Geri Dön

Statik GNSS, Ağ-RTK, PPP, PPP-RTK ve SBAS yöntemlerinin ve bunlardan elde edilen koordinat doğruluklarının karşılaştırılması

Comparision of static GNSS, NETWORK-RTK, PPP, PPP-RTK and SBAS methods and their coordinate accuracy obtained from them

PDF İndir

  1. Tez No: 947178
  2. Yazar: İBRAHİM CİHAN DEMİREL
  3. Danışmanlar: PROF. DR. MUZAFFER KAHVECİ
  4. Tez Türü: Yüksek Lisans
  5. Konular: Jeodezi ve Fotogrametri, Geodesy and Photogrammetry
  6. Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
  7. Yıl: 2025
  8. Dil: Türkçe
  9. Üniversite: Konya Teknik Üniversitesi
  10. Enstitü: Lisansüstü Eğitim Enstitüsü
  11. Ana Bilim Dalı: Harita Mühendisliği Ana Bilim Dalı
  12. Bilim Dalı: Belirtilmemiş.
  13. Sayfa Sayısı: 127

Özet

Uydularla konum belirlemede (GNSS: Global Navigation Satallite Systems) çok fazla yöntem kullanılmaktadır. Bunlar; statik göreli konum belirleme, tek nokta konum belirleme (SPP:Single Point Positioning), tek nokta hassas konum belirleme (PPP:Precise Point Positioning), diferansiyel GPS/GNSS (DGPS/DGNSS), SBAS (Satelite Based Augmentation Systems), Statik GNSS, standart RTK (Real Time Kinematic) ve Ağ-RTK (CORS: Continuously Operating Reference Stations) çözümleri olarak özetlenebilir. Bu yöntemler kullanılarak elde edilen doğruluklar farklı veri yapılarına, alıcı modellerine, veri toplama sıklığına, matematiksel modellemelere vb. dayanmakta olup her bir çözüm yönteminin amacı (jeodezik, jeodinamik, kadastro, meteoroloji, gerçek zamanlı navigasyon vb.) ve hedef kitlesi farklı olabilmektedir. Statik GNSS ölçüm yöntemi, yüksek doğruluk istendiğinde, uzun bazlar söz konusu olduğunda, atmosferik etkilerin dikkate alınması durumunda, uydu geometrisi diğer ölçü yöntemlerine imkân vermediğinde, sistematik etkilerin dikkate alınması durumunda (iyonosfer, troposfer) en iyi yöntemdir. Ağ-RTK (CORS) ile ölçü noktasında genel olarak birkaç dakikada, hatta saniyeler içinde santimetre doğruluğunda harita ve konum bilgisi elde edebilmek mümkündür. PPP-RTK ile Ağ-RTK erişimi sağlanamayan, uzun süreli statik ölçü imkânı olmayan ölçme çalışmalarında, internet/GSM erişiminin olmadığı durumlarda GEO uyduları üzerinden kullanılan servise göre değişmekle birlikte birkaç dakika ile birkaç 10 dakika arasında değişen yakınsama süresi sonunda cm-dm aralığında konum ve yükseklik doğruluğuna erişmek mümkündür. SBAS, (WAAS, EGNOS ve MSAS vd.) havacılık sektöründe bir kalite kontrol ve izleme sistemi olarak kullanılmaktadır. GPS alıcılarında hesaplanan konumların doğruluk ve güvenirliğini arttırıcı (augmentation) düzeltme bilgileri (yörünge, saat ve atmosferik) Yer-sabit (GEO: Geostationary) uyduları ile kullanıcılara gönderilir. Burada öne çıkan düşünce, uydu navigasyon sistemlerinin; her yerde ve her zaman ulaşılabilen, doğru, güvenilir ve kullanımı kolay olması, uçakların güvenli bir şekilde uçması ve gemilerin özellikle dar boğaz ve kanallarda güvenli yol almalarını sağlamaktır. SBAS, Ağ-RTK, PPP, PPP-RTK ve Statik Ölçüler, jeodezik ölçümler için farklı üstünlükler ve zayıflıklar sunar. Hangi yöntemin tercih edileceği, kullanıcının ihtiyaçlarına, uygulama alanına ve doğruluk gereksinimlerine bağlıdır. Bu tez çalışmasında Ankara ili bölgesinde bulunan 10 adet Türkiye Ulusal Temel GNSS Ağı (TUTGA) noktası çalışma noktası olarak seçilmiştir. Statik ve PPP yöntemleri için her bir noktada 3'er saatlik gözlem yapılmıştır. PPP- RTK yöntemi için faz belirsizliklerinin çözümlendiği (fix) çözüm elde edilene kadar ölçüm gerçekleştirilmiş ve bu süreler kayıt edilerek her bir noktanın yakınsama süresi belirlenmiştir. Ağ-RTK yöntemi için Tapu ve Kadastro Genel Müdürlüğü (TKGM) sunucularına bağlanarak 60 epok (her saniyede 1 ölçüm) ölçüm yapılmıştır. SBAS yöntemi için İSTA IGS istasyonu GPS ve GPS+SBAS verileri ile analiz edilerek SBAS'ın konumsal doğruluğu değerlendirilmiştir. TUTGA noktalarına ait koordinat ve hız değerleri Harita Genel Müdürlüğü (HGM)'den temin edilmiş ve uygulanan yöntemlerin konum doğruluklarının belirlenebilmesi için bilinen koordinatlar olarak kabul edilmiştir. Arazi çalışması sonucunda Statik, PPP, PPP-RTK ve Ağ RTK (CORS) yöntemleri ile elde edilen koordinatlar HGM'den elde edilen ve bilinen olarak kabul edilen koordinatlar ile karşılaştırılmış, koordinat farkları ile Karesel Ortalama Hata (KOH) değerleri hesaplanmıştır. Ayrıca SBAS yönteminin değerlendirilmesi amacıyla İSTA IGS istasyonunun verileri kullanılmıştır. HGM'den alınan hassas koordinatlar ile arazi çalışması sonucunda elde edilen koordinatların karşılaştırılması neticesinde Statik yöntemde X, Y, Z, konumlarında sırası ile 2.5, 2.3, 2.8 cm'lik KOH değerleri hesaplanmıştır. PPP yöntemi ile X, Y, Z, konumlarında sırası ile 3.3, 3.0, 3.9 cm'lik KOH değerleri hesaplanmıştır. PPP-RTK yöntemi ile X, Y, Z, konumlarında sırası ile 6.8, 3.2, 25.0 cm'lik KOH değerleri hesaplanmış ve faz belirsizliklerinin çözümlendiği (fix) süreler her bir nokta için kaydedilerek ortalama 3.9 dakika yakınsama süresi hesaplanmıştır. Ağ-RTK (CORS) yöntemi ile X, Y, Z, koordinat bileşenlerinde sırası ile 5.9, 3.4, 3.8 cm'lik KOH değerleri hesaplanmıştır. SBAS verisinin konum iyileştimesinin hesaplanması için GPS verileri ile ilk olarak SPP çözümü yapılmış, daha sonra ise GPS ve SBAS verileri birlikte çözülerek SBAS'ın GPS'e yatayda 2.34 metre düşeyde ise 2.13 metre iyileştirme getirdiği hesaplanmıştır.

