GNSS permanent stations control by the means of local ties monitoring

Abstract

The paper presents the method of GNSS (Global Navigation satellite System) permanent stations control by the monitoring of local ties between GNSS and SLR (Satellite Laser Ranging) stations. Co-locations are defined as two or more instruments occupying very close locations, which are very precisely surveyed by ground measurements in all three dimensions. The vector determined by classical or satellite methods is called a local tie. Every change of stations position obviously results in change of local tie value. The comparison of two independent stations' coordinates enable to distinguish the real movement of one of the stations, potential processing errors and equipment malfunction. The analysis were based on the data from several globally distributed GNSS-SLR sites. The data gathered between 1996-2012 by these two techniques were processed using coherent strategies (the same models and parameters were used). Monthly orbital arcs for laser observations were created basing on solutions from several SLR stations with the best solutions quality and the highest amount of observations. For GNSS stations coordinates determination about 130 sites belonging to the IGS (International GNSS Service) were selected: 30 with local ties to SLR sites and others basing on their geolocalization and solutions time series analysis. The GNSS and SLR station coordinates were expressed in ITRF2008 for the epoch of 2005. The GNSS solutions were reduced to the SLR markers positions using local ties values and then expressed in topocentric frame NEU for better interpretation. The analysis of differences between SLR and GNSS NEU coordinates proved that mutual control of two techniques can be helpful in detection of problems at specific GNSS stations like e.g. equipment failure or improper GNSS antenna's calibration. Comparisons of different techniques results enable to distinguish stations specific causes of coordinates discontinuities and phenomena with wider range like earthquakes. In case of temporal disturbances the proper actions can be taken, but the permanent change of the coordinates force the necessary of another local tie determination, because of the importance of inter technique connection for global reference frame construction.

Wykorzystanie Programu Trimble RTX-Pp Do Wyznaczenia Współrzędnych Stacji Referencyjnej

“…układ odniesienia PL-ETRF2000 na epokę 2011.0) [5,8]. Najważniejszymi zadaniami systemu ASG-EUPOS w ramach realizacji układu PL-ETRF2000 są m.…”

“…W ramach stacji systemu ASG-EUPOS można wyróżnić stacje referencyjne tworzące podstawową osnowę fundamentalną (stacje ASG-EUPOS wchodzące w skład sieci EPN, osnowa 1 klasy) oraz stacje referencyjne tworzące podstawową osnowę bazową (pozostałe stacje ASG-EUPOS, osnowa 2 klasy). O przynależności do danej klasy osnowy decyduje w głównej mierze dokładność wyznaczenia współrzędnych horyzontalnych i wysokości geodezyjnej [8].…”

“…W ramach stacji systemu ASG-EUPOS można wyróżnić stacje referencyjne tworzące podstawową osnowę fundamentalną (stacje ASG-EUPOS wchodzące w skład sieci EPN, osnowa 1 klasy) oraz stacje referencyjne tworzące podstawową osnowę bazową (pozostałe stacje ASG-EUPOS, osnowa 2 klasy). O przynależności do danej klasy osnowy decyduje w głównej mierze dokładność wyznaczenia współrzędnych horyzontalnych i wysokości geodezyjnej [8].Na bazie wszystkich istniejących i pracujących permanentnie stacji referencyjnych systemu ASG-EUPOS następuję przeniesienie układu geocentrycznego 1 Autor do korespondencji/corresponding author: Kamil Krasuski, Starostwo Powiatowe w Rykach, Wydział Geodezji, Kartografii i Katastru Nieruchomości, +48818657487, e-mail: kk_deblin@wp.pl 88 K. Krasuski ETRF2000 na obszar Polski (tzw. układ odniesienia PL-ETRF2000 na epokę 2011.0) [5,8].…”

“…O przynależności do danej klasy osnowy decyduje w głównej mierze dokładność wyznaczenia współrzędnych horyzontalnych i wysokości geodezyjnej [8].…”

Reference frames and reference networks

“…Analysed stations with GNSS and SLR sites related using local ties The GNSS and SLR station coordinates for each collocation station were expressed in geocentric X, Y, Z coordinates (ITRF2008 for the epoch of 2005)(Szafranek et al, 2014b). The GNSS solutions were reduced to the SLR markers positions using local ties values and then transformed to the topocentric frame N, E, U.…”