A rejeição de multipercurso se refere à capacidade de um receptor ou sistema de antena de reduzir os erros causados por sinais GNSS refletidos. Quando um sinal GNSS viaja diretamente de um satélite para um receptor, ele fornece dados de posicionamento precisos. No entanto, superfícies próximas, como edifícios, corpos d'água ou estruturas metálicas, podem refletir o sinal, fazendo com que ele chegue ao receptor um pouco mais tarde do que o sinal direto.
Esse atraso leva a erros de posicionamento, especialmente em ambientes onde reflexões de sinal são comuns. Para combater isso, os engenheiros projetam sistemas com técnicas de rejeição de multipercurso que minimizam ativamente o impacto desses sinais refletidos.
Diferentes métodos para alcançar a rejeição de multicaminhos
Para obter a rejeição de multicaminhos, os receptores e antenas GNSS usam vários métodos. As antenas geodésicas de alta qualidade, por exemplo, incorporam planos de aterramento e anéis de bloqueio que bloqueiam sinais de baixo ângulo — onde as reflexões são mais propensas a ocorrer. Além disso, os receptores GNSS modernos usam algoritmos de processamento de sinal que detectam e ignoram sinais atrasados com base em seu tempo e ângulo de chegada.
O método inovador para rejeição de multicaminhos envolve um receptor GNSS baseado em multicorrelator com um Extended Kalman Filter (EKF) que atua como um solucionador iterativo, substituindo o sistema de rastreamento de código de delay locked loop (DLL) típico. Essa técnica diminui significativamente os erros de posicionamento e mantém a baixa complexidade, facilitando seu uso em configurações de processamento em tempo real.
Esses sistemas também se beneficiam do uso de sinais de múltiplas frequências (L1, L2, L5), pois a comparação de múltiplos sinais ajuda a diferenciar entre caminhos diretos e refletidos.
Exemplos de métodos eficazes
Como resultado, os sistemas com rejeição de multicaminhos eficaz fornecem um posicionamento mais preciso e estável. Isso é especialmente valioso em ambientes urbanos, onde edifícios altos e outras superfícies refletivas criam condições de sinal complexas. Por exemplo, um topógrafo que trabalha perto de um arranha-céu de vidro se beneficia de uma antena que rejeita sinais refletidos, mantendo a precisão em nível de centímetro, mesmo em ambientes difíceis.
Na agricultura de precisão, os tratores guiados por GNSS usam a rejeição de multicaminhos para seguir caminhos exatos perto de árvores, silos e sistemas de irrigação.
Além disso, a navegação marítima também depende de sistemas resistentes a multicaminhos. Embarcações que passam sob pontes ou perto de estruturas metálicas podem ter um posicionamento interrompido devido a sinais refletidos de superfícies próximas. No entanto, com forte rejeição de multicaminhos, o sistema de navegação a bordo continua a funcionar de forma confiável.
No geral, a rejeição de multicaminhos aumenta a confiabilidade e a precisão do GNSS em ambientes desafiadores do mundo real. Ele minimiza os reflexos do sinal para suportar levantamentos terrestres de alta precisão, voos de UAV, navegação, mapeamento de construção e monitoramento sísmico.
À medida que o uso do GNSS cresce, os sistemas devem rejeitar ativamente a interferência de multicaminhos para garantir um posicionamento consistente e confiável.