GPS yayın efemerisinin farklı epoklar için kullanılmasında doğruluklarının incelenmesi

Abstract

GPS ile konum belirlemede yayın efemerisi ve hassas efemeris olarak iki farklı yörünge bilgisi bulunmaktadır. Yayın efemerisinin pratik birçok GPS uygulamasında sağladığı duyarlık yeterli olmaktadır. Daha yüksek hassasiyet beklenen uygulamalarda ise IGS hassas efemeris verileri kullanılmaktadır. Yayın efemerisi izleme istasyonlarındaki gözlemlerden türetilen verilerin değerlendirilmesiyle referans alınan yörüngedeki uydu bilgileri ile oluşturulmaktadır ve anlık olarak yayınlanmaktadır. Hassas efemeris verileri ise IGS yörünge bilgilerinden yararlanılarak 24 saat boyunca 30 saniye aralıklarla yapılan gözlemlerin değerlendirilmesiyle oluşmaktadır. Bu çalışmada yayın ve hassas efemeris verilerinin koordinatlar üzerindeki etkisinin incelenmesi amaçlanmıştır. 1 Ocak 2018 tarih 00:00 zamanına ait yayın efemerisi bilgileri kullanılarak, 31 Aralık 2017 tarih 22:00 zamanı ile 1 Ocak 2018 tarih 02:00 zamanı arasında uyduların 15 dakika aralıklarla ECEF koordinatları hesaplanmıştır. Böylece hem yayın epoğu hem de farklı epoklar için yayın ve hassas efemeris verileri arasındaki farklar incelenmiştir. X,Y, Z değerlerinin en küçük ve en büyük farkları düzensiz dağılım göstermiş olup, ortalama değerler üç bileşen içinde sıfıra yakın elde edilmiştir. Hesaplamalarda değiştirilen zaman parametresinin (t) pozitif olduğu durumlarda farkların 3 m'nin altında olduğu görülürken, t değerinin negatif alındığı durumlarda ise bu fark 3.8 m'ye yaklaşmıştır. Standart sapma üç bileşende de yaklaşık aynı değerleri vermiş ve sıfır anından uzaklaştıkça standart sapma değerinin arttığı görülmüştür.

GPS has two different orbit information in terms of precise ephemeris and broadcast ephemeris. In many practical GPS applications, the accuracy of broadcast ephemeris is sufficient. IGS precise ephemeris is used in applications where high accuracy is expected. The broadcast ephemeris is generated by the satellite information that is referenced by the evaluation of the data derived from the observations in the monitoring stations and is published in real time. Precise ephemeris generated by evaluating the observations made at 30 second intervals for 24 hours using IGS data. In this study, it is aimed to investigate the effects of broadcast and precise ephemeris data on station coordinates. ECEF coordinates of satellites were calculated at 15 minutes intervals between 22:00 on December 31, 2017 and 02:00 on January 1, 2018. Thus, the differences between the broadcast ephemeris and the precise ephemeris data were examined for both at the ephemeris epoch and for different epochs. The minimum and maximum differences of X, Y, Z values showed irregular distribution and mean values were obtained as nearly zero in three components. In cases where the time variable (t) changed in the calculations was positive, the difference was found to be below 3 m, whereas in cases where t value was negative, this difference approached 3.8 m. The standard deviation gave approximately the same values in all three components, and the standard deviation value increased as it differs from the zero epoch was increased.