DGPS tekniği kullanılarak haraket eden bir aracın hassas konumunun seri iletişim yöntemi ile tespiti ve GPS ölçümüne göre yapılan hata oranının karşılaştırılması
Determining the position of a moving vehicle with DGPS method using serial communication and comparison of error rate with GPS method
Yazar: SUNAY KAHRAMAN
Danışman: Y.DOÇ.DR. EROL SEKE
Eskişehir Osmangazi Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / Elektrik-Elektronik Mühendisliği Ana Bilim Dalı
Derece: Yüksek Lisans, 2004
Konu: Elektrik ve Elektronik Mühendisliği = Electrical and Electronics Engineering

Özet:
vÖZETGlobal Konumlama Sistemi (GPS) hem sivil hem de askeri amaçlar için yaygınolarak kullanılmaktadır. GPS ile üç boyutlu konum belirleme doğruluğu SA açık ikenyaklaşık 156 m, kapalı iken ise yaklaşık 10-20 metredir. GPS ile elde edilen doğruluk,uydulara yapılan mesafe gözlemlerindeki hatalara ve uydu geometrisine bağlıdır. Bu özellikkullanılarak Diferansiyel GPS (DGPS) adı verilen bir ölçme tekniği yöntemi geliştirilmiştir.Uyduların, yer merkezinden yaklaşık 20 - 200 km uzaklıkta olduğu düşünülürse, yeryüzündebirbirine yakın noktalardakı hata değerlerinin yaklaşık aynı olacağı söylenebilir. Buvarsayım altında DGPS, NAVSTAR GPS uydu sinyallerinden yararlanarak, konumu dahaönceden yer merkezli WGS-84 gibi bir sistemde yüksek doğrulukta belirlenmiş bir referansalıcıda hesaplanan düzeltme değerlerini kullanarak, diğer alıcıların hatalı konumlarına daaynı düzeltme değerlerini ekleyerek konumun iyileştirilmesi için geliştirilmiş bir yöntemdir.Bu yöntemle, referans istasyon ve kullanıcı alıcı arasındaki mesafeye bağlı olarak 1-5 metredoğruluk elde edilebilmektedir.DGPS'te en önemli konu olan veri iletimi işlemi birkaç yoldan yapılabilmektedir. Busistemlerin hepsinde, koordinatları bilinen bir noktada GPS aletinin olması gerekmektedir.Referans noktası bilinen ve sürekli ölçülen koordinatlarından elde edilen düzeltmebilgilerinin, UHF/VHF kanalları, mikrodalgalar, GSM, Inmarsat uyduları, beacon sistemleri,İnternet ve FM RDS üzerinden kablosuz olarak iletimi mümkün olmaktadır. Internet için demobil İnternet teknolojisi mevcuttur.Bu çalışmada, DGPS sisteminin temelini oluşturan GPS metodu ile konum vezaman ölçme yönteminin nasıl gerçekleştirildiği, GPS ölçümünde yapılan hatanınkaynakları verilmiş, bu hata kaynaklarını yok etmenin yöntemlerinden olan DGPS metodutanıtılmıştır. Ayrıca internet üzerinden eş zamanlı DGPS fark verilerinden yararlanarakistenilen seviyede konum bilgileri hassas olarak Eskişehir caddelerinde kararlı konumizleri elde edilebilmiş, bir hassas konum gösterim sistemi uygulaması yapılmıştır. Aynıbölgede GPS ölçümleri ile bulunan konum bilgisinin tespitinde yapılan hata oranlarınagöre karşılaştırılması yapılmıştır. GPRS hizmeti genişleyen ülkemizde hareketlikullanıcıların bu tekniği kullanarak hassas konum elde edebilecekleri gösterilmiştir.viGeniş bir kullanım olanağı olan RTCM formatında DGPS verisi sağlayanyaygın altyapıların, başta Amerika kıtası olmak üzere Avrupa, Avustralya, Asyakıtalarındaki gibi, ülkemizde de benimsenerek hızla uygulanma safhasına geçilmesininönemi vurgulanmıştır. Bu sistem kurularak, uçakların seyrüsefer/uçuş test yapılmasında,diğer taraftan açık denizlerde gemi, tanker ve yoğun trafiğin yaşandığı kanal, boğazlar gibisu yollarında güvenli bir seyir olanağı sağlayabileceği vurgulanmıştır.Anahtar Sözcükler: DGPS, NAVSTAR/GPS, GPS, Global Konum Belirleme Sistemi(GKS), Alamanak Bilgisi, GLONASS, RTCM, WGS-84 Koordinat Sistemi, Global KonumBelirleme Sistemi Hata Kaynakları,

Abstract:
viiABSTRACTGlobal Positioning System is widely used both by civilian and military. Theposition accuracy of GPS is about 156 meter when SA is on and 10-20 meter SA is off.Earth rotation and Ionosphere/Troposphere and the satellites cause some errors. By usingthis feature, a method called Differential GPS (DGPS) is invented to improve positioningaccuracy. The general principle of DGPS consist of having a GPS receiver at a previouslysurveyed (known) location and calculating correction terms by comparing the GPS derivedsolution to the known location. The computed correction terms can be transmitted toremote users by using several means. The accuracy that can be reached using DGPSmostly depends on the distance between the base and the rover station. The positionaccuracy of DGPS can vary between 1 to 5 meters.Data communication, the main issue in DGPS can be implemented in variousmeans. In all of these means a GPS receiver at a known position is needed. Correctioninformation which is obtained from reference GPS receiver can be transmitted using theUHF/VHF, microwave, GSM, Inmarsat satellites, beacon systems, Internet and FM RDS.In this study, position and time measurement using the GPS method, which is thebaseline for DGPS, is explained, the error sources in GPS measurements are stated andDGPS method which is one of the way to eliminate the GPS error is introduced. Also usingthe real-time DGPS correction data from the Internet, stable position data at a desiredaccuracy is obtained and a accurate positioning demonstration is implemented. Acomparison between the error from GPS position data and DGPS position data is made andit is demonstrated that using GPRS and DGPS, mobile users can obtain accurate positiondata.The importance of infrastructure implementation for providing DGPS data inRTCM format in our county is emphasized. By implementation of this system, accurateposition data can be obtained for aerospace navigation/flight testing, vehicle tracking intransportation, ship tracking and navigation in maritime platforms.viiiKeywords: Global Positioning System, GPS, DGPS, Differential GPS,NAVSTAR/GPS, Almanac, GLONASS, WGS-84, RTCM, Internet based DGPS