GPS ölçme ve değerlendirmelerinde hata kaynakları üzerine bir inceleme
A Study on error sources in GPS measurements and data processing
- Tez No: 85046
- Danışmanlar: PROF. DR. HÜSEYİN DEMİREL
- Tez Türü: Doktora
- Konular: Jeodezi ve Fotogrametri, Geodesy and Photogrammetry
- Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
- Yıl: 1999
- Dil: Türkçe
- Üniversite: Yıldız Teknik Üniversitesi
- Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: Jeodezi ve Fotogrametri Mühendisliği Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Belirtilmemiş.
- Sayfa Sayısı: 165
Özet
vıı ÖZET Global Positioning System (GPS), ABD tarafından daha önceki yıllarda konumlama amacıyla kullanılan birçok yersel ve TRANSİT gibi uydulara dayalı radyo navigasyon sistemlerinin yetersizliklerini gidermek ve kara, deniz, hava gibi farklı dinamikteki araçların tümünün navigasyon gereksinimlerini anında, yüksek doğrulukla ve ortak bir koordinat sisteminde karşılamak üzere 1973 yılında başlatılmış bir projedir. Noktalar arasında görüş zorunluluğunu ortadan kaldırması, her türlü hava koşullarında 24 saat ölçü olanağı sağlaması, hızlı ve ekonomik oluşu nedeniyle GPS, jeodezik ve fotogrametrik çalışmalarda da geniş kullanım alam bulmuştur. Özellikle statik konumlamadan kinematik uygulamalara geçişin sağlandığı 1986 yılından sonra GPS, her türlü jeodezik amaçlı konumlamada klasik sistemlerin önüne geçmiştir. Günümüzde GPS 'in hava fotoğraflarının alımında kullanılması arazide tesis edilecek nokta sayısında % 90-95 düzeyinde tasarruf sağlamaktadır. Yerkabuğu (plaka) hareketlerinin modellendirilebilmesi için çok uzun bazların 0.01 ppm ve daha yüksek duyarlıklarla belirlenmesi gerekir. Bu amaçla kullanılan Very Long Baseline Interferometry (VLBI) ve Satellite Laser Ranging (SLR) gibi teknikler, taşınması olanaksız veya çok zor, pahalı, uzun süre ölçü gerektiren donanımlar ve karmaşık hesaplama modellerine dayalıdır. Buna karşılık son derece kolay taşınabilen, ucuz GPS alıcılarının aynı duyarlıkları sağlaması jeodinamik çalışmalara yeni bir boyut getirmiştir. Kısaca GPS konum, hız ve zaman belirlemede bugünün ve yalan geleceğin sistemidir. Ancak bu sistemin de atmosferin uydu sinyallerini geciktirmesi, uydu yörünge hataları, alıcıdan (donanımdan) kaynaklanan sorunlar başta olmak üzere oldukça karmaşık bir hata kaynakları kümesi mevcuttur. Özellikle yerkabuğu hareketlerinin belirlenmesi, ülke temel jeodezik ağlarının tesis ve iyileştirilmesi ve özel mühendislik uygulamalarında gerek duyulan yüksek duyarlıklara ulaşılmak istendiğinde söz konusu hata kaynaklarının çok iyi bilinmesi, modellendirilmesi;vıu GPS ölçüm ve hesaplamalarında bu hataların minimuma indirilmesi büyük önem taşımaktadır. Bu çalışmada GPS için uygun bir yersel jeodezik referans sistemi, GPS ölçülerinin modellendirilmesi ve hata kaynaklan hakkında kısaca bilgi verilmiş; daha sonra bu hata kaynaklarından bazıları ayrıntılı olarak ele alınmıştır. Uydu yörünge hataları, GPS antenlerinde faz ölçülerinin algılandığı faz merkezlerinin değişimi, GPS'in kendi içinde ve SLR ile ölçek uyumu konulan ayrı bölümler halinde incelenmiştir. Söz konusu hata kaynaklarının etkilerini belirlemek amacıyla her bölümde incelenen hata kaynağına yönelik olarak sayısal uygulamalar yapılmıştır. Bu amaçla uygun donanım kullanılarak optimum ölçü süreleri ile veri toplanmış; toplanan veriler bilimsel amaçlı yazılımlar ile titizlikle değerlendirilmiş ve elde edilen sonuçlar sayısal ve grafik olarak gösterilmiştir. Teorik ve sayısal uygulama sonuçları göz önüne alınarak söz konusu hata kaynağının bozucu etkilerini en aza indirecek önerilerde bulunulmuştur. Çalışmada, oldukça yeni ve ABD kaynaklı oluşu nedeniyle GPS ile ilgili İngilizce terminoloji yerine anlamlı Türkçe karşılıkları ve kısaltmaları kullanılmaya gayret edilmiştir. Bu çalışmanın bir sonucu olarak belirlenen Türkçe terimler, geliştirilmeye açık bir başlangıç olarak değerlendirilebilir.