Özet (Çeviri)

There are many methods used in determining position with satellites (GNSS: Global Navigation Satellite Systems). These can be summarized as static relative positioning, single point positioning (SPP), single point precise positioning (PPP), differential GPS/GNSS (DGPS/DGNSS), SBAS (Satelite Based Augmentation Systems), Static GNSS, standard RTK (Real Time Kinematic) and Network-RTK (CORS: Continuously Operating Reference Stations) solutions. The accuracies obtained using these methods depend on different data structures, receiver models, data collection frequency, mathematical modeling, etc., and the purpose (geodetic, geodynamic, cadastral, meteorology, real-time navigation, etc.) and users of each solution method may be different. Static GNSS measurement method is the best option when high accuracy is required, when long bases are in question, when atmospheric effects are taken into account, when satellite geometry does not allow other measurement methods, when systematic effects are taken into account (ionosphere, troposphere). With Network-RTK (CORS), it is generally possible to obtain map and position information with centimeter accuracy at the measurement point in a few minutes or even seconds. With PPP-RTK, in measurement studies where Network-RTK access is not available, where there is no long-term static measurement opportunity, and in cases where there is no internet/GSM access, it is possible to reach position and height accuracy in the cm-dm range after a convergence period ranging from a few minutes to a few 10 minutes depending on the service used via GEO satellites. SBAS (WAAS, EGNOS and MSAS etc.) is used as a quality control and monitoring system in the aviation sector. The correction information (orbit, clock and atmospheric) that increases the accuracy and reliability of the positions calculated in GPS receivers is sent to users via Geostationary (GEO) satellites. The idea here is to ensure that satellite navigation systems are accessible everywhere and at all times, accurate, reliable and easy to use, and to ensure that aircraft fly safely and ships navigate safely, especially in narrow straits and channels. SBAS, Network-RTK, PPP, PPP-RTK and Static Measurements offer different advantages and weaknesses for geodetic measurements. Which method is preferred depends on the user's needs, application area and accuracy requirements. In this thesis study, 10 Turkish National Fundamental GNSS Network (TUTGA) points located in the Ankara province region were selected as the study area. 3-hour observations were conducted at each point for static and PPP methods. For the PPP-RTK method, measurements were performed until a solution was obtained where the phase uncertainties were resolved (fixed) and these periods were recorded to determine the convergence time of each point. For the Network-RTK method, 60 epochs (1 measurement per second) were measured by connecting to the General Directorate of Land Registry and Cadastre (TKGM) servers. For the SBAS method, the positional accuracy of SBAS was evaluated by evaluating the ISTA IGS station with GPS and GPS+SBAS data. The coordinate and velocity values of the TUTGA points were obtained from the General Directorate of Mapping (HGM) and were accepted as known coordinates in order to determine the position accuracies of the applied methods. As a result of the field study, the coordinates obtained with the Static, PPP, PPP-RTK and Network RTK (CORS) methods were compared with the coordinates obtained from HGM, accepted as known, and the coordinate differences and Root Mean Square Error (RMS) values were calculated. In addition, the data of the ISTA IGS station was used to evaluate the SBAS method. As a result of comparing the precise coordinates obtained from HGM and the coordinates obtained as a result of the field study, RMS values of 2.5, 2.3, 2.8 cm were calculated for X, Y, Z positions with the static method. RMS values of 3.3, 3.0, 3.9 cm were calculated for X, Y, Z positions with the PPP method. RMS values of 6.8, 3.2, 25.0 cm were calculated for X, Y, Z positions with the PPP-RTK method and the convergence times for which the phase ambiguities were resolved (fixed) were recorded for each point and an average convergence time of 3.9 minutes was calculated. RMS values of 5.9, 3.4, 3.8 cm were calculated for X, Y, Z coordinate components with the Network-RTK (CORS) method, respectively. In order to calculate the position improvement of SBAS data, first SPP solution was made with GPS data, then GPS and SBAS data were solved together and it was calculated that SBAS improved GPS by 2.34 meters horizontally and 2.13 meters vertically.

