Analys av multi-GNSS med GPS och Galileo under påverkan av flervägsutbredning

I denna rapport undersöks fördelarna med användning av multi-GNSS i miljöer med flervägsutbredning. Med multi-GNSS avses i detta arbete utnyttjande av flera satellitkonstellationer med olika typer av signaler på flera frekvensband. Den huvudsakliga frågeställningen är att studera hur tillgänglighet och noggrannhet i positionsbestämning kan förbättras genom samtidigt nyttjande av flera GNSS. Detta arbete fokuserar på satellitnavigeringssystemen GPS och Galileo. Studien baseras på simuleringar av de olika signaltyperna och satellitkonstellationerna, samt tester med en hårdvarusimulator och två befintliga mottagare, där den ena motsvarar en massmarknadsmottagare och den andra en professionell högpresterande mottagare. Två mottagare med förmåga att använda både GPS och Galileo utvärderades. En av mottagarna har dessutom förmåga att använda två frekvensband samtidigt. Mottagartesterna visar att kombinationen av GPS och Galileo inte alltid ger mindre positionsfel än konstellationerna var för sig i befintliga mottagare. Att kombinera mätningar från både GPS och Galileo kan teoretiskt göras så att positionslösningen för kombinationen av konstellationer ger mindre fel än för de enskilda konstellationerna. Testerna visar dock att så inte alltid görs i befintliga mottagare. Utvärderingarna visar att prestanda skiljer mellan mottagare. Det var därför inte möjligt att, med befintliga mottagare, utvärdera skillnaden i prestanda mellan olika signaltyper vad gäller deras robusthet mot exempelvis flervägsutbredning. Teoretiska utvärderingar visar dock att de nya GPS- och Galileo-signalerna är mer robusta mot flervägsutbredning än äldre signaler. Kombinationen av GPS och Galileo gör att fler satelliter är tillgängliga vilket främst är av nytta i scenarier med svår flervägsutbredning och blockering av signaler p.g.a. exempelvis närliggande byggnader. I sådana situationer kan en kombination av flera GNSS vara nödvändig för att bestämma en position. Utvärderingar av grundkonstellationerna för GPS och Galileo visar att Galileo har något bättre prestanda i Sverige och dess närområde vad gäller satellitgeometrierna och antalet synliga satelliter. Med nuvarande operativa konstellationer är dock prestandan bättre med den fulla GPS-konstellationen, eftersom Galileo ännu inte är fullt utbyggt.