■唐云龍，梁香根 ■江西省地礦測繪院，江西 南昌 330030

GPS全球定位系統(tǒng)在多個領(lǐng)域中都得到了廣泛的應(yīng)用，其有著全天候、多角度、受環(huán)境影響小的優(yōu)點。但是，在多路徑誤差測量中還會有一些影響因素存在，所以，將有效的防范對策制定出來是非常必要的，對此，文章通過下文對相關(guān)方面的內(nèi)容進行闡述，從而為有關(guān)單位及工作人員提供一定的借鑒作用。

1 多路徑原理分析

GPS衛(wèi)星發(fā)射天線相位中心到GPS信號接收天線相位的距離，即為GPS信號接收機觀測站星距離。GPS衛(wèi)星發(fā)射中心向GPS信號接收天線相位中心傳達信號就是所謂的GPS信號理論，也就是我們所說的直接波動。其實，不但有直接波，還有星體發(fā)射波、介質(zhì)散射波和地面發(fā)射波等多種形式的間接波。從高空中，GPS信號經(jīng)過對流層和電離層向地面?zhèn)鬟f時，涵蓋著從GPS衛(wèi)星直接到達用戶接收機以及通過散射、反射，向著用戶接收天線的間接傳播，GPS接收機在對GPS信號進行接收的過程中，為直接與間接波結(jié)合在一起的波，直接波破壞間接波二出現(xiàn)的距離誤差，就是多路徑誤差，在傳播這種多路徑誤差時出現(xiàn)的延時情況就是所謂的多路徑傳播。

2 影響因素分析

(1)時空環(huán)境帶來的影響。衛(wèi)星相對與地物的空間，同多路徑效應(yīng)產(chǎn)生密切聯(lián)系，地物對GPS信號的發(fā)射能力會影響到效應(yīng)質(zhì)量，針對GPS信號而言，山地、森林等反射能力弱，水面的反射能力最強，具體環(huán)境不同，例如雨天、晴天，其散射性、導電性和吸收性也會發(fā)生一定的改變，然而，突出的較為明顯的發(fā)射信號卻不存在，會較為均勻分布器繞射信號的相對位置。

(2)接收機的抑制與多路徑效應(yīng)有關(guān)。工作原理不同，鎖定GPS衛(wèi)星信號的過程和GPS接收機跟蹤會存在差異，這樣多路徑效應(yīng)就會在不同程度上影響到接收機輸出的觀測量，在接收系統(tǒng)，接收天線為其中的重要組成，多路徑效應(yīng)的克服性與其性能有著非常密切的聯(lián)系，

(3)在量值上，多路徑效應(yīng)的影響具備相應(yīng)的范圍。GPS接收機在跟蹤鎖定和相關(guān)對比信號時，對多路徑最終效應(yīng)的出現(xiàn)，會在量值的范圍上進行控制，就是會在一個碼元的寬度中存在著碼偽距，而且，在四分之一個載波波長范圍內(nèi)存在著相位。

(4)頻率會影響到多路徑效應(yīng)。當出現(xiàn)一致的多路徑場景時，會存在著相同的發(fā)射介質(zhì)發(fā)射特性，隨著衛(wèi)星的不斷運動，多路徑信號就會將其入射角不斷的進行改變，而通常都會在相應(yīng)的頻率范圍內(nèi)進行這種物理現(xiàn)象。

3 防范對策分析

現(xiàn)階段，對多路徑誤差進行解決時有兩種重要的方法:設(shè)計硬件與數(shù)據(jù)事后處理。對接收機內(nèi)部載波跟蹤環(huán)、延遲鎖定環(huán)性能、天線構(gòu)造的改進為硬件設(shè)計的主要內(nèi)容。而針對大多數(shù)的用戶而言，從事后數(shù)據(jù)處理的角度入手是對多路徑誤差給予解決的主要方式。當路徑存在于比較惡劣的環(huán)境下時，可能會在米級存在著多路徑測量的誤差，一旦沒有解決多路徑效應(yīng)，這樣精度高的測量結(jié)果就不可能被獲取出來，因此，為了能夠削減其中出現(xiàn)的誤差，我們可以對這樣的方式進行選擇應(yīng)用:

(1)對合適的地址進行選擇。應(yīng)該在大面積平靜水面較遠的位置設(shè)置GPS觀測站，也不應(yīng)該在盆地、金屬礦區(qū)和山坡地區(qū)進行修建，因為有非常強烈的發(fā)射信號會存在這種區(qū)域中，同時，具有電磁波發(fā)射源和高層建筑附近也不應(yīng)該對GPS測站進行設(shè)置。

(2)合理的設(shè)置接收機。接收機的設(shè)計方案在很大程度上會影響到多路徑誤差。一旦將一組多路徑的參數(shù)給定出來，非相干延遲鎖相環(huán)要比相干延遲鎖相環(huán)要大。碼根蹤環(huán)帶寬和多路徑的相對變化率進行比較，一旦較大時，平均值在相干誤差中就會為零。

(3)對有關(guān)器窄間隔技術(shù)進行使用。將超前與滯后相關(guān)器窄間隔的方法應(yīng)用到非相干DLL中。在構(gòu)成鑒相器時，對小部分的有關(guān)函數(shù)進行使用，能夠?qū)⒄`差在最大路徑中降低10倍，而且能夠在更大的多路徑和碼位中將相對延遲的誤差予以消除。

(4)對多抗路徑天線進行使用。在設(shè)計某些天線的時候，對增益方向圖的賦形進行利用，確保有多路徑抑制的功能存在于天線自身當中。在用戶所使用的天線與地面有相應(yīng)的距離時，就會從天線的主瓣上將導航星的直達信號輸入進去，通過地面產(chǎn)生的多路徑干擾在入射時主要通過天線旁瓣來完成，因為多路徑干擾的到達角度和直達信號會存在一定的差別，因此，對抗多路徑天線進行選取是一種非常簡易的方式。

(5)列陣時應(yīng)用時域和空域自適應(yīng)天線。隨著時間和空間的變化，多路徑干擾也會不斷改變，利用自適應(yīng)濾波的時域處理方法和單一的抗多路徑天線空域處理方法，很難將理想的效果獲取出來，因此，我們應(yīng)該選擇時空自適應(yīng)列陣處理方式。但是，因為GPS接收機機動性、多通道和低沉本等特殊的要求，現(xiàn)階段我們能夠使用的就是那些便于實現(xiàn)、簡單的時空組合處理方式。

(6)對加權(quán)幾何精度因子選星方法進行使用。對這種方式進行選擇，將不同加權(quán)的GDOP值就能夠生成出來，對于較大多路徑誤差的觀測方程盡量不要使用，對于將多路徑對定位誤差的降低上這種方法必將發(fā)揮著巨大的作用。

4 結(jié)語

綜上所述，在科技發(fā)展推動下，極大的推動了我國測量工程的發(fā)展，而且多路經(jīng)測量方式的應(yīng)用極大的提升了測量工作質(zhì)量和速度，GPS為多路徑測量得以實現(xiàn)的重要保證，文章分別程多路徑測量的影響因素和防范對策進行了闡述，進而為促進此項工作的順利發(fā)展提供一定的幫助作用。

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