Effective Multipath Mitigation Methods for RTK in Urban Environments

Lin, Kai-qin; Deng, Zhongliang; Yin, Lu

doi:10.1007/978-981-13-0029-5_49

Cited by 6 publications

(4 citation statements)

References 3 publications

Supporting

Mentioning

Contrasting

Order By: Relevance

“…From a previous study, there are many mitigation techniques used to reduce the pseudorange multipath error. These techniques can be divided into three categories: antenna design (Groves et al, 2013), receiver-based correlator design (Matera el al., 2019;Sánchez et al, 2017), and post-processing technique (Hsu et al, 2016;Iwase et al, 2013;Lin et al, 2018;Matera et al, 2019;Sánchez et al, 2017;Špánik and Hefty, 2017;Suzuki, 2011;Suzuki and Kubo, 2015;Satirapod and Rizos, 2005;Dammalage et al, 2010). Without involving modification of the antenna used or the complexity of implementing the receiver's architecture, the post-processing technique is the optimum choice for work that does not require a high-precision solution.…”

Section: Introductionmentioning

confidence: 99%

Optimization Technique for Pseudorange Multipath Mitigation Using Different Signal Selection Methods

Uaratanawong

Satirapod

Tsujii

2020

Artificial Satellites

View full text Add to dashboard Cite

AbstractNowadays, the use of multi-Global Navigation Satellite System (GNSS) has improved positioning accuracy in autonomous driving, navigation and tracking systems utilized by general users. However, signal quality in urban areas is degraded by poor satellite geometry and severe multipath errors, which may disturb up to a hundred-meter-ranging error as a consequence. In this study, the performance of several satellite selection methods in multipath mitigation was evaluated, based on the concept that better quality signals and more accurate solutions will be obtained, the more multipath signals can be excluded. Three methods were performed and compared: 1) azimuth-dependent elevation mask based on fisheye image technique, 2) receiver autonomous integrity monitoring (RAIM), and 3) signal-to-noise ratio (SNR) mask in the SPP method. To examine the effect of the satellite selection methods on multipath error, the static test (single-point positioning (SPP) in real-time 1 Hz test) was performed in a multipath environment. The preliminary results showed a possible impact on improving the horizontal positioning accuracy of SPP. Among the three techniques assessed in this study, the results indicated that the SNR mask set at 36 dB-Hz in every elevation showed the most promising result. The SNR mask method could improve positioning accuracy by up to 46.80% compared to the SPP method.

show abstract

Section: Introductionmentioning

confidence: 99%

Optimization Technique for Pseudorange Multipath Mitigation Using Different Signal Selection Methods

Uaratanawong

Satirapod

Tsujii

2020

Artificial Satellites

View full text Add to dashboard Cite

show abstract

“…Intensive research efforts have been expanded to enhance GNSS precise positioning in harsh environments. The two mostly investigated directions are multi-sensor fusion [4,5,6] and robust GNSS positioning algorithms [7,8], respectively. Firstly, by integrating GNSS with self-contained sensors such as inertial navigation systems (INS), unmanned vehicles are able to maintain accurate navigation through GNSS signal outages for a short time, which is normally one minute or more [9].…”

Section: Introductionmentioning

confidence: 99%

“…Nevertheless, the challenge in GNSS/INS integrated positioning comes with its disability for long-term precise navigation during GNSS blockages due to the significant bias drift in consumer-grade INS modules, which are usually applied in commercial unmanned vehicles. Secondly, existing algorithms to improve the robustness of GNSS positioning against degraded environments mainly focus on the elimination of noisy GNSS measurements and anomalies, such as multipath detection algorithms [7] and Carrier phase-based Receiver Autonomous Integrity Monitoring (CRAIM) [8]. That is, the robustness and precision gains come at the cost of reduced availability.…”

Section: Introductionmentioning

confidence: 99%

Precise and Robust RTK-GNSS Positioning in Urban Environments with Dual-Antenna Configuration

Fan

Cui

et al. 2019

Sensors

View full text Add to dashboard Cite

Robust and centimeter-level Real-time Kinematic (RTK)-based Global Navigation Satellite System (GNSS) positioning is of paramount importance for emerging GNSS applications, such as drones and automobile systems. However, the performance of conventional single-rover RTK degrades greatly in urban environments due to signal blockage and strong multipath. The increasing use of multiple-antenna/rover configurations for attitude determination in the above precise positioning applications, just as well, allows more information involved to improve RTK positioning performance in urban areas. This paper proposes a dual-antenna constraint RTK algorithm, which combines GNSS measurements of both antennas by making use of the geometric constraint between them. By doing this, the reception diversity between two antennas can be taken advantage of to improve the availability and geometric distribution of GNSS satellites, and what is more, the redundant measurements from a second antenna help to weaken the multipath effect on the first antenna. Particularly, an Ambiguity Dilution of Precision (ADOP)-based analysis is carried out to explore the intrinsic model strength for ambiguity resolution (AR) with different kinds of constraints. Based on the results, a Dual-Antenna with baseline VEctor Constraint algorithm (RTK) is developed. The primary advantages of the reported method include: 1) Improved availability and success rate of RTK, even if neither of the two single-antenna receivers can successfully solve the AR problem; and 2) reduced computational burden by adopting the concept of measurement projection. Simulated and real data experiments are performed to demonstrate robustness and precision of the algorithm in GNSS-challenged environments.

