LC phase bias investigation of ASG-EUPOS stations

• Autorzy: Araszkiewicz A. , Szafranek K.

Warianty tytułu

PL

Analiza odchyłek liniowej kombinacji obserwacji fazowych GPS na stacjach ASG-EUPOS

• Języki publikacji: EN

Abstrakty

EN

Monitoring of permanent stations that make up the reference frame is an integral part of the geodesists work. Selection of reference stations is based on analysis of parameters characterizing them (hardware, coordinates’ stability, mounting, location). In this paper, we took into account phase residual as an indicator of unmodelled signal. Phase residuals were computed based on ASG-EUPOS and EPN observation processing. The results show the connection between the method of mounting the antenna and the residuals. We have reviewed multipath effect at ASG-EUPOS stations, and chosen those which are characterized by the highest value of phase residual. The results show that LC phase residual is a good factor to characterize site’s solutions’ reliability. For majority of sites RMS values were less than 10 mm. Modulations associated with multipath effect were observed for few ASG-EUPOS sites only. Phase residuals are distributed specifically for sites, which antennas are mounted on pillars (more common for EPN sites). For majority of analysed sites phase residual distribution was similar for different days and did not depend directly on atmosphere condition.

PL

Monitorowanie permanentnych stacji GPS/GNSS, które tworzą układ współrzędnych stanowi integralną część pracy geodetów. Wybór takich stacji bazuje na analizie parametrów, które charakteryzują jej jakość (mi.in. sprzęt, stabilność współrzędnych, lokalizacja i montaż anteny). W przedstawionej pracy przeanalizowano jeden z nich – odchyłki obserwacji fazowych. Wartości tych różnic obliczono dla stacji EPN oraz ASG-EUPOS z rozwiązań dobowych. Dla większości z analizowanych stacji średnia kwadratowa otrzymanych odchyłek nie przekraczała 10 mm. Wartość ta oraz sam rozkład odchyłek nie zmieniał się znacząco przy różnych warunkach atmosfery. Na podstawie otrzymanych odchyłek fazowych przeanalizowano wpływ wielotorowości na tych stacjach. Modulacje wartości odchyłek na niskich kątach elewacji, których jednym ze źródeł jest efekt wielotorowości otrzymano zaledwie na kilku stacjach ASG-EUPOS. Taka sytuacja miała miejsce głównie dla stacji, których anteny zamontowane są na słupach. Wyniki pokazały, że podejście wykorzystujące analizę odchyłek liniowej kombinacji obserwacji fazowych jest dobrą metodą do oceny pracy stacji.

Słowa kluczowe

EN

ASG-EUPOS; multipath; residual phase bias; GPS time series

PL

wielodrożność; obserwacje fazowe; odchyłki fazowe; GPS

• Wydawca: Komitet Geodezji PAN
• Czasopismo: Geodesy and Cartography
• Rocznik: 2013
• Tom: Vol. 62, no. 2
• Strony: 101--111
• Opis fizyczny: Bibliogr. 19 poz., rys., wykr.

Twórcy

autor

Araszkiewicz A.

• Military University of Technology Faculty of Civil Engineering and Geodesy, Centre of Applied Geomatics 2 Gen. S. Kaliskiego St., 00-908 Warsaw, Poland

autor

Szafranek K.

• Military University of Technology Faculty of Civil Engineering and Geodesy, Centre of Applied Geomatics 2 Gen. S. Kaliskiego St., 00-908 Warsaw, Poland

