多路径
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多路径

一个电磁信号或声音信号可能以三种方式之一与表面相互作用:信号可能被反射、吸收或传播。一个信号一旦被反射,就可能从另一个表面反射第二次,甚至第三次。在机载激光雷达中,多次反射导致记录更快的脉冲传播时间,最终在高程模型中出现一个下降。由于这些通常是单独的事件,它们可以通过空间过滤删除。同样,在雷达图像中,多次反射使物体产生的回波信号强度比物体大小所能预期的要大;这就产生了亮点。当你在高楼上行走时,你也会感受到多路径效应,因为阳台上可能会反射出尖锐的声音,比如汽车的撞墙声,让车辆看起来比实际距离更近。

误差的来源
GPS定位的精度还会受到附近物体的反射,如地面和水面、建筑物、车辆或树木。多径导致相同的卫星信号至少两次被GPS接收器接收通过不同的路径,失真的C/A和p码调制和载波相位测量。多路径甚至可以被认为是主要的剩余误差来源,因为其他误差可以通过先进的处理方法消除,如差分和运动学GPS。特别是在以多个反射面为特征的城市地区,多路径可能会显著降低精度。因此,检测和/或减少多径误差是至关重要的。相比之下,多径效应在移动的车辆中是次要的,因为移动GPS接收器会导致间接信号无法收敛;只有直接信号才能产生稳定解。

数值或物理
有三种处理多路径的基本方法。第一个,采用adagio ’预防比cure’好,是为了避免在可能发生多路径的环境中进行测量。第二种方法是使用反向保护伞保护GPS天线不受间接信号的干扰,从而保护天线免受来自下方的“bad”信号的干扰。第三种方法是利用信号处理技术来区分好坏。第一种选择显然是不实际的,而且对GPS的实际应用有太多的阻碍。但在实地测量时要小心谨慎,这可能会有所帮助。例如,仅在距离地平线超过15度时跟踪卫星已经限制了多路径效应。通过利用冗余的数值技术从好的信号中过滤坏信号也是可能的。由于反射信号的传播路径较长,因此与直接信号相比,反射信号总是延迟的,这表明卫星可以探测到测量范围的时间依赖变化。这样,直接信号可以是separÂated。 However, when difference in path length between direct and indirect signal is less than a few metres the signal-processing technique proves ineffective. The remedy is then to entirely ignore the signal from the satellite concerned. This is often quite feasible, as GNSS receivers typically receive signals from eight to twelve satellites while only four are needed for determination of the three position coordinates and time bias. And crossing the fingers might help to avoid signals from all satellites being affected by multipath.

Choke-ring
但更可靠的方法是使用反向伞,或“窒息环”。这样的物理设备能够拒绝天线底部的间接信号,但该设备不会阻止从上方撞击天线的建筑物反射的信号。然而,由于这种间接信号的路径长度为10米甚至更多,信号处理技术可能会减轻它们的影响。因此,数字和物理保护技术是互补的:通过数字滤波,击中天线顶部的远距离间接信号可以被缓解,而扼流圈阻止天线接收信号,通常路径长度为几米,从附近的地面反射。

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