Как показывает практика применения любых типов GPS-антенн, одним из наиболее существенных факторов, ограничивающих точность определения местоположения, являются вариации фазовых центров антенн (PCV – Phase Center Variations). Фактическое положение фазового центра антенны изменяется в зависимости от входного сигнала GNSS и является функцией от направлений на спутники, от которых антенна принимает сигнал. В силу того, что направления на спутники непрерывно изменяются, фазовый центр антенны будет определен как среднее из всевозможных положений фазового центра в период измерения. Амплитуда изменения PCV зависит от множества факторов (геометрия спутникового созвездия, возвышение спутников над горизонтом, форма куполов антенн, материал куполов, эффект многолучевости) и может достигать нескольких сантиметров. Использование различных антенн даже на коротких базовых линиях также может приводить к ошибкам сантиметрового уровня.
Корректирующая модель (PCC) любой GPS-антенны содержит две составляющие: PCO – смещение фазового центра (независимо от положения спутников), PCV – вариации фазового центра (зависят от азимута и угла места спутника над антенной) и может быть представлена выражением: PCC(a, z) = PCO + PCV (a, z)
На сегодняшний день существует три метода создания корректирующей модели вариаций фазовых центров: относительные калибровки, абсолютные калибровки, измерения в безэховой камере.
1) Существующий метод относительных калибровок NGS дает относительную корректирующую модель для тестируемой антенны по отношению к эталонной (рисунок 2) и основан на предположении, что эталонная антенна не имеет PCV.
2) Метод создания абсолютной корректирующей модели основан на автоматических калибровках в реальном времени, с использованием робота, способного изменять свое положение путем наклона и азимутального поворота (GEO++). В случае абсолютной калибровки требуется, чтобы положение антенны было определено с точностью порядка 0,2–0,3 мм, что вызывает необходимость комплексной калибровки самого робота.
3) Калибровка, свободная от эффекта многолучевости, также может быть получена в безэховой камере аналогичным способом с использованием робота (Uni-Bonn). Отличием является то, что антенна принимает сгенерированный синусоидальный сигнал, а не реальный. В связи с тем, что сгенерированный сигнал, а также условия его приема в процедурах калибровки Geo++ и Uni-Bonn разнятся, возникают отличия и в создаваемых ими корректирующих моделях (L1, L2 на миллиметровом уровне).
Информация взята с источника Вестник СГУГиТ, вып. 4 (36), 2016
Вадим Викторович Ялтыхов; Кирилл Игоревич Маркович.