GNSS gerçek zamanlı hassas nokta konumlama (RT-PPP)  tekniği için karşılaştırmalı deneysel çözümler
Comparative experimental solutions for GNSS real-time precise point positioning (RT-PPP) technique
Yazar: FURKAN KARLITEPE
Danışman: YRD. DOÇ. TUBA KURBAN ; DOÇ. DR. BAHATTİN ERDOĞAN
Erciyes Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / Harita Mühendisliği Ana Bilim Dalı
Derece: Yüksek Lisans, 2017
Konu: Jeodezi ve Fotogrametri = Geodesy and Photogrammetry

Özet:
Günümüzde farklı nitelikteki birçok alanda (mühendislik çalışmaları, kişisel mobil uygulamalar, bilimsel faaliyetler vb.) Küresel Konum Belirleme ve Uydu Sistemlerine (Global Navigation Satellite System-GNSS) dayalı konum belirleme teknikleri etkin şekilde kullanılmaktadır. Temel olarak uzay geriden kestirme esasına göre konumsal çözüm sağlayan GNSS için birçok farklı konum belirleme teknikleri geliştirilmiştir. Bu tekniklerin tercihi ise yapılacak çalışmanın amacı, ihtiyaç duyulan doğruluk, hassasiyet ve uygulamanın sürdürülebilirliği açısından farklılık göstermektedir. Bu bağlamda GNSS tekniklerinden elde edilen konumsal doğruluk birçok bilimsel araştırmanın konusu olmuştur. 
Genel olarak bakıldığında GNSS konum belirleme teknikleri çok alıcılı sistemler ve tek alıcılı sistemlerin kullanıldığı gerçek zamanlı ve ölçü sonrası uygulamalar olarak sınıflandırılabilir. Bu sınıflandırma içerisinde son yıllarda tek bir alıcının kullanılarak hassas konum bilgisinin elde edildiği Hassas Mutlak Konum Belirleme (Precise Point Positioning-PPP) tekniği ön plana çıkmaktadır. GNSS konum belirleme teknikleri içerisinde kısaca PPP tekniği olarak adlandırılan bu yöntem, gerçek zamanlı (Real Time PPP / RT-PPP) ve ölçü sonrası (Post Process PPP / PP-PPP) uygulamaları içerir. 
Bu araştırmada RT-PPP tekniğinin doğruluğunun araştırıldığı farklı nitelikte uygulamalar gerçekleştirilmiştir. Uygulamalarda yedi IGS istasyonu için dört farklı zaman diliminde (01:30-04:30/07:30-10:30/12:30-15:30/17:30-20:30) dört farklı yörünge/saat düzeltme ürününde (CLK10/CLK11/CLK90/CLK91) PP-PPP kinematik ve RT-PPP analizler gerçekleştirilmiştir. Belirlenen yedi IGS istasyonları dördü yaklaşık aynı boylamlar, farklı enlemlerde diğer üçü farklı boylamlar ve farklı enlemlerde seçilmiştir. Elde edilen sonuçlara göre RT-PPP çözümlerinin hem ölçü sonrası hem de diğer gerçek zamanlı uygulamalara alternatif olabileceği sonucuna ulaşılmıştır. Ayrıca, RT-PPP uygulamaları için atmosfer tabakalarına düşen güneş ışınlarının farklı zaman dilimlerinde konum doğruluğunu nasıl etkilendiği analiz edilmiştir. Bu kapsamda Mart ve Nisan aylarında yaklaşık aynı boylam üzerindeki istasyon noktaları kullanılarak güneş ışınlarının etkisi incelenmiş ve sonuç olarak RT-PPP çözümleri için iyonosfer tabakasının serbest iyon miktarının konum doğruluğunu ne derecede bozduğu incelenmiştir. Gerçekleştirilen analizlerde RT-PPP çalışmaları için IGS yörünge/saat kombine ürünlerinden sadece GPS uyduları bilgilerini içeren CLK10 ve CLK90 ile GPS/GLO bilgilerini içeren CLK11 ve CLK91 RTCM-SSR ürünlerinin konum doğruluğuna etkisi analiz edilmiştir. RT-PPP yönteminde sadece GPS uyduları yörünge/saat düzeltme ürünleri kullanılarak elde edilen konum bilgisinin daha doğru sonuçlar verdiği ortaya konulmuştur. Ayrıca bu uygulamada RT-PPP için tam sayı belirsizliği çözüldükten sonra PP-PPP kinematik ve PP-PPP statik çözüm değerlerine yakın doğruluklar elde edildiği gözlemlenmiş, tam sayı belirsizliği çözümü için yakınsama süresinin GPS/GLO uyduları beraber kullanıldığında sadece GPS uyduları kullanımına göre daha kısa sürede gerçekleştiği belirlenmiştir. Son olarak BKG analiz merkezine ait CLK10 ve CLK11 yörünge/saat düzeltme ürünleri, CNES analiz merkezine ait CLK90 ve CLK91 yörünge/saat düzeltme ürünlerine göre daha doğru konum bilgisi sağladığı ortaya konmuştur.
Anahtar Kelimeler: GNSS, Hassas Mutlak Konum Belirleme (PPP), Gerçek Zamanlı PPP (RT-PPP), Ölçü Sonrası PPP (PP-PPP), BKG, CNES

