2024年GNSS定位中多路径影响与克服对策研究报告

中山大学夏林元 2024年11月7日 目录 02多路径误差及研究现状 05结论/建议 背景 监测对象的多样性与复杂性 ·空间的尺度·对象的粒度；·监测的频度;·采样的精度；·场景显现度 能源基础设施监测的特征 能源基础设施的结构特点：-长型线状场景干扰严重 GNSS监测应用的挑战： -- DGNSS. RTK基准密度与支撑长度--SPP，精度--PPP、相应时间--ATM产品的生成（区域尺度问题） 多路径误差研究现快 系统设计（星/材料）与信号进化：接收机和天线的设计改进：模型及数据处理的算法 GNSS导航定位中的误差 多路径效应(multipath- --MP MP特性 ·RHCP/LHCP /LP(多次反射)·功率：LOS最强·最大影响·信号类型（BPSK,QPSK,MOC)·特定环境效应(地物，相对结构)·卫星/接收机端皆有·不能通过差分定位消除！ MP的接收机内部表现 信号调制方式改进 ·BPSK/QPSK;·BOC (X,X) ;· MBOC:· ALT BOC;: BOC cos;: OFDM;·与多路径消减的关系 新调制方式）信号 ·相关间距精细化对MP的区分能力增强；鉴相函数的灵敏度（slope）对干扰/MP的区分能力； 接收机改进 · DLL;相关方式，相关间距· PLL;载波相位恢复·SNR 天线改进 ground plate---接地板;choke ring ---抑径圈;fire wheel ---烽火轮;beam steering一波束控制极化方式识别 Antennagainpattern NOVATEL天线增益特生 模型/算法 自适应滤波；恒星日滤波；小波包去噪射线追踪（结合DEM模型）经验模态分解(EMD) 多路径误差的本征识别 模型/方法比较分析：EMD可行性；基于EMD的MP识别（组合观测）： 模型/方法比较分析 。自适应滤波---值选取/带通，·WT---基函数选取；恒星日滤波；EMD 恒星日滤波 卫星轨道具有严格的可重复性； 接收体现周边环境无变化； 动态用户应用困难北斗卫星的多种轨道设计--GEO和IGSO无严格的重复性 WT ·傅立叶的变换频率---全局性小波变换的频率---区域性;·小波基的非唯一性;·小波分解层次的非本征性;·连续小波的计算问题…· 基于EMD的信号识别 EMD的可行性 HHT能够在“筛选"产生IMF时自适应产生“基"函数； ·HHT能够反映被分析数据或信号的客观特性； 摆脱了线性和平稳性的束缚，适用于分析非线性非平稳信号： 本征识别的依据 基本组合观测量 TECAR,三频及多频率组合 单频率观测及其组合 MP验证 EMD分解问题分析 ·信号包络含有不同的频率成分和特点，如反射信号和绕射信号，其频率、幅度以及持续的时间都各不相同； ·ION的层次不定性； IMF的瞬时频率、Hilbert谱、边际谱等。 电离层延迟 太阳活跃期电离层闪烁 ION扰动的情形 ION EMD 电离层延迟的EMD层次频谱 HK站的S4监测结果 差分定位多路径影响消减 DGNSS背景; 差分改正及MP； DGNSS中的MP识别与消减： 背景---差分定位中伪码多路径消减 Geometricalrange 中大测试(October 25, 2021) 差分改正及基站MP C13之伪码多路径提取一基站端 IMF的频谱 InstantaneousFrequencyofIntrinsicModeFunctionsofCi3DifferentialCorrection G12之伪码多路径提取一基站端 DGNSS中的MP识别与消减 G12之伪码多路径提取一用户端 结论/建议 基于EMD的MP本征识别---可行性及优点； MP/ION环境影响： 一体化---智能识别 多模自适应处理与精化 THANK YOU