Accuracy of GPS precise point positioning (PPP)

Abstract

İnsanlık tarihinde bugüne kadar yapılmış en önemli gelişmelerden biri de şüphesizGlobal konum belirleme sistemi (GPS) dir. Gelişen Teknoloji ile birlikte GPS kullanımalanlarını artmıştır. Buna bağlı olarak kullanıcılarının sürekli artması sonucu sistemdenetkin olarak yararlanabilmek amacıyla uluslararası GPS kamuoyu birtakım standartlarkoyma gereği duymuştur. Bu amaçla Uluslararası Jeodezi Birliği tarafından 1993 yılındaUluslararası GPS Servisi kurulmuştur.Dünya üzerine dağılmış, IGS'e ait istasyon noktalarından oluşmuş bir GPS ağımevcuttur. Bu GPS istasyonlarında toplanan veriler her gün IGS bünyesindeki AnalizMerkezlerine gönderilmekte, burada değerlendirildikten sonra sivil kullanıcılara sunulmasıiçin Küresel Veri Merkezlerinde (Global Data Centers) arşivlenmektedir.Bu çalışmadaki amaç GPS bağıl konum belirlemede yapılan çalışmaların yanı sıra,mutlak konum belirleme ya da literatürdeki adıyla duyarlı nokta konum belirleme (PrecisePoint Positioning/PPP) yardımıyla IGS noktalarının konum doğrululuklarını belirlemekti.Uygulama için IGS Gözlem Ağının, Avrupa Kıtası, Asya Kıtası, Amerika Kıtası, AfrikaKıtası'na yayılmış durumda bulunan farklı enlemlerde olmak üzere toplam on bir adetnokta seçildi.Uygulamada noktalara ait 24 saatlik veriler 1, 2, 3, 4, 6, 8, 12 saatlik zamandilimlerine bölünüp, Scripps Orbit and Permanent Array Centre (SOPAC)' tan 10 günlükveri indirilerek ve JPL' den alınan hassas yörünge bilgisi ile GIPSY 4.0 yazılımıkullanılarak değerlendirildi. Farklı enlemlerde bulunan IGS noktalarının gözlem süresinebağlı GPS doğruluk değişimi gözlendi.Elde ettiğimiz değerlendirmeler sonunda GIPSY mutlak konum belirlemedoğruluğunun sadece gözlem süresine bağlı olduğu sonucu elde edildi. Dört saatten küçükgözlem sürelerinde boylam ve elipsoit bileşenleri için enleme bağlılık tespit edildi. Altı vedaha uzun gözlem süreleri için ise GPS mutlak konum belirleme doğruluğunu bir tekformülle modelleyebileceğimizi elde ettiğimiz anlamlı dengeleme katsayı değerleri ileispatladık.

We tried to show how the accuracy of GPS varies with respect to observing sessionduration by using the method of GIPSY precise point positioning (PPP), and how the site?scoordinates latitude, longitude and ellipsoidal height are affected.We used eleven IGS sites scattered almost evenly across the earth. GPS data wereobtained from SOPAC archives at http://sopac.ucsd.edu/cgi-bin/dbDataBySite.cgi in Rinex(Receiver Independent Exchange) format. Processing of the GPS data was achievedthrough the use of Jet Propulsion Laboratory?s GIPSY OASIS II software and theapplication of ?Precise Point Positioning? method (PPP) by Zumberge et al., (1997). Inaddition, least squares (LS) analysis was used to model the accuracy of PPP.Our study is based on the mathematical expression of Eckl et al., (2001) in which thedependence of accuracy on observing session is expressed with T. GPS data weresegmented into shorter sessions from 1 h to 24 h. For each segment a GPS solution wasproduced using the PPP routine. We used RMS values from sub-segments to model theaccuracy of GPS PPP.Results indicate that accuracy of GIPSY PPP depends only on the observing sessionT. Observing sessions shorter than 4 hour show dependency on latitude especially for thecomponents longitude and ellipsoidal height. Using session length of 6 or more hours onecan model the accuracy of GPS PPP with a simple formulation. Our results also indicatethat prediction formulation for PPP is only slightly different from that of relativepositioning formulation.