Arp antena gps para entender su importancia

En el entorno de la geolocalización precisa, el conocimiento del ARP (Antenna Reference Point) de una antena GPS es fundamental para obtener resultados confiables. Este artículo profundiza en el significado del ARP, su relación con otros conceptos clave como el NRP (North Reference Point), PCO (Phase Center Offset) y PCV (Phase Center Variation), y cómo influyen en la precisión de las mediciones GNSS.

¿Qué es la calibración de una antena GPS?

La calibración de una antena determina el punto de recepción de las señales de fase de portadora del Sistema Global de Navegación por Satélite (GNSS). Componentes como los elementos de la antena y los preamplificadores introducen un avance o retraso de fase en la señal antes de que llegue al receptor. Este avance/retraso modifica la medición de distancia y genera errores en la posición. El punto de recepción de la señal no es físicamente medible y varía según la dirección de la señal del satélite. Por lo tanto, las calibraciones crean un mapa de avance y retraso de fase que depende de la posición del satélite en un marco centrado en la antena (basado en un ARP y NRP específicos).

¿Por qué es necesaria la calibración de la antena?

Para obtener coordenadas precisas, se deben aplicar los avances y retrasos de fase de la señal (valores de calibración) al procesar los datos GNSS. La falta o una aplicación incorrecta de estos valores puede introducir errores de nivel centimétrico. Además, dado que las calibraciones son específicas de un marco de referencia, el procesamiento de datos GNSS con los valores correctos es esencial para definir y acceder con precisión a posiciones coherentes con el Sistema Nacional de Referencia Espacial (NSRS).

¿Por qué los valores de calibración se dan siempre para el código de antena + código de radome (tipo de antena)?

Los efectos de campo cercano son importantes para la calibración. El tipo de antena indica explícitamente la configuración de la antena para esa calibración. La presencia o ausencia de un radome, antena de RF o desplazamiento puede cambiar el PCO y el PCV de una antena.

¿Qué es el ARP (Antenna Reference Point)?

El ARP es el punto físico en la antena al que se hacen referencia los valores de calibración. Preferiblemente, es un punto fácilmente accesible en la superficie horizontal inferior no removible de la antena. Por lo general, coincide con el eje de fijación de la antena a un monumento o instrumento de topografía. Consulte el diagrama de la antena para obtener información precisa sobre el ARP de su modelo. Algunos nombres comunes de ARP son: BAM (base del soporte de antena), BCR (base del anillo de estrangulamiento), BDG (base del plano de tierra de la cúpula), BGP (base del plano de tierra), BPA (base del preamplificador), TCR (parte superior del anillo de estrangulamiento), TDG (parte superior del plano de tierra de la cúpula), TGP (parte superior del plano de tierra), TOP (parte superior del poste), TPA (parte superior del preamplificador), UNK (desconocido). Si las páginas web y los diagramas de la antena no designan un ARP, asuma que es el punto de fijación de la antena a un monumento.

¿Qué es el NRP (North Reference Point)?

El NRP es una característica física de la antena que debe orientarse hacia el norte verdadero. Los valores de calibración de la antena suponen que el NRP está correctamente orientado al norte verdadero. Consulte el diagrama de la antena para obtener información precisa sobre el NRP de su modelo. Algunos nombres comunes de NRP son: BAT (liberación de la puerta del compartimento de la batería), BTD (parte inferior de la forma de lágrima (extremo ancho)), CAC (conector de cable no específico), CMP (brújula montada), CTC (conector de controlador externo), DAC (conector de cable de datos), DIS (pantalla/lectura digital), DRY (tapa o cubierta para agente secante), MMI (interfaz hombre-máquina), NOM (marca de orientación norte), PCS (ranura para tarjeta PC), PWC (puerto de alimentación; conector de alimentación externo), RTC (conector RTK), RXC (conector del receptor), TMT (lengüeta o muesca de la cinta métrica para poste de altura inclinada), UNK (desconocido). Si las páginas web y los diagramas de la antena no designan un NRP, se desconoce.

PCO (Phase Center Offset) y PCV (Phase Center Variation)

El PCO es el desplazamiento inicial del centro de fase para una frecuencia particular, dado en componentes norte-este-arriba con relación al ARP. Se considera el punto medio de recepción de la señal si no se tiene en cuenta la dirección de la señal del satélite. Las PCV capturan el componente de una calibración de antena que depende de la dirección de la señal entrante. Pueden proporcionarse como una función del ángulo de elevación en el marco de la antena (1D) o del ángulo de elevación y acimut en el marco de la antena (2D). Al igual que el PCO, el PCV depende de la frecuencia de la señal GNSS.

Calibraciones Relativas y Absolutas

En una calibración relativa, todos los desplazamientos de la antena ( PCO ) y las variaciones del centro de fase ( PCV ) se calculan con respecto a una antena de referencia a la que normalmente se le asignan valores PCV cero. Para las calibraciones relativas, la antena de referencia es la antena de anillo de estrangulamiento Dorne Margolin, tipo T (AOAD/M_T NONE). Una calibración relativa está, por lo tanto, sesgada por el avance/retraso de fase experimentado por la antena de referencia. Para una calibración absoluta, la antena que se está probando se mueve mediante un robot para que un satélite en particular sea recibido en diferentes ángulos por las antenas de prueba y de referencia. Esta separación angular permite la cancelación de los efectos de la antena de referencia, dejando solo los desplazamientos de la antena ( PCO ) y las variaciones del centro de fase ( PCV ) de la antena de prueba.

Formatos ANTEX y ANTINFO

Las calibraciones se dan en dos formatos: ANTEX, establecido en 2003 por el Grupo de Trabajo de Calibración de Antenas IGS; y ANTINFO, establecido por NGS a finales de la década de 1990. El formato ANTINFO es un formato heredado, utilizado principalmente para calibraciones relativas de antenas, ya que solo admite GPS L1/L2 y solo antenas terrestres sin dependencias acimutales. El formato ANTEX más nuevo es más completo y flexible, capaz de manejar múltiples sistemas de navegación por satélite, múltiples frecuencias de señal, calibraciones satelitales y terrestres, dependencias acimutales, etc.

Importancia del ARP en la precisión de las mediciones

La precisión de las mediciones GNSS depende en gran medida de la correcta aplicación de los valores de calibración de la antena, referenciados al ARP. Un ARP mal definido o una calibración incorrecta puede generar errores significativos en las coordenadas obtenidas, afectando la precisión de los trabajos de topografía, geodesia y otras aplicaciones que requieren alta exactitud.

Consultas habituales sobre ARP y calibración de antenas GPS

A continuación, se resumen algunas consultas habituales sobre el ARP y la calibración de antenas GPS:

• ¿Qué pasa si mi antena no está en la lista de antenas calibradas?
• ¿Qué pasa si existe una calibración para el modelo de antena, pero no para el modelo + radome exacto que estoy usando?
• ¿Qué pasa si mi antena tiene marcas de calibración diferentes de la calibración publicada?
• ¿Cuándo empezaron a utilizarse los valores de calibración absoluta de la antena en los productos operativos de CORS?
• ¿Cambiarán alguna vez los valores de calibración?

Comprender el ARP y la calibración de la antena GPS es crucial para obtener mediciones precisas. La correcta identificación del ARP, junto con el uso de los valores de calibración apropiados, garantiza la confiabilidad de los resultados en diversas aplicaciones que requieren alta precisión.