Authors: El-Ghazouly, Ahmed A.; Elhabiby, Mohamed; El-Sheimy, Naser

Source: Canadian Journal of Earth Sciences, Volume 46, Number 8, August 2009 , pp. 627-636(10)

Publisher: NRC Research Press

Abstract:

In carrier-phase measurements, which are the most precise observations for Global Positioning System (GPS) relative positioning, multipath error is still a factor that interferes with achieving the desired accuracy. Various improvements in receiver and antenna technologies, as well as modeling strategies, have resulted in better ways of coping with this error source. However, errors caused by multipath can be as large as 5 cm, which is not an acceptable accuracy, especially in precise surveying applications like deformation monitoring. In this paper, a full assessment of different wavelets techniques that can be used in multipath mitigation is made to evaluate the optimum way of using wavelets to reduce or remove this type of error. Also, a new approach based on the wavelet detrending technique is introduced to remove carrier-phase multipath error in the measurement domain. To mitigate multipath, GPS double-difference observables are fed to an adaptive wavelet analysis procedure based on high- and low-pass filter decomposition with different levels of resolution. Consequently, the observable sequences are corrected; these corrected observables can then be used to reduce the ambiguity search volume during the initial float solution stage. Meanwhile, double-difference observations with multipath mitigation offer an efficient method for obtaining a better baseline solution.

Dans les mesures de la phase de la porteuse, lesquelles sont les observations les plus précises pour le positionnement relatif GPS, l'erreur de multitrajets demeure encore le facteur qui interfère avec l'atteinte de la précision voulue. Diverses améliorations des technologies des récepteurs et des antennes, ainsi que des stratégies de modélisation, ont donné de meilleures façons de traiter de cette source d'erreurs. Toutefois, les erreurs causées par les multitrajets peuvent atteindre 5 cm, ce qui est une exactitude inacceptable, surtout dans des applications de précision telles qu'un suivi de déformation. Dans cet article, nous présentons une évaluation approfondie des différentes techniques d'ondelettes qui peuvent être utilisées dans l'atténuation des multitrajets afin d'évaluer la manière optimale d'utiliser les ondelettes pour réduire ou éliminer ce type d'erreur. De plus, une nouvelle approche, basée sur la décomposition des tendances des ondelettes, est présentée afin d'enlever l'erreur multitrajets sur la phase porteuse dans le domaine des mesures. Afin d'atténuer les multitrajets, des observations GPS de double différence sont entrées dans une procédure d'analyse adaptative des ondelettes basée sur une décomposition sur filtres passe-haut et passe-bas à différents niveaux de résolution. Par conséquent, les séquences d'observations sont corrigées et ces observations corrigées peuvent alors être utilisées pour réduire le volume de recherche des ambiguïtés de phase à l'étape de la solution initiale avec ambiguïtés estimées. Entre-temps, les observations de double différence avec atténuation des multitrajets offrent une méthode efficace pour l'obtention d'une meilleure solution de référence.

Document Type: Research article

Publication date: 2009-08-01

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