Aktif küresel navigasyon uydu sistemleri ile RTK performansının incelenmesi
Investigation of RTK performance using active global navigation satellite systems
Yazar: CEREN KONUKSEVEN
Danışman: DOÇ. DR. SALİH ALÇAY
Necmettin Erbakan Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / Harita Mühendisliği Ana Bilim Dalı
Derece: Yüksek Lisans, 2021
Konu: Jeodezi ve Fotogrametri = Geodesy and Photogrammetry

Özet:
Küresel Navigasyon Uydu Sistemi (GNSS), kullanıcılara hızlı, uygun maliyetli ve güvenilir bir konum belirleme hizmeti sağlamaktadır. Gerçek zamanlı kinematik (RTK) yöntemi birçok mühendislik uygulamasında gerçek zamanlı konumlama için pratik bir araç haline gelmiştir. RTK yönteminin doğruluğu, yörünge hatası ve atmosferik hatalar nedeniyle referans istasyonu ile gezici arasındaki baz mesafesine bağlıdır. Ayrıca günümüzde RTK düzeltmeleri internet protokollerinin gelişimiyle birlikte GSM üzerinden iletilebilmekte olup radyo modemden kaynaklanan mesafe sınırlandırılması da ortadan kalkmıştır. RTK ölçmeleri genel olarak GPS ve GLONASS uydu sistemleri kullanılarak gerçekleştirilmektedir. Ancak günümüzde GALILEO ve BEIDOU gibi yeni GNSS sistemleri de kullanıcıların hizmetine sunulmuştur. Bu tez çalışmasında internet tabanlı klasik RTK yöntemi kullanılarak çoklu GNSS kombinasyonlarının performansını test etmek amacıyla farklı baz mesafeleri (~20, ~40, ~60, ~80 km) dikkate alınarak, Konya'da arazi çalışmaları yapılmıştır. Ölçüm yapılan noktalarda eşit koşullara sahip 3 gezici alıcı kullanılarak sadece GPS, GPS+GLONASS, GPS+GLONASS+GALILEO+BEIDOU uydu konfigürasyonlarında ölçümler yapılmıştır. RTK koordinatları farklı uydu konfigürasyonları ile her uygulama noktasında yaklaşık 9 saat olmak üzere 10°, 20° ve 30° yükseklik açılarında üç oturum şeklinde elde edilmiştir. Her uygulama noktasında ilk oturumlarda (10°) yaklaşık 5 saatlik RTK ölçümlerinin yanı sıra statik veri kaydı da alınmıştır. Gezici alıcıların gerçek koordinatları, statik verilerin GAMIT/GLOBK akademik yazılımı kullanılarak, bağıl yöntemle değerlendirilmesiyle elde edilmiştir. Elde edilen sonuçlar tekrarlılık ve doğruluk açısından değerlendirilmiştir. Çoklu GNSS kombinasyonlarının 10° uydu yükseklik açısında RTK performansını tekrarlılık açısından iyileştirdiği görülmüştür. Yalnız GPS çözümlerinin doğruluğu yatay ve düşey bileşenler için sırasıyla 0.63/2.17cm ve 2.40/4.94cm arasında değişmiştir. Ancak RTK yöntemi için çoklu GNSS kombinasyonlarının, yalnız GPS'e göre uydu yükseklik açısı 30° seçildiğinde bile doğruluk açısından dikkate değer bir üstünlüğe sahip olmadığı sonucuna ulaşılmıştır.

Abstract:
Global Navigation Satellite System (GNSS) provides to users fast, cost-effective and reliable geolocation service. It has become a practical tool for real-time positioning in many engineering applications with its real-time kinematics (RTK) method. The accuracy of the RTK method depends on the base distance between the reference station and the rover due to orbital error and atmospheric errors. Nowdays, RTK corrections can be transmitted over GSM with the development of internet protocols and the distance limitation caused by the radio modem has also disappeared. In general, RTK measurements are made by using GPS and GLONASS satellite systems. However presently, new GNSS systems such as GALILEO and BEIDOU are also available to users. In this study, a field test was carried out for testing the performance of the Internet based multi-GNSS classical RTK considering different base distances (~20, ~40, ~60, ~80 km) in Konya, Turkey. The RTK measurements at the each test point were performed using three same GNSS receivers-as rovers - which are placed on the same stand and configured to be track G, GR, GREC satellite combinations. RTK coordinates were obtained in three sessions at 10°, 20° and 30° elevation angles, approximately 9 hours at each application point with different satellite configurations. At each application point, about 5 hours of RTK measurements were taken in the first sessions (10°), as well as static data recording. The ground truth coordinates of the rovers were obtained by post-processing relative method using GAMIT/GLOBK software. The results were investigated in terms of accuracy and precision.  The results showed that multi-GNSS combinations provided better repeatability at the 10° cut off angle option. The accuracy of GPS-only solutions varied between 0.63/2.17 cm and 2.40/4.94 cm for horizontal and vertical components, respectively. However, the multi-GNSS combinations did not have a remarkable superiority in terms of position accuracy even at 30° cut off angle compared to the GPS-only RTK.