Marvin, ¿dónde está tu antena?
Domingo, 9 de Diciembre de 2007
No sé si lo soñé, lo leí, o me lo dijeron, pero siempre he creído que los marcianos, por su condición de extraterrestres, son de color verde, se desplazan en platillos voladores y tienen antenas. Sin embargo, la realidad, esa que como ingeniero no puedo eludir, me recuerda que los marcianos no existen. ¡Ahh! pero queda la imaginación y ahí está Marvin, un personaje de Looney Tunes para comprobarlo.
Marvin intriga debido a que, salvo por sus ojos, no es posible percibir si tiene boca, nariz, ¿orejas? o antenas. Pero sabemos que ve, habla y escucha. Habría que examinarlo y no podemos hacerlo.
Las antenas, usadas en la tecnología GPS, constituyen una parte fundamental del denominado “segmento de usuario” o también llamado, “componente del receptor”. Su función de filtrar, amplificar y convertir las señales electromagnéticas transmitidas por los satélites [1] en señales de tipo eléctrico que serán posteriormente procesadas en la sección de Radio Frecuencia (véase la Figura 2), demandan de nosotros una especial atención que ayudará a lograr la tan ansiada precisión en los resultados de nuestro trabajo.
La tendencia en el desarrollo de este sistema es mejorar la determinación de la posición de un punto utilizando combinaciones “inteligentes” de las frecuencias portadoras conocidas [2]. El error, ese indeseado compañero que debemos minimizar o eliminar, tiene en la antena tres fuentes de origen:
- La multitrayectoria, (en inglés multipath), que puede controlarse, eligiendo el diseño apropiado de la antena para que se reduzca este efecto.
- La inestabilidad del centro de fase de la antena (Phase Center), ese punto donde llega la señal transmitida y que, en teoría, coincide con el centro geométrico de la forma de la misma.
La realidad (siempre aplastante), nos indica que las señales de los satélites llegan bajo diferentes ángulos tanto de elevación como de posición (azimut). Es por ello que los desfases generados (PCV phase center variation ó variaciones del centro de fase) deben conocerse y minimizarse. Resulta importantísimo entonces, saber que antena se utiliza y que características tiene. La NGS ha examinado (calibrado es el término) las antenas mayormente utilizadas. ¿Está su antena en esta lista?
- Finalmente, la incorrecta medición de la altura de la antena. El manual del equipo nos enseña como medir, pero en campo, el famoso ítem “medido a” puede ser problemático si no se diferencia bien las ubicaciones: el Gancho que parece ser el más sencillo, la Base de soporte de antena, la Base de Muesca, y el Centro de Fase (¡este último está bravo!). Y eso no es todo. Dependiendo del tipo de antena la medición puede ser vertical o inclinada. (Véase la Figura)
Y ahora, la cereza de la torta: ¿está realizando un Trabajo Convencional o utiliza Procesamiento de Datos en Línea? Porque si desea realizar este último método, aparece un nuevo factor: el ARP (Antenna Reference Point o Punto de Referencia de la Antena).
Este ARP es utilizado por NGS para determinar, mediante la calibración, los llamados “offsets” es decir los vectores-distancia medidos desde el ARP hasta el centro de fase. Si se está preguntando dónde esta el ARP en su antena, convendría que revise aquí (Gracias NGS). Como ejemplo, muestro la información de la Trimble Zephir Geodésica (“mi plato volador” :)).
Y para finalizar este artículo, quisiera dejar como reflexión lo siguiente: ¿Ha examinado la antena que va a utilizar?
Hasta la próxima!
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[1] Las llamadas frecuencias portadoras
[2] Recuérdese que, aparte L1 y L2 se tiene L2C y L5, esta última aun en teoría
Desmenucemos el significado de lo anterior. Veamos. En la Figura 1, el punto A representa el valor teórico, la posición real y verdadera de un punto en el terreno; aquel valor que nunca podremos alcanzar pero que nos sirve como guía para verificar que tan cerca estamos del mejor resultado posible. 
El termino “accurate” traducido como exactitud, hace referencia a que tan correcta es la información recogida en nuestras mediciones usando GPS (la calidad del resultado), para lo cual se evalúa la cercanía de las posiciones GPS con respecto a la verdadera ubicación sobre la Tierra. Así, puede suceder como se muestra en la Figura 2, que las mediciones no se acercan al punto teórico, por lo tanto son de “baja exactitud” (“low accuracy” en inglés).