show abstract

“…The RMSE in both horizontal and vertical direction decreased 0.65% and 18.10%, respectively, compared to the normal SPP method. เพื ่ อให้ ได้ กลุ ่ มดาวเที ยมที ่ มี คุ ณภาพดี ที ่ สุ ด (Self-consistent group) (Blanch et al, 2015;Hsu et al, 2016;Iwase et al, 2013;Tokura & Nobuaki, 2014;Wang et al, 2012) (Suzuki et al, 2004;Tokura & Nobuaki, 2014), การวิ เคราะห์ ขนาดค่ าความผั นผวนของสั ญญาณ (Fang et al, 2015;Tokura & Nobuaki, 2017;Uaratanawong et al, 2021) การวิ เคราะห์ อนุ กรมเวลาของค่ า SNR (Yamamoto et al, 2015), การจั ดกลุ ่ มชนิ ดดาวเที ยมจากค่ าเศษเหลื อของค่ า SNR ด้ วยวิ ธี เคมี น หรื อ K-means clustering (Lin et al, 2018) และ การจำแนกชนิ ดสั ญญาณโดยอาศั ยค่ า SNR (Hsu el al, 2015;Matera et al,2019)…”

unclassified

เทคนิคการหาค่าเหมาะสมที่สุดเพื่อขจัดค่าคลาดเคลื่อนจากคลื่นหลายวิถีในข้อมูลซูโดเรนจ์ด้วยการประมวลผลข้อมูลจีเอ็นเอสเอสแบบจุดเดี่ยว

เอื้อรัตนวงศ์

View full text Add to dashboard Cite

ในการหาตำแหน่งแบบจุดเดี่ยวด้วยข้อมูลซูโดเรนจ์นิยมใช้เทคนิคเลือกหรือตัดสัญญาณดาวเทียมที่ไม่มีคุณภาพออกเพื่อลดค่าคลาดเคลื่อนจากคลื่นหลายวิถี โดยอาศัยค่าเกณฑ์จากค่าพารามิเตอร์ที่สัมพันธ์กับลักษณะของคลื่นหลายวิถี ได้แก่ ค่าเศษเหลือ, ค่ามุมสูงดาวเทียม และค่าชี้วัดความแรงของสัญญาณ อย่างไรก็ตามในวิธีแบบพื้นฐานที่กำหนดใช้ค่าเกณฑ์แบบค่าคงที่ อาจทำให้ค่าคลาดเคลื่อนเพิ่มขึ้นจากการตัดสัญญาณที่มีคุณภาพออก ดังนั้นในงานวิจัยนี้จึงได้ทำการประเมินประสิทธิภาพของเทคนิคเลือกสัญญาณดาวเทียม 5 วิธี ที่อาศัยค่าเกณฑ์ที่แตกต่างกัน ได้แก่ 1) การตัดสัญญาณจากค่าเศษเหลือด้วยเทคนิค RAIM (Receiver autonomous integrity monitoring) 2) การตัดสัญญาณจากค่ามุมสูงดาวเทียมโดยอาศัยภาพฟิชอาย 3) การตัดสัญญาณจากค่า SNR (Signal-to-noise ratio) ที่สัมพันธ์กับมุมสูงดาวเทียม 4) การตัดสัญญาณโดยอาศัยขนาดความผันผวนของค่า SNR และ 5) การตัดสัญญาณจากค่าเศษเหลือของค่า SNR ด้วยการแบ่งกลุ่มข้อมูลแบบเคมีน (K-means clustering) เพื่อหาเทคนิคที่ให้ค่าเหมาะสมที่สุด ในงานวิจัยได้ทดสอบโดยใช้ข้อมูลค่าสังเกต GNSS แบบ 2 ระบบ และ 4 ระบบดาวเทียม ผลการศึกษาพบว่า เทคนิคที่ให้ค่าเหมาะสมที่สุด คือเทคนิคที่อาศัยค่าเฉลี่ยของค่า SNR ที่สัมพันธ์กับค่ามุมสูงดาวเทียม โดยกำหนดค่าเทรสโฮลด์ที่ 10 เดซิเบลเฮิร์ต ค่ารากที่สองของค่าคลาดเคลื่อนเฉลี่ยกำลังสองในทิศทางราบและทิศทางดิ่ง ลดลงจากการใช้วิธีแบบพื้นฐานสูงสุดที่ร้อยละ 0.65 และ 18.10 ตามลำดับ

show abstract

Effective Multipath Mitigation Methods for RTK in Urban Environments

Cited by 6 publications

References 3 publications

Optimization Technique for Pseudorange Multipath Mitigation Using Different Signal Selection Methods

Optimization Technique for Pseudorange Multipath Mitigation Using Different Signal Selection Methods

Precise and Robust RTK-GNSS Positioning in Urban Environments with Dual-Antenna Configuration

Contact Info

Product

Resources

About