Jump to ContentJump to Main Navigation
Show Summary Details
More options …

Geodesy and Cartography

The Journal of Committee on Geodesy of Polish Academy of Sciences

2 Issues per year

Open Access
See all formats and pricing
More options …

LC phase bias investigation of ASG-EUPOS stations

Andrzej Araszkiewicz
  • Corresponding author
  • Military University of Technology Faculty of Civil Engineering and Geodesy, Centre of Applied Geomatics 2 Gen. S. Kaliskiego St., 00-908 Warsaw, Poland
  • Email
  • Other articles by this author:
  • De Gruyter OnlineGoogle Scholar
/ Karolina Szafranek
  • Corresponding author
  • Military University of Technology Faculty of Civil Engineering and Geodesy, Centre of Applied Geomatics 2 Gen. S. Kaliskiego St., 00-908 Warsaw, Poland
  • Email
  • Other articles by this author:
  • De Gruyter OnlineGoogle Scholar
Published Online: 2013-12-31 | DOI: https://doi.org/10.2478/geocart-2013-0012


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.


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 otr zymano 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.

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

  • ASG-EUPOS. (2013). ASG-EUPOS, System description. Reference stations. http://www.asgeupos.pl/. Cited February 2012.Google Scholar

  • 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.CrossrefGoogle Scholar

  • Balanis, C. A. (2005). Antenna Theory: Analysis Design, 3rd ed.. New York: John Wiley, Hoboken.Google Scholar

  • 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.Google Scholar

  • 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.CrossrefGoogle Scholar

  • Clark, T. (1992). GPS antennas: De-mystifying multipath. NASA Goddard Internal Memorandum, March 5, 1992.Google Scholar

  • Dilssner, F., Seeber G. Wubbena G. & Schmitz M. (2008). Impact of near-fi eld effects on GNSS positions solutions. Proceedings of the 21st International Technical Meeting of the Satellite Division of theInstitute of Navigation (ION GNSS 2008), 16-19 September 2008 (pp. 612-624). Savannah, GA, USA: Institute of Navigation.Google Scholar

  • 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.CrossrefGoogle Scholar

  • 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.CrossrefGoogle Scholar

  • 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.Web of ScienceCrossrefGoogle Scholar

  • 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).Google Scholar

  • 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.CrossrefWeb of ScienceGoogle Scholar

  • King, R.W., Herring T.A., McClusky S.C. (2010). Documentation for the GAMIT GPS analysissoftware 10.4. Massachusetts Institute of Technology Internal Report, USA. (http://www-gpsg.mit.edu/~simon/gtgk/GAMIT_Ref.pdf) Google Scholar

  • Kraus J. D. (1988). Antennas, 892 pp., McGraw-Hill, New York.Google Scholar

  • Larson, K. M., Small E. E., Gutmann E., Bilich A., Axelrad P. & Braun J. (2008). Using GPS multipath to measure soil moisture fl uctuation: Initial results. GPS Solutions, 12, 173-177. DOI:10.1007/ s10291-007-0076-6.CrossrefWeb of ScienceGoogle Scholar

  • 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.Web of ScienceCrossrefGoogle Scholar

  • 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.CrossrefWeb of ScienceGoogle Scholar

  • 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.Google Scholar

  • Wessel, P. & Smith W. H. F. (1991). Free software helps map and display data, EOS Trans. AGU, 72, 441.Google Scholar

About the article

Published Online: 2013-12-31

Published in Print: 2013-12-01

Citation Information: Geodesy and Cartography, Volume 62, Issue 2, Pages 101–111, ISSN (Print) 2080-6736, DOI: https://doi.org/10.2478/geocart-2013-0012.

Export Citation

This content is open access.

Comments (0)

Please log in or register to comment.
Log in