Применительно к спутниковым измерениям под многопутностью принято понимать такое распространение радиосигналов, при котором упомянутые сигналы достигают антенны спутникового прием-пика не только по прямому пути, соединяющему спутник с пунктом наблюдения, но и по ломаному пути, образующемуся за счет отражений от различного рода объектов, окружающих приемник (земная и водная поверхность, строения и сооружения, наружные геодезические сигналы др.).

При наличии отраженных радиосигналов, прошедших несколько иной путь повышенной протяженности, в результаты дальномерных измерений вносится дополнительная погрешность, оказывающая влияние на конечную точность спутниковых измерений. Более того, многопутность может служить причиной существенного ослабления поступающих на вход приемника сигналов, а в отдел ных случаях приводить к полному нарушению нормальной работы приемника.

Особенности влияния отраженных радиосигналов на результаты дальномерных измерений достаточно подробно изучены в процессе разработки и исследования наземных радиодальномерных устройств. При этом было установлено существенное различие в механизме влияния отражений на несущие и модулирующие колебания. В связи с тем, что при спутниковых измерениях используются оба типа отмеченных колебаний, оценим это влияние применительно как к фазовым измерениям, базирующимся на использовании несущих колебаний, так и к кодовым измерениям, основанным на применении модулирующих сигналов.

Поскольку процесс влияния многопутности непосредственно на несущие колебания описывается намного проще и нагляднее, то рассмотрим механизм такого влияния на характерные для спутниковых измерений фазовые измерения, отнесенные к несущим колебаниям.

Что касается количественной оценки фазовых искажений, то с учетом того, что в системах GPS и ГЛОНАСС длины волн несущих колебаний близки к 20 см, максимальная ошибка фазовых измерений может достигать значений около 5 см. В тех редких случаях, когда отраженный сигнал превышает прямой (например, при наличии дополнительного затухания на пути прохождения прямого сигнала), эта ошибка может приближаться к ДО см.

При выполнении псевдодальномерных (кодовых) измерений механизм расчета ошибок из-за многопутности существенно осложняется. Не прибегая к громоздкому математическому анализу заметим: при подсчете интересующих нас погрешностей в результатах кодовых измерений происходит переход рассмотренных выше фазовых сдвигов, характерных для несущих колебаний, в фазовые сдвиги, которые приобретают модулирующие (т. е. кодовые) сигналы. При этом разность хода в несколько сантиметров, характерная для несущих колебаний, трансформируется в разность пройденных путей для модулирующих колебаний, оцениваемую десятками метров. Так, например, фазовый сдвиг на уровне около 90″, который приобретают сигналы, несущие в себе информацию об общедоступном С/А-коде и имеющие длину волны около 300 мт обусловливает ошибку, оцениваемую величиной около 75 м.

С учетом вышеизложенного повышенного внимания заслуживают меры по ослаблению влияния многопутности, прежде всего, на результаты кодовых измерений. При этом следует заметить, что за счет использования дифференциальных методов измерений не удается ослабить рассматриваемое влияние, так как обстановка, порождающая возникновение многопутности, характерна для каждого конкретного пункта наблюдений.

На основе проведения как теоретических, так к экспериментальных исследований разработаны следующие рекомендации по ослаблению влияния источников ошибок, обусловленных многопутностью:

1)места расположения пунктов наблюдения следует выбирать с таким расчетом, чтобы исключить наличие отражающих объектов вблизи от антенной, системы спутникового приемника;

2)при разработке антенных систем для спутниковых приемников следует обращать внимание на необходимость установки дополнительных экранирующих приспособлений, препятствующих попаданию отраженных радиосигналов на вход антенны (ЕЕапример, установка экранов под антенной, что позволяет устранить влияние сигналов, отраженных от подстилающей поверхности);

3)на пунктах, подверженных влиянию отражений, следует предусматривать сеансы наблюдений повышенной протяженности, с тем, чтобы получить циклическую кривую изменения ошибок из-за отражений; последующее усреднение позволяет существенно ослабить рассматриваемое влияние;

4)при обработке результатов наблюдений можно ограничиться принятием в расчет только тех результатов, которые соответствуют таким положениям спутников, при которых отражающие поверхности оказывают наименьшее влияние.

Совокупность перечисленных выше мер позволяет минимизировать влияние многопутности до уровня, при котором этот источник ошибок не препятствует выполнению высокоточных спутниковых измерений.