Kalibrierung von GNSS-Empfangsantennen
GNSS-Empfangsantennen stellen Sensoren zur präzisen Bestimmung von 3D-Koordinaten dar. Fertigungsbedingt ergeben sich Abweichungen zwischen dem geometrischen Zentrum (inkl. Höhenbezugspunkt) und dem elektrischen Empfangszentrum einer Antenne. Diese Abweichungen sind sowohl von der Frequenz als auch vom Einfallswinkel (Azimut und Elevation) der GNSS-Signale abhängig. Sie lassen sich durch Kalibrierverfahren bestimmen und in Form von Korrekturdatensätzen bei der Auswertung berücksichtigen. Jede Antenne weist bauarttypische aber auch individuelle Abweichungen auf. Die Prüfung/Kalibrierung einer geodätischen GNSS-Antenne sollte zur Selbstverständlichkeit der geodätischen Praxis gehören.
Beim angewandten Verfahren der relativen Feldkalibrierung kommt eine Referenzantenne (JAVRINGANT_DM JVDM), für die absolute GPS-, GLONASS-, Galileo, BeiDou-Kalibrierwerte aus einer Kammerkalibrierung vorliegen, zum Einsatz. Der Prüfling wird automatisch in 4 azimutale Ausrichtungen pro Minute gedreht (DRB2). Dies kann zur Mehrwegeelimination in den horizontalen Komponenten genutzt werden. Die Höhenkomponente bleibt dagegen in geringem Maße mehrwegebehaftet, was aber in der Praxis nicht zu einer erkennbaren Verschlechterung der Koordinatengenauigkeit in der Vertikalkomponente führt.
Literatur
Frevert, V., Nuckelt, A., Stöcker, D. (2003): Beschleunigte Feldkalbrierung von GPS-Antennen. DGON-Symposium POSNAV 2003, Dresden, 18./19.03.2003.Schriftenreihe des Geodätischen Instituts, Heft 3, S. 353-359, 2003.
Frevert, V., Blumenbach, Th., Wanninger, L. (2006): Beschleunigung der Antennen-Feldkalibrierung durch automatisierte Drehung. 6. Antennen-Workshop, Bonn, 21.09.2006.
Schmolke, A., Wanninger, L., Frevert, V.: Erste GNSS-Antennenkalibrierungen im Feldverfahren auf neuen Signalfrequenzen. Zeitschrift für Vermessungswesen (zfv), Heft 5/2015, 140:283-289, DOI 10.12902/zfv-0083-2015
Wanninger, L., Heßelbarth, A. (2020): GNSS code and carrier phase observations of a Huawei P30 smartphone: quality assessment and centimeter‑accurate positioning. GPS Solutions, 24:64. DOI: 10.1007/s10291-020-00978-z
Wanninger, L., Thiemig, M., Frevert, V. (2022): Multi-frequency quadrifilar helix antennas for cm-accurate GNSS positioning. Journal of Applied Geodesy, 16(1):25-35. DOI: 10.1515/jag-2021-0042
Wanninger, L., Heßelbarth, A., Frevert, V. (2022): Garmin GPSMAP 66sr: Assessment of Its GNSS Observations and Centimeter-Accurate Positioning. Sensors, 22:1964. DOI: 10.3390/s22051964