Küresel navigasyon uydu sistemleri (GNSS) ölçümlerinde uydu yükseklik açısına bağlı ağırlıklandırma stratejilerinin hassas nokta konum belirleme (PPP) performansına etkisi
The effect of weighing strategies depending on satellite height in global navigation satellite system (GNSS) measurements on precise point positioning (PPP) performance
Yazar: SÜMEYYE NUR KARAUĞUZ
Danışman: DOÇ. DR. SALİH SERMET ÖĞÜTCÜ
Necmettin Erbakan Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / Harita Mühendisliği Ana Bilim Dalı
Derece: Yüksek Lisans, 2021
Konu: Jeodezi ve Fotogrametri = Geodesy and Photogrammetry

Özet:
Hassas Nokta Konumlama (PPP) tek bir alıcı ile küresel bir ağdan yayınlanan hassas uydu yörünge ve saat ürünlerini kullanarak, hem kod hem faz gözlemleri ile santimetre (cm) seviyesinde hassas konum doğruluğu sağlayan bir konum belirleme tekniğidir. PPP atmosferin izlenmesi ve modellenmesi, yer kaynaklı tehlikelerin izlenmesi, hava triyangülasyonu gibi alanlarda yaygın olarak kullanılmaktadır.
Uydu yükseklik açısı 0 derece (ufuk) ve 90 derece (zenith) arasında uydudan gelen sinyalin ufuk doğrultusuyla yaptığı açıya verilen isimdir. Ölçümlerde veri elde etmede uydu yükseklik açısı büyük öneme sahiptir. Uydu yükseklik açısı GNSS alıcısına doğrudan girildiği için sağlıklı veri elde etmede bir ayarlama olarak kabul edilebilir. 
Bu tezde, uydu yükseklik açısına bağlı ağırlıklandırma stratejilerinin PPP performansına etkisini belirlemek amacıyla iki farklı uydu yükseklik açısı (7̊-30̊) ve üç farklı ağırlıklandırma stratejisi (1/√(sin⁡(E)) (E), 1/sin(E), 1 (her uydunun ağırlığı eşit)) GPS, GLONASS, Galileo ve BeiDou navigasyon sistemlerine ayrı ayrı uygulamak üzere seçilmiştir. 27 Multi-GNSS (MGEX) istasyonu verileri kullanılarak, statik ve kinematik PPP değerlendirmesi için 2019 yılında bir aylık bir dönem (01.09.2019-30.09.2019) seçilmiştir. Bir aylık dönemde 24 saatlik veriler işlenerek koordinat bilgisi elde edilmiştir. PPP işleme için NASA'nın JPL tarafından geliştirilen Gipsy/Oasis yazılımı kullanılmıştır. Elde edilen koordinat bilgileri 27 MGEX istasyonunun gerçek koordinat değerleriyle karşılaştırılarak ölçülerin aykırı değer yüzdesi, kuzey, doğu ve yukarı bileşenlerinin ve iki boyutlu konumun karesel ortalama hata değerleri elde edilmiştir. Sonuçlar, 7̊ uydu yükseklik açısı kullanılarak uygulanan PPP'nin, 30̊ uydu yükseklik açısı kullanılarak uygulanan PPP'den daha iyi sonuç verdiğini göstermiştir. Ayrıca genel olarak 7̊ uydu yükseklik açısı kullanılarak yapılan PPP'nin ağırlıklandırma stratejilerinin kullanılması, tüm ağırlıklara 1 verilerek yapılan PPP'ye göre sonuçları iyileştirdiği görülmüştür. 30̊ uydu yükseklik açısı kullanılarak yapılan PPP için ağırlıklandırma stratejilerinin uygulanması sonuçlarda anlamlı bir iyileştirme sağlamamıştır.

Anahtar Kelimeler: Ağırlıklandırma stratejisi, BeiDou, Galileo, GLONASS, GPS, MGEX, Uydu yükseklik açısı, PPP

Abstract:
Precise Point Positioning (PPP) is a technique that provides centimeter (cm) level precision positioning accuracy with both pseudorange code and carrier phase observations using precise satellite orbit and clock products broadcast from a global network with a single receiver. PPP commonly used in areas such as atmospheric monitoring and modelling, geohazard monitoring, ariel triangulatin. 
Satellite elevation cut-off angle is the angle between 0 degrees (horizon) and 90 degrees (zenith) made by the signal coming from satellite with the direction of the horizon. Satellite elevation cut-off angle is of enormous significance in obtaining data in mesaurements. Since the satellite elevation angle is directly entered into the GNSS receiver, it can be considered an adjustment in obtaining reliable data. 
In this thesis, two different satellite elevation angles (7̊-30̊) and three different weighting strategies (1/√(sin⁡(E)), 1/sin(E),1(each satellite weighs equal)) have been chosen to apply separately to GPS, GLONASS, Galileo and BeiDou navigation systems in order to determine the effect of weighting strategies based on satellite elevation angle on PPP performance. A one-month period are chosen for conducting static and kinematic PPP, using the data of 27 Multi-GNSS Experiment (MGEX) stations. Coordinate information is obtained by making observations every 24 hours in a month. Gipsy Oasis scientific software developed by NASA's Jet Propulsion Laboratory (JPL) is used for PPP processes. By comparing the obtained coordinate information with the exact coordinate values of 27 MGEX stations, the outliers percentage of the measurements, the root mean square error values of the north, east and up components and the two-dimensional position are obtained. The results have shown that PPP conducted using 7̊ satellite elevation angle gives better results than PPP applied using 30̊ satellite elevation angle. In addition, it has been observed that the use of weighting strategies of PPP, which is generally made using 7̊ satellite elevation angle, improves the results compared to PPP made by giving 1 to all weights. Implementation of weighting strategies of PPP using 30̊ satellite elevation angle did not significantly improve the results.

Keywords: BeiDou, Galileo, GLONASS, GPS, MGEX, PPP, Satellite elevation cut-off, Weighting strategie