Mehrwegeeffekte (Multipath, MP)
MP tritt auf, wenn die GNSS-Antenne neben dem direkten Signal auch Reflexionen des Signals von Objekten der Umgebung empfängt. Es gibt einer Überlagerung der Signale was zu einer Änderung der Signalstärke und einer Phasenverschiebung führt. Systematische MP-Effekte betragen für Code-Messungen einige Meter (max. 80 m) und für Phasen-Messungen theoretisch bis zu 5 cm (L1).
Sie haben meistens Perioden von 5 - 30 Minuten für statische Beobachter.
Signalbeugung vs Mehrwegeausbreitung
| Unterschiede | Signalbeugung | Mehrwegeausbreitung |
|---|---|---|
| Beschreibung | „Sichtverbindung“ zum Satelliten unterbrochen, nur gebeugtes Signal (Umwegsignal) wird empfangen. | Überlagerung von direktem Signal und reflektierten (indirekten) Signalen. |
| Frequenzabhängigkeit | Frequenzunabhängig: kein Einfluss auf geometrie-freie Linearkombination. | Frequenzabhängig: Detektierung in geometrie-freier Linearkombination möglich. |
| Maximaler Fehler | dm-Größenordnung | Theoretisch: 4.8 cm ( |
| Signal-Rausch-Verhältnis | Verringert | Fluktuierend (durch Superposition) |
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Abhilfe
Antennendesign
GNSS Signale sind rechts-zirkular polarisiert (RHCP), metallische Reflexionen führen zu einer Umkehrung der Polarisierung, diese können gefiltert werden.
Ground Plate und Choke Rings können helfen, das nur aus der richtigen Richtung Signale empfangen werden.
Prozessierungsstragetien
- Mitteln über längere Beobachtungszeiten
- Elevationsabhängige Gewichtung der Beobachtung
- Multipath-Detektion und Elimination im Post-Processing
- Sideral Filtering: Da sich Multipath wiederholt, können für statische Nutzer ober für bestimmte Umgebungen Multipath-Karten erstellt werden.
Anwendungen von Multipath
- GNSS Reflektometrie
- Bestimmen von:
- Bodenfeuchte
- Schnnehöhe
- Vegetation
- Bestimmen von: