定位结果在垂直方向上的偏差。

常见的位置精度指标有：水平定位误差（CEP）、95%定位精度（P95）等。

2. 时间精度时间精度是衡量GNSS系统提供的时间信息与真实时间之间差异的指标。

它通常用时间同步误差来表示，即GNSS系统提供的时间与标准时间之间的偏差。

时间精度对于许多应用领域（如通信、金融等）来说非常重要。

3. 接收机灵敏度接收机灵敏度是衡量GNSS接收机对弱信号的接收能力的指标。

它通常用接收机的最小可接收功率（MCRP）来表示。

接收机灵敏度越高，接收机可以接收到更弱的信号，提高定位的可靠性和性能。

4. 多路径效应多路径效应是指GNSS信号在传播过程中受到地面反射等因素的影响而产生的误差。

多路径效应会导致定位精度下降和信号强度变化。

常见的多路径效应指标有：多路径误差（MPD）、多路径信号强度衰减等。

5. 信号覆盖范围信号覆盖范围是指GNSS系统信号覆盖的地理范围。

它可以通过卫星的轨道参数、发射功率等来描述。

信号覆盖范围直接影响到GNSS系统的可用性和可靠性。

GNSS技术指标的评估方法为了评估GNSS系统的性能和可靠性，需要进行一系列的测试和评估。

一、单选题【本题型共15道题】1.北斗系统卫星轨道面的倾角为（）度。

A．30B．40C．55D．60用户答案：[C] 得分：3.002.GPS RTK测量作业时，流动站距基准站的距离一般应控制在（）。

A．1km之内B．10km之内C．60km之内D．100km之内用户答案：[B] 得分：3.003.（）差分可以消除整周模糊度参数。

A．一次B．二次C．三次D．四次用户答案：[C] 得分：3.004.GPS测量中，对流层延迟（）。

A．属于系统误差，可通过双频观测消除B．属于偶然误差，不能通过双频观测消除C．属于系统误差，不能通过双频观测消除D．误差的大小与信号传播路径中自由电子的密度有关用户答案：[C] 得分：3.005.求取不同基准间的坐标转换三参数，需要至少（）个已知控制点A．1B．3C．4D．6用户答案：[A] 得分：3.006.当在已知点上架设基准站时，需要设置的参数不包括（）。

A．基准站点名B．基准站WGS84坐标C．基准站GNSS接收机天线高D．坐标转换参数用户答案：[D] 得分：3.007.GPS测量中，与接收机有关的误差是（）。

A．对流层延迟B．接收机钟差C．轨道误差D．多路径误差用户答案：[B] 得分：3.008.P码调制在L1.L2两个载波上，可用于消除（）对测距的影响A．对流层B．电离层C．多路径效应D．卫星天线相位中心的变化用户答案：[B] 得分：3.009.构成GPS静态控制网的基线应该是（）。

A．同步观测基线B．独立基线C．同步观测基线与异步观测基线按一定比例构成D．全部必须是异步观测基线用户答案：[B] 得分：3.0010.关于多路径效应，下述说法错误的是（）。

A．多路径效应是指在GPS测量中，被测站附近的反射物所反射的卫星信号（反射波）进入接收机天线，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的现象B．多路径效应与观测环境有关C．测站附近的大面积水域.大型建筑等不会产生多路径效应D．可以通过适当增加观测时间削弱多路径误差。

GPS信号传播误差假如在抱负状态下，电磁波传输介质为肯定真空，这时间速为c＝2．99792458×108m/s。

测距的误差仅取决于信号的放射和接受，信号的传播过程几乎不存在误差。

但实际状况是，传输介质不是肯定真空，信号到达接收机必需要穿过若干大气层。

这些大气的性质和状态各异，而且在多种因素干扰下特别不稳定。

由于大气的影响，转变电磁波传播的方向、速度和状态，这种现象称为大气折射（atmospheric refraction）。

由大气物理学的概念可知，假如电磁波在某种介质中的传播速度与频率有关，则称该介质为弥散介质，这种现象叫弥散现象（dispersion）。

弥散现象是由于传播介质的内电场与电磁波外电场的电磁转换效应产生。

对于gps信号而言，大气折射主要包括电离层折射和对流层折射。

前者属于弥散介质，后者则是非弥散介质，它们对GPS信号的影响是不同的。

一、对流层折射（tropospheric refraction）（一）对流层折射的基本原理对流层（troposphere）一般是指地面以上40km范围内的大气层，它占整个大气层质量的99％。

