La reiezione multipla si riferisce alla capacità di un ricevitore o di un sistema di antenna di ridurre gli errori causati dai segnali GNSS riflessi. Quando un segnale GNSS viaggia direttamente da un satellite a un ricevitore, fornisce dati di posizionamento precisi. Tuttavia, le superfici vicine, come edifici, specchi d'acqua o strutture metalliche, possono riflettere il segnale, facendolo arrivare al ricevitore con un leggero ritardo rispetto al segnale diretto.
Questo ritardo porta a errori di posizionamento, soprattutto in ambienti in cui le riflessioni del segnale sono frequenti. Per combattere questo problema, gli ingegneri progettano sistemi con tecniche di reiezione del multipath che minimizzano attivamente l'impatto di questi segnali riflessi.
Diversi metodi per ottenere il rifiuto del multipath
Per ottenere la reiezione del multipath, i ricevitori e le antenne GNSS utilizzano diversi metodi. Le antenne geodetiche di alta qualità, ad esempio, incorporano piani di massa e anelli di arresto che bloccano i segnali a basso angolo, dove è più probabile che si verifichino riflessioni. Inoltre, i moderni ricevitori GNSS utilizzano algoritmi di elaborazione del segnale che rilevano e ignorano i segnali ritardati in base alla loro tempistica e all'angolo di arrivo.
Il metodo innovativo per la reiezione del multipath prevede un ricevitore GNSS basato su multicorrelatori con un filtro di Kalman esteso (EKF) che agisce come solutore iterativo, sostituendo il tipico sistema di tracciamento del codice DLL (delay locked loop). Questa tecnica riduce notevolmente gli errori di posizionamento e mantiene una bassa complessità, facilitandone l'uso in contesti di elaborazione in tempo reale.
Questi sistemi beneficiano anche dell'uso di segnali multifrequenza (L1, L2, L5), poiché il confronto di più segnali aiuta a distinguere tra percorsi diretti e riflessi.
Esempi di metodi efficaci
Di conseguenza, i sistemi con un'efficace reiezione del multipath offrono un posizionamento più preciso e stabile. Ciò è particolarmente utile negli ambienti urbani, dove edifici alti e altre superfici riflettenti creano condizioni di segnale complesse. Per esempio, un geometra che lavora vicino a un grattacielo di vetro beneficia di un'antenna che respinge i segnali riflessi, mantenendo un'accuratezza di livello centimetrico anche in ambienti difficili.
Nell'agricoltura di precisione, i trattori GNSS utilizzano la reiezione del multipath per seguire percorsi precisi in prossimità di alberi, silos e sistemi di irrigazione.
Inoltre, anche la navigazione marina si basa su sistemi resistenti al multipath. Le imbarcazioni che passano sotto i ponti o in prossimità di strutture metalliche possono subire disturbi nel posizionamento a causa dei segnali riflessi dalle superfici vicine. Tuttavia, con una forte reiezione del multipath, il sistema di navigazione di bordo continua a funzionare in modo affidabile.
In generale, la reiezione del multipath migliora l'affidabilità e la precisione GNSS in ambienti reali e difficili. Riduce al minimo le riflessioni del segnale per supportare il rilievo del territorio ad alta precisione, il volo UAV, la navigazione, la mappatura delle costruzioni e il monitoraggio sismico.
Con la crescita dell'uso del GNSS , i sistemi devono rifiutare attivamente le interferenze di multipath per garantire un posizionamento coerente e affidabile.