Galileo Temelli Hassas Nokta Konumlama Yönteminin Performans Değerlendirmesi: Türkiye Örneği

Nohutcu, Metin; Bahadur, Berkay

Galileo Temelli Hassas Nokta Konumlama Yönteminin Performans Değerlendirmesi: Türkiye Örneği

Berkay BAHADUR, (Hacettepe Üniversitesi, Geomatik Mühendisliği Bölümü, Ankara, Türkiye)

Metin NOHUTÇU (Hacettepe Üniversitesi, Geomatik Mühendisliği Bölümü, Ankara, Türkiye)

Harita Dergisi

2 0

Yıl: 2019 Cilt: 85 Sayı: 162 Sayfa Aralığı: 1 - 11 Metin Dili: Türkçe İndeks Tarihi: 25-11-2020

Galileo Temelli Hassas Nokta Konumlama Yönteminin Performans Değerlendirmesi: Türkiye Örneği

Öz:

GPS, uzun bir süredir Hassas Nokta Konumlama(Precise Point Positioning-PPP) için baskın uydutakımıdır. Ancak, GNSS dünyası son yıllardaGLONASS, Galileo ve BeiDou gibi yeni navigasyonsistemlerinin ortaya çıkmasıyla önemli değişiklikleryaşamaktadır. Özellikle, Galileo ilk sivil tabanlınavigasyon sistemi olma özelliğiyle diğer uydusistemlerinden ayrılmaktadır. Galileo henüz tam uydutakımına ulaşmamış olsa da günümüz itibariyle 24kullanılabilir uyduya sahiptir ve bu sayede PPPuygulamaları açısından şimdiden önemli fırsatlarsağlamaktadır. Bu kapsamda, bu çalışmanın temelamacı Türkiye için öncelikle tek başına kullanılmasıdurumunda Galileo’nun güncel PPP performansınınaraştırılması ve ayrıca çoklu-GNSS PPP çözümünekatkısının değerlendirilmesidir. Bu amaçla deneysel birtest gerçekleştirilmiş ve sonuçlar Galileo’nun Türkiye veyakın çevresi için PPP çözümünü gerçekleştirmek içinyeterli uydu sağladığını göstermiştir. Ayrıca,sonuçlardan konum belirleme performansı açısındanGalileo temelli PPP çözümünün GPS-PPP çözümünebenzer sonuçlar ürettiği görülmektedir. Diğer taraftan,GPS ve Galileo sistemlerinin birlikte kullanılması PPPperformansını yakınsama süresi ve konum doğruluğuaçısından önemli ölçüde iyileştirmektedir. Özetle, yakıngelecekte tam kapasiteyle çalışmaya başlayacağıdüşünüldüğünde, Galileo’nun PPP tekniği için GPS’egüçlü bir alternatif olabileceği düşünülmektedir.

Anahtar Kelime:

Konular: Astronomi ve Astrofizik

(Performance Evaluation of Galileo-based Precise Point Positioning: A case study in Turkey

Öz:

For a long time, GPS has been the dominant constellation for Precise Point Positioning (PPP). However, in recent years, the GNSS community has been facing significant changes with the advent of new satellite systems, such as GLONASS, Galileo, and BeiDou. Especially, Galileo differs from the other navigation systems as being the first civilian-based navigation system. Although Galileo has not reached full orbital capability yet, its constellation includes 24 available satellites nowadays. Therefore, Galileo already offers considerable opportunities for PPP applications. In this context, the main objectives of this study are to investigate the recent positioning performance of Galileo-only PPP and to evaluate its contribution to the multi-GNSS PPP performance for Turkey. For this purpose, an experimental test was conducted and the results show that Galileo provides enough number of satellites to perform PPP process for Turkey and its surroundings. Moreover, from the results, it is seen that Galileo-based PPP is comparable with GPS-PPP in terms of positioning performance. On the other hand, the integration of GPS and Galileo constellations significantly improves the PPP performance in terms of convergence time and positioning accuracy. Finally, considering that Galileo will reach full orbital constellation in the near future, it is thought that Galileo can be an important alternative to GPS for PPP technique.

Anahtar Kelime:

Konular: Astronomi ve Astrofizik

Belge Türü: Makale Makale Türü: Araştırma Makalesi Erişim Türü: Bibliyografik

Bahadur, B. ve Nohutcu, M. (2018a). PPPH: a MATLAB-based software for multi-GNSS precise point positioning analysis. GPS Solutions, 22(4), 113. Doi: 10.1007/s10291 - 018-0777-z
Bahadur, B. ve Nohutcu, M. (2018b). Türkiye ve yakın çevresi için çoklu-GNSS kombinasyonlarının PPP performansına etkisi. Harita Dergisi, 84(160), 1 -11.
Böhm, J., Niell, A., Tregoning, P. ve Schuh, H. (2006). Global Mapping Function (GMF): A new empirical mapping function based on numerical weather model data. Geophysical Research Letters, 33(7), L07304. Doi: 10.1029/2005GL025546
Cai, C. ve Gao, Y. (2013). Modeling and assessment of combined GPS/GLONASS precise point positioning. GPS Solutions, 17(2), 223-236. Doi: 10.1007/s10291 -012- 0273-9
Cai, C., Gao, Y., Pan, L. ve Zhu, J. (2015). Precise point positioning with quad-constellations: GPS, BeiDou, GLONASS and Galileo. Advances in Space Research, 56(1), 133-143. Doi: 10.1016/j.asr.2015.04.001
Choy, S., Bisnath, S. ve Rizos, C. (2017). Uncovering common misconceptions in GNSS Precise Point Positioning and its future prospect. GPS solutions, 21(1), 13-22. Doi: 10.1007/s10291 -016-0545-x
Davis, J. L., Elgered, G., Niell, A. E. ve Kuehn, C. E. (1993). Ground‐based measurement of gradients in the “wet” radio refractivity of air. Radio Science, 28(6), 1003-1018. Doi: 10.1029/93RS01917
European GNSS Service Centre. (t.y.). Programme. Erişim adresi: https://www.gsceuropa.eu/galileo-gsc-overview/programme
Hernández-Pajares, M., Roma-Dollase, D., Garcia-Fernàndez, M., Orus-Perez, R. ve García-Rigo, A. (2018). Precise ionospheric electron content monitoring from singlefrequency GPS receivers. GPS Solutions, 22(4), 102. Doi: 10.1007/s10291 -018-0767-1
International GNSS Service. (t.y.). Products. Erişim adresi: http://www.igs.org/products
Kouba, J. ve Héroux, P. (2001). GPS precise point positioning using IGS orbit products. GPS Solutions, 5(2), 12-28. Doi: 10.1007/PL00012883
Kouba, J. (2015). A guide to using International GNSS Service (IGS) products. Erişim Adresi: https://kb.igs.org/hc/en-us/articles/201271873- A-Guide-to-Using-the-IGS-Products
Lagler, K., Schindelegger, M., Böhm, J., Krásná, H. ve Nilsson, T. (2013). GPT2: Empirical slant delay model for radio space geodetic techniques. Geophysical Research Letters, 40(6), 1069-1073. Doi: 10.1002/grl.50288
Li, P. ve Zhang, X. (2014). Integrating GPS and GLONASS to accelerate convergence and initialization times of precise point positioning. GPS solutions, 18(3), 461 -471. Doi: 10.1007/s10291 -013-0345-5
Li, X., Ge, M., Dai, X., Ren, X., Fritsche, M., Wickert, J. ve Schuh, H. (2015). Accuracy and reliability of multi-GNSS real-time precise positioning: GPS, GLONASS, BeiDou, and Galileo. Journal of Geodesy, 89(6), 607-635. Doi: 10.1007/s00190-015-0802-8
Liu, T., Yuan, Y., Zhang, B., Wang, N., Tan, B. ve Chen, Y. (2017). Multi-GNSS precise point positioning (MGPPP) using raw observations. Journal of Geodesy, 91(3), 253-268. Doi: 10.1007/s00190-016-0960-3
Lu, C., Li, X., Nilsson, T., Ning, T., Heinkelmann, R., Ge, M., … Schuh, H. (2015). Real-time retrieval of precipitable water vapor from GPS and BeiDou observations. Journal of Geodesy, 89(9), 843-856. Doi: 10.1007/s00190-015- 0818-0
Montenbruck, O., Steigenberger, P., Prange, L., Deng, Z., Zhao, Q., Perosanz, … Schaer, S. (2017). The Multi-GNSS Experiment (MGEX) of the International GNSS Service (IGS)– achievements, prospects and challenges. Advances in Space Research, 59(7), 1671 - 1697. Doi: 10.1016/j.asr.2017.01.011
Paziewski, J., Sieradzki, R. ve Baryla, R. (2018). Multi-GNSS high-rate RTK, PPP and novel direct phase observation processing method: Application to precise dynamic displacement detection. Measurement Science and Technology, 29(3), 035002. Doi: 10.1088/1361 -6501/aa9ec2
Petit, G. ve Luzum, B. (2010). IERS Conventions 2010, IERS Technical Note 36, Frankfurt am Main: Verlag des Bundesamts für Kartographie und Geodäsie, 2010. 179 pp., ISBN 3-89888- 989-6.
Rizos, C., Montenbruck, O., Weber, R., Weber, G., Neilan, R. ve Hugentobler, U. (2013). The IGS MGEX experiment as a milestone for a comprehensive multi-GNSS service. Proceedings of the ION 2013 Pacific PNT Meeting (s. 289-295) içinde. Honolulu, Hawaii.
Saastamoinen, J. (1972). Contributions to the theory of atmospheric refraction. Bulletin Géodésique, 105(1), 279-298.
Shi, J., Yuan, X., Cai, Y. ve Wang, G. (2017). GPS real-time precise point positioning for aerial triangulation. GPS solutions, 21(2), 405-414. Doi: 10.1007/s10291 -016-0532-2
Steigenberger, P., Hugentobler, U., Loyer, S., Perosanz, F., Prange, L., Dach, R., … Montenbruck, O. (2015). Galileo orbit and clock quality of the IGS Multi-GNSS Experiment. Advances in Space Research, 55(1), 269-281. Doi: 10.1016/j.asr.2014.06.030
Tegedor, J., Øvstedal, O. ve Vigen, E. (2014). Precise orbit determination and point positioning using GPS, Glonass, Galileo and BeiDou. Journal of Geodetic Science, 4(1), 65- 73. Doi: 10.2478/jogs-2014-0008
Wright, T. J., Houlié, N., Hildyard, M. ve Iwabuchi, T. (2012). Real‐time, reliable magnitudes for large earthquakes from 1 Hz GPS precise point positioning: The 2011 Tohoku‐Oki (Japan) earthquake. Geophysical Research Letters, 39(12). Doi: 10.1029/2012GL051894
Wu, J. T., Wu, S. C., Hajj, G. A., Bertiger, W. I. ve Lichten, S. M. (1993). Effects of antenna orientation on GPS carrier phase. Manuscripta Geodaetica, 18(2), 91 -98.
Yalvac, S. ve Berber, M. (2018). Galileo satellite data contribution to GNSS solutions for short and long baselines. Measurement, 124, 173- 178. Doi: 10.1016/j.measurement.2018.04.020
Yigit, C. O. ve Gurlek, E. (2017). Experimental testing of high-rate GNSS precise point positioning (PPP) method for detecting dynamic vertical displacement response of engineering structures. Geomatics, Natural Hazards and Risk, 8(2), 893-904. Doi: 10.1080/19475705.2017.1284160
Zumberge, J. F., Heflin, M. B., Jefferson, D. C., Watkins, M. M. ve Webb, F. H. (1997). Precise point positioning for the efficient and robust analysis of GPS data from large networks. Journal of Geophysical Research: Solid Earth, 102(B3), 5005-5017. Doi: 10.1029/96JB03860