Benzer Tezler

  1. Tez No

    613291

    Comparison of satellite positioning techniques on unmanned aerial vehicle based photogrammetry

    İnsansız hava aracı ile fotogrametride uydu konumlama tekniklerinin karşılaştırılması

    ERSİN TURAN

    Yüksek Lisans

    İngilizce

    İngilizce

    2019

    Jeodezi ve Fotogrametriİstanbul Teknik Üniversitesi

    Geomatik Mühendisliği Ana Bilim Dalı

    DOÇ. DR. BİHTER EROL

  2. Tez No

    414154

    GNSS ağlarında GPS hassas nokta konumlama (GPS-PPP) tekniği yaklaşımlı çözümler

    GPS precise point positioning (GPS-PPP) technique solutions in GNSS networks

    TAYLAN ÖCALAN

    Doktora

    Türkçe

    Türkçe

    2015

    Jeodezi ve FotogrametriYıldız Teknik Üniversitesi

    Harita Mühendisliği Ana Bilim Dalı

    PROF. DR. METİN SOYCAN

  3. Tez No

    551502

    GNSS uydu dağılımının statik GNSS ölçülerinde ve gerçek zamanlı konum belirlemedeki önemi

    The importance of GNSS satellite distribution in static GNSS measurements and real time kinematic positioning

    İLKNUR MUTLU

    Yüksek Lisans

    Türkçe

    Türkçe

    2019

    Jeodezi ve FotogrametriKonya Teknik Üniversitesi

    Harita Mühendisliği Ana Bilim Dalı

    PROF. DR. MUZAFFER KAHVECİ

  4. Tez No

    330515

    Periyodik toplanmış tusaga-aktif ölçülerinin deformasyon izlemede kullanılabilirliğinin araştırılması

    Investigating the practicability of periodically collected tusaga-active measurement in deformation monitoring

    SEDA NUR TURAN

    Yüksek Lisans

    Türkçe

    Türkçe

    2012

    Jeodezi ve FotogrametriGümüşhane Üniversitesi

    Harita Mühendisliği Ana Bilim Dalı

    DOÇ. DR. TEMEL BAYRAK

  5. Tez No

    824941

    Kıyı bölgelerde Klasik-RTK ve Ağ-RTK ölçme yöntemlerinin karşılaştırılması

    Comparison of Classical-RTK and Network-RTK measurement methods in coastal regions

    ŞERİ DİLAN OĞUZ

    Yüksek Lisans

    Türkçe

    Türkçe

    2023

    Jeodezi ve FotogrametriAksaray Üniversitesi

    Harita Mühendisliği Ana Bilim Dalı

    DR. ÖĞR. ÜYESİ KEMAL YURT

Geri Dön