Kalibriereinrichtung für GNSS-Antennen

Im elektrischen Phasenzentrum einer GNSS-Antenne treffen die GNSS-Satellitensignale zusammen. Durch die elektromagnetischen Eigenschaften der Bauteile variiert die Lage des realen elektrischen Phasenzentrums in Abhängigkeit der Richtung der Satellitensignale. Es entstehen Phasenzentrumsvariationen, deren Bezug zum mechanischen Antennenreferenzpunkt (ARP) durch die Antennenparameter beschrieben wird. Der ARP repräsentiert das Koordinatenergebnis einer Positionsbestimmung.

Die Antennenparameter bestehen aus dem konstanten Antennen-Offset (PZO) und den Phasenzentrumsvariationen (PZV). Das Antennen-Offset ist der konstante Abstand (Vektor) in einem antennenfesten Bezugssystem zwischen mechanischem Antennenreferenzpunkt und elektrischem Phasenzentrum. Er wird mit den ebenen Komponenten Nord und Ost und einer vertikalen Komponente Höhe angegeben. Die Phasenzentrumsvariationen sind die elevations- und azimutabhängigen Abweichungen der realen von der idealen Phasenfront im elektrischen Phasenzentrum.

Die Messung zur Bestimmung der Antennenparameter wird auf der Antennenkalibriereinrichtung des LVermGeo in Magdeburg nach dem Verfahren der relativen Feldkalibrierung durchgeführt. Dazu wird eine kurze, bekannte Basislinie mit einer Referenzantenne und der zu kalibrierenden Antenne vermessen.

Kalibriereinrichtung für GNSS - AntennenAufgrund der ungleichmäßigen Satellitenverteilung am Himmel und zur Reduzierung von weiteren Störeinflüssen (Multipath) muss mit der Prüfantenne zur präzisen Bestimmung der Antennenparameter jeweils in vier Himmelausrichtungen gemessen werden. Eine rechnergesteuerte Drehvorrichtung übernimmt die automatische Ausrichtung der Prüfantenne und reduziert die Messzeit auf einen Tag.

Die Kalibrierung bestimmt die Antennen-Offsets in Lage und Höhe sowie die elevations- und azimutabhängige PZV jeweils für die Trägerfrequenzen L1 und L2. Eine Niveauveränderung durch Umrechnung der Antennenparameter ist möglich. Die Ergebnisse werden in dem standardisierten ANTEX-Format bereitgestellt.

Das LVermGeo koordiniert die Benutzung der Kalibriereinrichtung und führt die Messung und Auswertung durch. Für jede GNSS-Antenne wird eine Kalibrierbescheinigung ausgestellt.