研究人员开发出可互操作的多路径半球图 可显著提高GNSS精度

盖世汽车讯 卫星信号在到达接收机之前被物体反射而产生的多径效应会严重影响卫星导航系统的精度。现有的解决方案，如恒星日滤波方法（Sidereal Filtering，SF）和特定系统的MHM，需要观测至少一个完整的卫星轨道重复周期（如伽利略卫星导航系统为10天），才能重现相对于地面站的卫星几何形状。

因此，SF和MHM的实用性有限，因为经过很长一段时间，地面站周围可能会发生变化。面对这些影响带来的挑战，当务之急是开发更先进、更灵活的解决方案，以提高多径建模效率和GNSS定位精度。

据外媒报道，由武汉大学卫星导航定位技术研究中心（GNSS Research Center at Wuhan University）耿江辉教授领导以及来自中国科学院（Chinese Academy of Sciences）和东京大学（The University of Tokyo）的专家团队合作开展了一项新研究，利用来自21个欧洲站点的数据加深了研究人员对GPS、伽利略和BDS-3系统的了解，并强调了在要求高精度的应用中使用重叠频率信号的有效性。

此外，研究人员在开源软件PRIDE PPP-AR v3.1中引入了该多径建模模块，为GNSS高精度定位应用提供了有效的工具来减轻多径效应。这项研究成果已发表在期刊《卫星导航》（Satellite Navigation）上。

图片来源：《卫星导航》

该研究对来自21个欧洲站的31天数据进行了详细分析，根据既定的GNSS专用MHM和Sidereal Filtering技术评估了新设计的MHM_GEC模型。研究结果表明，MHM_GEC融合了GPS、伽利略和BDS-3系统的数据，在减轻多径效应方面表现出色。

仅使用5至6天的数据构建的MHM_GEC可以将定位精度提高40%，优于用10天数据建立的传统GNSS专用MHM和恒星日滤波。这一性能提升归功于该模型能够有效地使用来自不同星座的重叠频率信号，显著提高了空间分辨率、建模效率和多径校正性能。

该研究共同作者、地理空间工程专家Yosuke Aoki博士表示：“可互操作的MHM模型标志着卫星导航技术的一个重要里程碑。它显著提高了定位系统的精度，这对于从大地测量到自动驾驶汽车等各个领域都至关重要。”

这项研究的潜在影响非常广泛，将改变依赖精确定位的行业，如海上导航、变形监测和大地测量。通过最小化误差幅度，可互操作的MHM模型不仅提高了系统可靠性，还为需要极其精确的定位数据的应用开辟了新的可能性。