Evaluación del uso de diferentes antenas y la influencia de la no verticalidad en mediciones GPS

Abstract

En este trabajo se realizaron seis tests de mediciones episódicas GPS, con 48 horas de observación, cuyo objetivo es el de evaluar la repetividad de una posición al usar diferentes modelos de antenas y estimar la influencia de la no verticalidad en las coordenadas resultantes. El requerimiento de obtener posicionamientos precisos en estudios de la dinámica de la Tierra, donde los fenómenos que se quieren observar producen efectos de apenas unos milímetros, lleva a considerar factores importantes como el tipo de antena a utilizar, evitar inclinaciones en la monumentación y la aplicación de los archivos de correcciones a los centros de fases de las antenas. Las observaciones GPS fueron procesadas con el software Bernese v5.0, utilizando distintos observables, pseudo-observables y estimación de parámetros troposféricos. La comparación entre antenas mostró resultados con diferencias significativas, de 3 a 5 cm en la componente Vertical, principalmente cuando se utilizan antenas aptas para uso topográfico o cartográfico (Trimble Zephyr), en redes de líneas de base mayores a 1000 km, con soluciones de la combinación libre de ionósfera con estimación de parámetros troposféricos (L3+Tropo). En líneas de base cortas (aproximadamente 200 m) y procesamientos de simple frecuencia L1, las diferencias en la componente Vertical resultaron con valores entre 0,02 cm y 0,1 cm. En el caso en que la monumentación fue inclinada aproximadamente 5º en la dirección norte, se observó una variación de las coordenadas del orden de 1 cm en la componente Norte, dirección de la inclinación.

In this work six tests of episodic GPS measurements were performed with 48 hours of observation, which aims to evaluate the repeatability of a position by using different models of antennas and also estimate the influence of non-verticality in the resulting coordinates. The requirement to obtain precise positioning in studies of the dynamics of the Earth, where the phenomena to be observed produce effects of just a few millimeters, leads to consider important factors such as the type of antenna to be used, avoid inclinations in monumentations and the application of correction files to observations. GPS observations have been processed with the Bernese software v5.0 using different algorithms. The comparison between antennas showed results with significant differences, 3 to 5 cm in the Up component, mainly when antennas suitable for topographic or cartographic uses (Trimble Zephyr) are used in networks with base-lines greater than 1000 km, with ionosphere-free combination with tropospheric parameter estimation solutions (L3+Tropo). In short base-lines (approximately 200 m) and single frequency L1 processing, differences in the Up component values were between 0,02 cm and 0,1 cm. In the case where the monumentation was tilted angle of approximately 5° toward north, a variation of the coordinates in the order of 1 cm in the Northen component was observed (tilt direction).