Abstract:
Nowadays positioning techniques based on GNSS (Global Navigation Satellite System) are effectively used in many areas that have different nature such as engineering, personal mobile applications, scientific activities, etc. Different positioning techniques have been developed for GNSS positioning which provide a spatial solution based mainly on the space resection problem. The preference of these techniques change according to the purpose of the study, the accuracy, precision and the sustainability of the application. The accuracy of the GNSS estimation has been subject to many scientific research.
In general, GNSS positioning techniques can be classified as real-time and post-process applications in which multi receivers and single receivers are used. In scope of the this classification, Precise Point Positioning (PPP) technique in which precise position information is obtained by using a single receiver come to the foreground. This method, which is referred to as PPP technique in GNSS, includes real-time PPP (RT-PPP) and post-process PPP (PP-PPP) applications.
In this study, the accuracy of the RT-PPP technique is investigated for different applications. The accuracies of the PP-PPP kinematic and RT-PPP techniques for four different time zones (01:30-04:30/07:30-12:30/12:30-15:30/17:30-20:30) and four different orbit/clock products (CLK10/CLK11/CLK90/CLK91) were investigated in seven IGS stations. Four IGS stations were selected at about the same longitudes and different latitudes; also the rest of them were selected at different longitudes and different latitudes. In this context, it has been reached that RT-PPP solutions can be an alternative to both post-process and other real-time applications. Moreover, it is aimed to investigate how the solar rays affect the positional accuracy of the RT-PPP applications at different time intervals. In this context, the effect of sunlight by selecting the station points on approximately the same longitude was examined in March and April and as a result of this, it has been observed that the amount of free ions in the ionosphere layer disrupt the positional accuracy of the RT-PPP solutions. Furthermore, it has been examined how CLK10 and CLK90, which contain only GPS orbit/clock information, and CLK11 and CLK91, which contain GPS/GLO orbit/clock information, affect the accuracy of RT-PPP studies. In this application, it has been proved that the RT-PPP solutions give more accurate results with only GPS orbit/clock information. Furthermore, the accuracies of the RT-PPP solutions are close to PP-PPP kinematic and PP-PPP static solution when the integer ambiguities are solved. The convergence time becomes shorter when GPS/ GLO orbit/clock products are used. Finally, CLK10 and CLK11 orbit/clock products belonging to BKG analysis center provide more accurate position information than CLK90 and CLK91 orbit/clock products belonging to the CNES analysis center.

Key words: GNSS, Precise Point Positioning (PPP), Real Time PPP (RT-PPP), Post Process PPP (PP-PPP)