Sinyal Kalitesine Dayalı Stokastik Modellerin Gps İle Konum Belirleme Üzerindeki Etkilerine İlişkin Bir İnceleme

Abstract

GPS ölçmelerindeki en önemli hata kaynakları uydu tarafından gönderilen elektromanyetik dalganın, alıcı çevresinde bulunan yansıtıcı yüzeylerden yansıması nedeniyle oluşan multipath etkisi ve dalganın kırılma etkisi nedeniyle troposferden geçişi sırasında gerçekleşen gecikme etkisidir. Son yıllarda bir çok bilim insanı, bu hataları en aza indirme amaçlı araştırmalar yapmaktadır. Bu araştırmalar ağırlıklı olarak, troposferik gecikmenin meteorolojik verilere ya da matematiksel yöntemlere dayalı olarak modellenmesi amaçlı troposferik modellerin üretilmesi, multipath etkisinin modellenmesi ve düşük eğim açılı GPS ölçülerinin değerlendirilebilmelerine olanak sağlayan yeni stokastik modellerin geliştirilmesi üzerinde yoğunlaşmıştır. Bu çalışmada farklı stokastik modeller ve bu modellerin nokta konumlarının belirlenmesi üzerindeki etkileri incelenmektedir. Bu modeller, temel sinyal kalitesi ölçütü olan sinyal-noise oranına dayalı olan Sigma- ve Sigma- modelleridir. Bu modeller GPS ölçüleri üzerinde uygulanmıştır. Bu modellerin uygulanmasıyla daha iyi koordinat çözümünün elde edildiği ortaya konmuştur. Sonuçlar bu modellerin, özellikle de Sigma- ve Sigma- modellerinin multipath etkisinin birbirini izleyen günlerdeki tekrarlanabilirliğini ortaya koymaktadır. Ayrıca, eğim açısına bağımlı bir ağırlık modeli uzun bazlarda uygulanmıştır. Bu ağırlık modeli de düşük eğim açılı ölçüler için daha iyi koordinat çözümü sağlamaktadır.

The most important error sources in GPS measurements are the multipath effect, taking place when the electromagnetic wave reflects from the reflecting surfaces around the receiver, and the delay effect that occurs during the propagation of the wave through the troposphere because of the refraction effect. In recent years, many scientists have been doing research for minimising the effects of these error sources. These researches mainly focus on the development of the mapping functions produced for modelling the tropospheric delay with respect to the meteorological data or mathematical methods, modelling of the multipath effect and development of new stochastic or weighting models, which enable us to process the low elevated GPS observations too. In this study signal quality based stochastic models and their impacts on the point positioning are investigated. These models are the Sigma- and Sigma- models which are based on the signal-to-noise ratio, which is the basic signal quality measure. These models have been applied on some GPS measurements. It has been shown that through the application of these models better coordinate solutions are obtained. The results show that these models characterise the day-to-day repeatability of the multipath effect. Moreover, an elevation dependent weighting scheme has been applied on longer baselines. This weighting algorithm also yields better coordinates solutions for low elevated data.