Düşük maliyetli GNSS alıcılarında konumlama doğruluğunun hassas yörünge bilgisi ile iyileştirilmesi

Abstract

Küresel Navigasyon Uydu Sistemleri (GNSS), tek başına gerçek zamanlı olarak kullanıcıların konum ihtiyacını standart alıcılarla sağlar. Konumlama doğruluğunun gerçek zamanlı iyileştirilmesi, Diferansiyel GNSS (DGNSS) yöntemiyle gerçekleştirilir. DGNSS; referans istasyonu ve kullanıcı arasında ekstra bir iletişim bağlantısına ile metre seviyesindeki doğruluk gereksinimlerini karşılayan rölatif bir tekniktir. Ayrıca, kullanıcıya yakın bir referans istasyonu bulunması şartıyla, DGNSSCP yöntemi ile de ham gözlem verisi kaydetmeyen GNSS alıcılarının konumlama doğruluğu arttırılabilir. Bu tez kapsamında, referans istasyonu verisine ihtiyaç duymadan, Uluslararası GNSS Servisi (IGS) ürünleri ve NMEA mesajlarını kullanarak alıcının konumlama doğruluğunu arttırmayı amaçlayan DGNSS-IGS modeli geliştirilmiştir. DGNSS-IGS modelinin, DGNSS-CP modeline göre avantajlarının doğruluk ölçütlerine göre karşılaştırılması ve sonuçların analizi bir test çalışmasıyla gerçekleştirilmiştir. DGNSS-IGS modelinin konumlama doğruluğuna etkisi, farklı doğruluğa sahip IGS ürünleriyle (ultra-rapid, rapid ve final) test edilmiştir. Gözlem anından sonra yayınlanmış IGS ürünleriyle konumlama doğruluğunun, alıcının SPP çözümüne göre ~%40 arttığı gözlemlenmiştir. Ayrıca, kestirilmiş ultrarapid ürünleriyle DGNSS-IGS yönteminin gerçek zamanlı olarak uygulanabileceği ve konum bilgisini iyileştirdiği sonucuna ulaşılmıştır. DGNSS-CP ve DGNSS-IGS yöntemlerinin yatay konum doğruluğuna etkisi karşılaştırıldığında eş değer sonuçlar bulunmuştur. Sonuç olarak, IGS ürünleri kullanılarak, ham gözlem verilerini kaydetmeyen düşük maliyetli GNSS alıcılarının konumlama doğruluklarının iyileştirilebileceği sonucuna varılmıştır.Global Navigation Satellite Systems (GNSS) alone, provide positioning needs of users with standard receivers in real-time. Real-time improvement of positioning accuracy is carried out by the differential GNSS method. DGNSS is a relative technique used for meter level accuracy requirements with an extra communication link between a reference station and user. In addition, the positioning accuracy of GNSS receivers that do not record raw observation data can be improved by the DGNSS-CP method provided that there is a reference station close to the user. In this thesis, the DGNSS-IGS model was developed, which aims to improve the positioning accuracy of the receiver using International GNSS Service (IGS) products and NMEA messages without the need for reference station data. An experimental study was carried out in order to analyze results and compare the advantages of DGNSS-IGS model over DGNSS-CP model in the context of accuracy. The effect of DGNSS-IGS model on positioning accuracy was tested with IGS products with different levels of accuracies (ultra-rapid, rapid and final). Compared to the receiver's SPP solution, it was noted that positioning accuracy increased ~40% with IGS products that produced after the observation date. It was also noted that the DGNSS-IGS method can be implemented in real-time with predicted ultra-rapid products and improves position information. Equivalent results were found compared to the effect of DGNSS-CP and DGNSS-IGS methods on horizontal positioning accuracy. As a result, it was concluded that by using IGS products, the positioning accuracy of low-cost GNSS receivers that do not record raw observation data can be improved.