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APME+ 抗多路径干扰

APME+:Septentrio 的多径抑制技术

GNSS 应用建立在精确测量从接收机到GNSS卫星的距离基础之上。该距离通过测量卫星发射信号到信号被接收机接收之间的延迟来确定。信号从卫星径直传输到接收机时,这种方式非常有效。 但是,大部分时候,信号会被接收机周围的物体和表面反射。接收机收到的是真实信号加上若干反射信号的混合信号。

这种现象称为多路径。它会导致测量的卫星距离产生米级误差(伪距和载波相位),大幅降低位置和时间精度。  多路径经常是 GNSS 应用的主要误差源。

多路径对每个伪距造成的误差可在 Setptentrio 的 RxControl 应用中实时监测,只需打开 MPx 时间曲线图。多路径误差往往呈现振荡图形,振幅达到米级,如下面的 RxControl 屏幕截图所示。

 

APME+:原理 

APME+ 在每个跟踪通道中采用额外的相关因子估算伪距和载波相位测量的多路径误差。然后减去估算的误差,对测量进行校正。大部分其他多路径抗干扰技术涉及跟踪通道相关因子的修改,而 APME+ 则保持跟踪通道不变。  多路径误差独立估算,与信号跟踪无关。 

下图表示的是 APME+ 禁用时(蓝色)和启用时(绿色)伪距误差之间的差异。APME+ 使误差减少二分之一以上。

 

图3表示的是DGNSS模式时APME+对位置精度的影响。

 

所有Septentrio接收机默认启用APME+。

APME+:专为短延迟多路径而调整 

附近表面(屋顶、地面、建筑物等)产生的反射是最普遍的,也是最不可靠的。附近表面(距离<20m)反射的信号到达天线,与真实信号相比,只有很短的延迟。因此,很难从真实信号区分出它们,许多抗干扰算法不能很好地处理它们。另一方面,APME+是专为解决短延迟多路径而设计的。这可参见图4的说明,图中展示了GPS L1 CA信号的多路径包络。多路径包络表示的是特定延迟反射信号产生的误差。正如看到的那样,APME+具有最小的短延迟包络。

 

APME+:无偏差! 

其他多路径抗干扰技术的一个共同问题是它们给测量引入偏差。这是因为它们需要修改跟踪通道内部的相关因子,从而修改了接收机锁定GNSS信号的点。引入取决于卫星的偏差,这是众所周知的事。许多情况下,这些偏差是不可接受的。

另一方面,APME+通过设计消除了任何偏差。APME+实时估算多路径误差,而不修改基础的跟踪回路。多路径估算值高通滤波,然后再从伪距和载波相位减去。  高通滤波保证APME+不会引入测量偏差。

APME+:没有秘密!

APME+的另一个优点是接收机应用于各伪距和载波相位的多路径校正显示在SBF消息中。因此,对进一步了解APME+如何工作感兴趣的用户可直接看到接收机已应用什么校正,甚至可撤销该校正,恢复未抗干扰的原始测量值。 

摘录自:https://www.septentrio.com/zh-hans/apme





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