Özet (Çeviri)
IX ABSTRACT Global Positioning System (GPS) is a project initiated in 1973, by USA, in order to cope with the inadequacies in many previously used terrestrial and spaced radio navigation systems like TRANSIT, and to meet all navigational requirements of various users in air, land and marine platforms on time and with high accuracy in a common coordinate system. GPS has found a wide range of applications in geodesy, and photogrammetry since it yielded fast and economic 24 hour observations in all weather conditions without intervisibility prerequisite of the stations. Specifically after 1986, kinematic tools gained considerable popularity against static applications. Nowadays, in GPS aided airborne photogrammetric applications, considerable economic gain is obtained in the number of stations to be established with a level of 90-95 % reduction. It is necessary to determine long baselines with high accuracy having 0.01 ppm relative error in order to model the plate techtoniques, Very Long Baseline Interferometry (VLBI), used for the same purposes are difficult to transport and they are expensive equipments which require long observation periods and complicated algorithms. To be short, GPS is the today's and future system for position, velocity and time determination. However, this system has also elaborated error sources arising from signal delay caused by atmosphere, satellite orbit errors and receiver dependent errors. It is of great importance to know and to model those errors clearly and efficiently and to minimize them in observation and data redaction level in order to attain high accuracy required for the determination of the movement of the earth crust and for the establishment of fundamental geodetic networks and engineering applications as well. In this study, an overview is given for terrestrial reference system, modelling of GPS observations and error sources, and consequently some of these errors are dearth with in detail. Orbital errors, the variations of antenna phase center where the signals are received, initial phase ambiguities and scale mathing issues in between GPS and SLR and in GPSitself are studied in separate sections. Numerical applications are performed at the end of each section in order to demonstrate the effects of the error sources. For this purpose, the observations are conducted in optimum periods with specific receivers and they are carefully analysed in scientific softwares and the results are given both in tabular forms and graphically. An effort is attempted for Turkish definitions of original terms since they are new and USA originated. These Turkish terms used in the study can be considered as a first initiation and open to further development.
Benzer Tezler
- Accuracy assessment of direct and indirect georeferencing of UAV based images
İHA tabanlı görüntülerin doğrudan veya dolaylı coğrafi referanslandırılasının doğruluklarının değerlendirilmesi
WAFA M.A. THIAB
Yüksek Lisans
İngilizce
2022
Jeodezi ve Fotogrametriİstanbul Teknik ÜniversitesiGeomatik Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. DURSUN ZAFER ŞEKER
- GPS ile nirengi ağı sıklaştırmasında uygun yöntemin araştırılması
The search of suitable methods for densification of geodetic netvvorks with GPS
M.HALİS SAKA
Doktora
Türkçe
1997
Jeodezi ve Fotogrametriİstanbul Teknik ÜniversitesiJeodezi Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. ERSOY ARSLAN
- GPS ölçme süresini kısaltma amaçlı yöntem geliştirme
Developing a method for reducing GPS occupation times
ERTAN GÖKALP
Doktora
Türkçe
1994
Jeodezi ve FotogrametriKaradeniz Teknik ÜniversitesiJeodezi ve Fotogrametri Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF.DR. GÜROL BANGER
- GPS/IMU sistemlerinde konum belirleme tekniklerinin karşılaştırılması
Comparison of position determination techniques in GPS/IMU systems
İBRAHİM CANKURT
Yüksek Lisans
Türkçe
2016
Jeodezi ve FotogrametriAksaray ÜniversitesiHarita Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. MUSTAFA ACAR
- Yerel, ulusal ve uluslararası sabit referans istasyonlarının kabuk ve yapısal deformasyon belirleme amaçlı tasarlanan jeodezik ağlara entegrasyonu, ölçme ve değerlendirme stratejileri
Designed for crustal and structural deformation for determining the geodetic networks integration local, national and international of continuously operating reference stations, measurement and processing strategies
PINAR DEMİRCİ
Yüksek Lisans
Türkçe
2012
Jeodezi ve Fotogrametriİstanbul Teknik ÜniversitesiGeomatik Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. RAHMİ NURHAN ÇELİK