Tek gnss alıcısı ile hassas konum belirlemede ölçü farkları algoritmalarının karşılaştırılması

Abstract

GNSS teknolojisindeki gelişmeler, özelliklede yeni hesaplama ve modellemeteknikleri sayesinde uydu konum belirleme sistemlerinin kullanım alanlarını veimkânlarını genişletmiştir. Jeodezik çalışmalarda ve yüksek doğruluk gerektirenmühendislik çalışmalarında, GNSS sistemleri rölatif ölçme yöntemleri kapsamındakullanılırlar. Bu da çok sayıda alıcıyla eş zamanlı olarak ölçmelerin yapılmasınıgerektirir. Tek alıcıyla yüksek hassasiyet ve doğrulukta sonuç elde etmek, IGS(International GNSS Service) gibi kurumların ürettiği hassas yörünge ve saat bilgilerisayesinde mümkün olduğu anlaşılmıştır. Böylece, bu konuda 2000'li yıllarda pek çokaraştırma kurumu ve araştırmacıların çalışmaları önemli sonuçlar vermiştir. Kısaca,PPP (Precise Point Positioning) Hassas Konum Belirleme olarak adlandırılan buyöntem pek çok bilimsel yazılımda (Bernese, GIBSY-OASIS) modüler olarakkullanıma sunulmuştur. Bunların yanı sıra, PPP yöntemi ile CSRS-PPP, APPS,GAPS ve magicGNSS gibi internet servisleri üzerinden hizmet veren kuruluşlardamevcuttur. Veri değerlendirmenin yaygınlaşmasıyla birlikte, son yıllarda PPPyönteminin kullanılabilirliği üzerine araştırmalar yoğunlaşmış ve alçak uyduların(LEO) konumlarının belirlenmesi ve bazı mühendislik ihtiyaçlarına katkı sağlayacağıanlaşılmıştır. Bunların dışında PPP yönteminin iyileştirilmesi yeni değerlendirmetekniklerinin geliştirilmesi üzerine pek çok çalışma ve araştırma güncel itibariyleyürütülmektedir.Bu tez kapsamında, PPP yönteminin matematik esasları ele alınmış, ölçüfarkları üzerinden hareketle bazı parametrelerin elimine edilmesi (alıcı saat hatası,başlangıç faz belirsizlikleri iyonosfer ve troposfer gibi) esası temel alınarakalgoritmalar denenmiştir. MATLAB ortamında RINEX veri yapısına dayalı bir PPPçözümü yapacak yazılım geliştirilmiştir. Sonuç itibariyle, yaklaşık 30 dakika sürelistatik veri kullanılarak elde edilen çözümlerde yatay konumda, 10 cm, düşeyde ise15 cm gibi bir yaklaşımla sonuçlara ulaşılmıştır.Anahtar Kelimeler: PPP, Tekli Farklar, Zaman Farkları, Mutlak KonumBelirleme

Recent developments in GNSS technology, particularly through the newcomputation and modeling techniques, have expanded the application fields and thesystems. GNSS systems are being used within the scope of relative measurementmethods especially in surveying and engineering studies which require the highaccuracy. These methods also require a numerous observation with number ofreceivers simultaneously. Thanks to the precise orbit and clock informationgenerated by institutions such as IGS (International GNSS Service),it has proved thatit's possible to obtain results with high precision and accuracy with a single receiver.Thus, in the 2000s, most work of researchers and institutions have yielded importantresults in this issue. Concisely, the PPP (Precise Point Positioning) available as amodule in lot of scientific software like Bernese, GIBSY-OASIS.Besides, there aresome institutions whose serve PPP method via internet services such as CSRS- PPP,APPS, GAPS and magicGNSS. With the proliferation of data evaluation software,researches focused on the PPP method to determine the location of low-satellites(LEO) and to some engineering requirements. In addition to that, nowadays, manystudies carry out for the improvement of the PPP method and new assessment's thetechniquesIn this thesis, the mathematical principles of PPP method are discussed, somealgorithms based on eliminate some parameters considering measurementsdifferences (such as receiver clock error, the uncertainty of initial phases,ionosphere and troposphere) are proven. A software solution which can calculatePPP has been developed in MATLAB, based on the RINEX data structures. As aresult, solutions obtained through 30 minutes long static data, ±10 cm in a horizontalposition and ±15cm in a vertical position are obtained.KeyWords: PPP, SingleDifferences, Time Differences, AbsolutePositioning.