APA	Bahadur B, Nohutcu M (2019). Galileo Temelli Hassas Nokta Konumlama Yönteminin Performans Değerlendirmesi: Türkiye Örneği. , 1 - 11.
Chicago	Bahadur Berkay,Nohutcu Metin Galileo Temelli Hassas Nokta Konumlama Yönteminin Performans Değerlendirmesi: Türkiye Örneği. (2019): 1 - 11.
MLA	Bahadur Berkay,Nohutcu Metin Galileo Temelli Hassas Nokta Konumlama Yönteminin Performans Değerlendirmesi: Türkiye Örneği. , 2019, ss.1 - 11.
AMA	Bahadur B,Nohutcu M Galileo Temelli Hassas Nokta Konumlama Yönteminin Performans Değerlendirmesi: Türkiye Örneği. . 2019; 1 - 11.
Vancouver	Bahadur B,Nohutcu M Galileo Temelli Hassas Nokta Konumlama Yönteminin Performans Değerlendirmesi: Türkiye Örneği. . 2019; 1 - 11.
IEEE	Bahadur B,Nohutcu M "Galileo Temelli Hassas Nokta Konumlama Yönteminin Performans Değerlendirmesi: Türkiye Örneği." , ss.1 - 11, 2019.
ISNAD	Bahadur, Berkay - Nohutcu, Metin. "Galileo Temelli Hassas Nokta Konumlama Yönteminin Performans Değerlendirmesi: Türkiye Örneği". (2019), 1-11.

APA	Bahadur B, Nohutcu M (2019). Galileo Temelli Hassas Nokta Konumlama Yönteminin Performans Değerlendirmesi: Türkiye Örneği. Harita Dergisi, 85(162), 1 - 11.
Chicago	Bahadur Berkay,Nohutcu Metin Galileo Temelli Hassas Nokta Konumlama Yönteminin Performans Değerlendirmesi: Türkiye Örneği. Harita Dergisi 85, no.162 (2019): 1 - 11.
MLA	Bahadur Berkay,Nohutcu Metin Galileo Temelli Hassas Nokta Konumlama Yönteminin Performans Değerlendirmesi: Türkiye Örneği. Harita Dergisi, vol.85, no.162, 2019, ss.1 - 11.
AMA	Bahadur B,Nohutcu M Galileo Temelli Hassas Nokta Konumlama Yönteminin Performans Değerlendirmesi: Türkiye Örneği. Harita Dergisi. 2019; 85(162): 1 - 11.
Vancouver	Bahadur B,Nohutcu M Galileo Temelli Hassas Nokta Konumlama Yönteminin Performans Değerlendirmesi: Türkiye Örneği. Harita Dergisi. 2019; 85(162): 1 - 11.
IEEE	Bahadur B,Nohutcu M "Galileo Temelli Hassas Nokta Konumlama Yönteminin Performans Değerlendirmesi: Türkiye Örneği." Harita Dergisi, 85, ss.1 - 11, 2019.
ISNAD	Bahadur, Berkay - Nohutcu, Metin. "Galileo Temelli Hassas Nokta Konumlama Yönteminin Performans Değerlendirmesi: Türkiye Örneği". Harita Dergisi 85/162 (2019), 1-11.