对流层主要包括氮（约78．03％）、氧（约20．99％）、水蒸气、二氧化碳、氨、惰性气体硫化物和尘埃等。

对流层由很强的对流作用，风、雨、雪、雾等天气现象都消失在这一层中。

因此对流层中的水滴、冰晶和尘埃等成分的含量，随着季节交替、地理纬度和空间位置的不同而变化，它们对电磁波的传播都有较大影响。

对流层对电磁波传播的折射效应，这种影响称为对流层延迟（tropospheric delay）。

在GPS定位中，对流层延迟一般用来泛指非弥散介质对电磁波的折射。

对流层和平流层中虽含有少量带电离子，但对于频率小于15GHz的电磁波而言，可以认为是非弥散介质。

由此，对流层延迟包括对流层和平流层（地面以上50km）共同的影响，但由于折射的80％以上发生在对流层，所以统一称为对流层延迟。

工程测量卫星定位测量【试卷总题量: 35，总分: 100.00分】用户得分：95.0分，用时字体：大中小| 打印| 关闭 |3926秒，通过一、单选题【本题型共15道题】1.关于多路径效应，下述说法错误的是（）。

A．多路径效应是指在GPS测量中，被测站附近的反射物所反射的卫星信号（反射波）进入接收机天线，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的现象B．多路径效应与观测环境有关C．测站附近的大面积水域.大型建筑等不会产生多路径效应D．可以通过适当增加观测时间削弱多路径误差。

用户答案：[C] 得分：3.002.当采用CGCS2000作为项目坐标系进行GPS RTK作业时，（）。

A．应进行WGS84坐标系至CGCS2000坐标系的三参转换B．应进行WGS84坐标系至CGCS2000坐标系的七参转换C．先进行七参转换，再进行三参转换D．不需在两坐标系间进行转换用户答案：[D] 得分：3.003.与GPS RTK方法相比，静态GPS控制网具备的优势是（）。

A．观测时间短B．更加灵活C．可进行动态测量D．精度及可靠性更高用户答案：[D] 得分：3.004.在进行GPS静态控制网外业观测时，（）应相同。

A．天线高B．采样间隔及卫星高度角参数C．接收机型号D．交通工具用户答案：[B] 得分：3.005.当使用GPS RTK方法测量待定点项目坐标系坐标时，（）。

A．只能采用三参数法B．只能采用七参数法C．同时采用三参数法和七参数法D．可采用三参数法或七参数法用户答案：[D] 得分：3.006.GPS静态控制网测量技术属于（）。

A．动态定位.相对定位.实时定位B．静态定位.相对定位.事后定位C．静态定位.相对定位.实时定位D．动态定位.绝对定位.事后定位用户答案：[B] 得分：3.007.求取不同基准间的坐标转换七参数，需要至少（）个已知控制点A．1B．2C．3D．6用户答案：[C] 得分：3.008.GPS静态网测量时，若采用N台接收机进行同步观测，正常情况下每次可测得（）条独立基线。

高精度GNSS测量中的信号干扰与鉴别方法探究概述：全球导航卫星系统（GNSS）在现代定位、导航和测量领域发挥着重要作用。

然而，由于各种干扰源，如电磁干扰、多径效应和信号遮挡，在GNSS测量中引入了一定程度的误差。

本文将讨论高精度GNSS测量中的信号干扰问题，并探究几种常用的鉴别方法。

1. 信号干扰的影响信号干扰会导致定位和导航系统输出的位置信息偏移。

常见的信号干扰源包括城市高楼、电力线、电视塔以及其他电子设备。

这些干扰源可能引起实时定位数据的误差，给工程测量和科学研究带来不便。

2. 多径效应多径效应是信号在到达接收器之前与周围物体反射、折射导致的额外传播路径引起的信号延迟。

多径效应会降低GNSS接收器测量位置的精度和准确性。

通过采用多种措施，如天线设计改进和信号处理算法优化，可以有效减少多径效应对GNSS定位结果的影响。

3. 电磁干扰电磁干扰是指来自其他电子设备、通信设备、雷达等的电磁信号对GNSS接收器造成的干扰。

电磁干扰会降低GNSS接收器接收到的卫星信号的质量，从而影响位置测量的精度和准确性。

通过采用抗干扰天线设计、频率选择性滤波器和数字信号处理技术等措施，可以抑制电磁干扰对GNSS系统的影响。

4. 信号遮挡信号遮挡是指卫星信号被建筑物、树木、山脉等物体阻挡，无法直接到达接收器。

信号遮挡将导致接收器接收到的卫星信号数量减少，从而影响定位精度。

合理设置接收器的安装位置，例如选择开阔的视野，可以减少信号遮挡带来的影响。

5. 信号干扰鉴别方法为了解决信号干扰问题，需要开发有效的信号干扰鉴别方法。

例如，可以使用信噪比（SNR）鉴别法来检测信号质量。

通常情况下，高SNR值表示较好的信号质量，低SNR值则表示有信号干扰。

GNSS接收器可以实时监测SNR值，并通过软件处理来判断信号质量。

另一种常用的鉴别方法是多路径误差平均化。

通过从接收到的多个信号中移除多路径误差，并对纯净信号进行平均，可以减少多路径效应对测量结果的影响，提高定位精度。

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。