Altura de las antenas en observaciones GNSS

Una base o un vector GNSS es medido entre los centros de fase de dos antenas. Conocer dónde se encuentran ubicados los mismos es importante, dado que representan los puntos finales de las distancias medidas por un receptor GNSS.

En realidad el centro de fase eléctrico varía con la elevación, azimut e intensidad de la señal, siendo además dependiente de la frecuencia. Es decir que cada una de las señales entrantes tiene su propio centro de fase eléctrico, de modo que una posición media del mismo se calcula a través de una calibración para conocer su desplazamiento respecto al punto de referencia de la antena, conocido por la sigla ARP (Antenna Reference Point), que está definido como la intersección del eje de simetría de la antena con la parte inferior de la misma.

Utilizar los desplazamientos correctos del centro de fase, es particularmente importante cuando en un levantamiento son utilizadas diferentes antenas y es de especial interés la determinación de alturas. Esto sucede a menudo cuando, por ejemplo, utilizamos una estación GNSS permanente (EEPP) para acceder al marco de referencia geodésico.

A continuación, mostramos tres ejemplos extraídos de la página de la red RAMSAC del IGN (http://www.ign.gob.ar/NuestrasActividades/Geodesia/Ramsac/). En cada uno de los formularios de la estación figura un ítem denominado esquema de antena (punto 6), en el que consta el modelo de la antena y las distancias entre los centros de fase para L1 y L2 respecto al ARP. A estos valores se lo conoce por la sigla PCO (Phase Center Offset).

Estas distancias de desplazamiento de cada antena de EEPP y la antena del equipo móvil deben ser consideradas al momento del posprocesamiento de las observaciones GNSS para obtener alturas correctas. El valor 0 para las alturas de las EEPP es usualmente el ARP.

En cuanto a la altura de la antena de un receptor móvil está compuesta por dos valores:

1)      la distancia entre la marca geodésica o punto materializado y el ARP; y

2)      la distancia entre el ARP y el centro de fase para cada radiofrecuencia que, como vimos, son valores diferentes según la marca y modelo de antena.

Respecto al valor 1) cuando las distancias que medimos en el campo son inclinadas, es preciso conocer el diámetro / radio de la antena para determinar las distancias verticales respecto al ARP. Este valor normalmente se encuentra referido a alguna marca o muesca ubicada en un punto precisamente definido del cuerpo de la antena, del que se conoce la distancia vertical al ARP y el PCO, según se muestra en el detalle de la figura anterior.

Respecto al valor 2) debe tenerse presente que la distancia se refiere a un valor promedio del centro eléctrico de fase, el cual puede provenir del fabricante o de servicios de calibración del IGS o del NGS. Respecto a la primera alternativa, los valores de PCO se encuentran disponibles en los manuales de los equipos, o bien aparecen registrados en la parte inferior de las antenas, por ejemplo:

Antena Trimble TRM53406.00

Antena Ashtech ASH111661