Bibliografia

• ASG-EUPOS. (2013). ASG-EUPOS, System description. Reference stations. http://www.asgeupos.pl/. Cited February 2012.
• Axelrad, P., Comp C. J. & MacDoran P. F. (1996). SNR-based multipath error correction for GPS differential phase, IEEE Trans. Aerosp. Electrion. Syst., 32(2), 650 – 660. DOI:10.1109/7.489508.
• Balanis, C. A. (2005). Antenna Theory: Analysis Design, 3rd ed.. New York: John Wiley, Hoboken.
• Bosy, J., Graszka, W. & Leoczyk, M., (2007). ASG-EUPOS. A Multifunctional Precise Satellite Positioning System in Poland, European Journal of Navigation, 5(4), 2–6.
• Böhm, J., Niell A., Tregoning P. & Schuh H. (2006). Global mapping function (GMF): a new empirical mapping function based on numerical weather model data. Geophysical Research Letters 33, L07304. DOI:10.1029/2005GL025546.
• Clark, T. (1992). GPS antennas: De-mystifying multipath. NASA Goddard Internal Memorandum, March 5, 1992.
• Dilssner, F., Seeber G. Wubbena G. & Schmitz M. (2008). Impact of near-field effects on GNSS positions solutions. Proceedings of the 21st International Technical Meeting of the Satellite Division of the Institute of Navigation (ION GNSS 2008), 16-19 September 2008 (pp. 612-624). Savannah, GA, USA: Institute of Navigation.
• Dong, D., Fang P., Bock Y., Cheng M. K. & Miyazaki S. (2002). Anatomy of apparent seasonal variations from GPS-derived site position time series, J. Geophys. Res., 107(B4), 2075. DOI:10.1029/2001JB00057.
• Elósegui, P., Davis J. L., Jaldehag R. T. K, Johansson J. M., Niell A. E. & Shapiro I. I. (1995). Geodesy using the Global Positioning System: The effects of signal scattering on estimates of site position. J. Geophys Res., 100(B6), 9921-9934. DOI:10.1029/95JB00868.
• Goebell, S. & King. M. A. (2011). Effects of azimuthal multipath asymmetry on long GPS coordinate time series. GPS Solutions, 11, 287 – 297. DOI:10.1007/s10291-011-0227-7.
• Herring, T.A., King R.W. & McClusky S.C. (2010). Introduction to GAMIT/GLOBK Release 10.4, Massachusetts Institute of Technology Internal Report, USA, 48 pp. (http://www-gpsg.mit. edu/~simon/gtgk/Intro_GG.pdf).
• King, M. A., Watson C. S. (2010). Long GPS coordinate time series: multipath and geometry effects. J. Geophys. Res., 115(B44403) 1-23. DOI:10.1029/2009JB006543.
• King, R.W., Herring T.A., McClusky S.C. (2010). Documentation for the GAMIT GPS analysis software 10.4. Massachusetts Institute of Technology Internal Report, USA. (http://www-gpsg.mit. edu/~simon/gtgk/GAMIT_Ref.pdf)
• Kraus J. D. (1988). Antennas, 892 pp., McGraw-Hill, New York.
• Larson, K. M., Small E. E., Gutmann E., Bilich A., Axelrad P. & Braun J. (2008). Using GPS multipath to measure soil moisture fluctuation: Initial results. GPS Solutions, 12, 173-177. DOI:10.1007/s10291-007-0076-6.
• Penna, N. T., King M. A. & Stewart M. P. (2007). GPS height time series: Short-period origins of spurious long-period signals. J. Geophys. Res., 112(B0202). DOI:10.1029/2005JB004047.
• Ray, J., Altamimi A., Collilieux X. & van Dam T. (2007). Anomalous harmonics in the spectra od GPS position estimates. GPS Solutions, 12(1), 55 – 64. DOI:10.1007/s10291-007-0067-7.
• Steigenberger, P., Tesmer V., Schmid R., Rothacher M., Rülke A., Fritsche M. & Dietrich R. (2009). Effects of different antenna phase center models on GPS-derived reference frame. Geodetic Reference Frames: IAG Symposium, 9 – 14 October 2006, Munich, Germany, edited by H. Drewes, New York: Springer.
• Wessel, P. & Smith W. H. F. (1991). Free software helps map and display data, EOS Trans. AGU, 72, 441.