Koyu Mod:
Yazar :
O. Kurt
Özet : Teknolojinin gelişmesine paralel olarak hızlı ölçme ve değerlendirmeye duyulan ihtiyaç artmış ve bu amaçla yapay uydulara dayanan ölçme sistemleri geliştirilmiştir. Bunlardan günümüzde Dünyanın her bölgesindeki sivil kullanıcı alıcıları ile ulaşılabilenler GPS (Global Positioning System, ABD) ve GLONASS (GLObal NAvigation Satellite System, Rusya)’dır. Bazı alıcılar sadece GPS uydularından yayımlanan ölçüleri alabilirken, bazı alıcılar her iki sistemin uydularının ürettiği ölçüleri alabilmekte ve değerlendirebilmektedir. Ölçme prensipleri birbirine benzeyen yapay uydu bazlı bu iki sistemin ölçme ve konum belirleme temelleri aynıdır. Her iki sistem kendi sistemlerindeki uydularında iki çeşit dalga boyu üzerinden faz ölçüsü türetmektedir. İki sistem arasındaki temel fark GPS uyduları aynı dalga boyu üzerinden faz ölçüsü türetirken, GLONASS uyduları her uydu için farklı iki dalga boyunda faz ölçüsü türetir. GLONASS uydularının frekansları uydu numaralarına bağlı olarak değişim gösterir. Her iki sistemde de sivil kullanıcıların erişebileceği kaba kod (C/A-code) ve erişemeyeceği duyarlı kod (P-code) ölçüleri vardır. Bütün uydu sistemlerinin birlikte kullanılabilmesini öngören bileşik sisteme GNSS (Global Navigation Satellite System) adı verilir. GNSS’nin amacı uydu sayısını, buna bağlı olarak gözlem sayısını artırarak konum belirleme uygulamalarında güvenirliği artırmaktır. Bir önceki paragrafta bu sistemin içinde olduğu düşünülen GPS ve GLONASS kısaca tanıtılmıştır. Gelecekte 2008 yılında aktif hale getirilmesi düşünülen Galileo yapay uydu sisteminin ve Dünya üzerinde çeşitli amaçlı olarak kurulmuş yer bazlı sistemlerin de GNSS’ye eklendiği düşünülürse, çok yakın gelecekte anlık konumlama ile santimetre ya da milimetre doğruluğa erişilebilecektir. Yukarıda kısaca bahsedilen uydu bazlı sistemlerde genel olarak iki farklı ölçü türü vardır. Bunlardan birisi milimetre duyarlıkla elde edilen faz ölçüsü ve metre duyarlıkla elde edilen kod ölçüsüdür. Doğal olarak milimetre doğruluğa ulaşabilmek için faz ölçüleri vazgeçilmez ölçü türleridir. Faz ölçülerinin en önemli eksikliği ise ölçme başlangıcındaki tamsayı bilinmeyeninin (Başlangıç Faz Belirsizliklerinin, BFB) doğrudan elde edilememesidir. Bu bilinmeyenler kurulan matematik modele eklenerek EKK (En Küçük Kareler) yöntemine göre kestirilirler. EKK yöntemine göre BFB bilinmeyenlerinin tamsayı değerlerini bulma işlemine Tamsayı EKK (TEKK) adı verilir. TEKK yönteminin başarı oranını artıran etmenler; alıcının kullandığı frekans sayısı, ölçme anındaki uydu sayısı ve matematik modelin eksiksiz (bağıl konum belirlemede baz uzunluğuna bağlı olarak özellikle iyonosferin etkisinin göz önünde bulundurulması vb.) kurulmasıdır. Kinematik uygulamalarda bu koşulların yanı sıra, TEKK yönteminin çok kısa sürelerde gerçekleşmesi gerekir. TEKK çözümünü hızlı uygulayan yöntemlerden birisi de LAMBDA (Least Ambiguity Decorrelation Adjustment) yöntemidir. LAMBDA yönteminin en önemli özelliği TEKK yönteminin uygulanma süresini (mili saniye düzeyinde) kısaltmasıdır. LAMBDA yöntemi TEKK’e dayalı çözüm ürettiği için, alıcının tek frekanslı olması, uydu sayısı ya da matematik modelin eksik kurulmasından etkilenmektedir. Yukarıda bahsedilen uydu sistemlerinin birlikte kullanılması, modernize edilmesi veya yeni bir uydu sistemiyle ya da yer bazlı sistemlerle desteklenmesi özellikle kinematik uygulamalar ile ulaşılacak sonuçların güvenirliklerini artıracaktır. Bu çalışmanın amacı, kurulan matematik modelde ölçü sayısını artıran çoklu frekansın ve uydu sayısının TEKK çözümündeki önemini gerçek GPS dosyaları üzerinde göstermektir. Ayrıca BFB kestiriminin başarısı ile ölçüye ihtiyaç duyulmadan hesaplanabilen BFB kestiriminin başarı olasılığı arasındaki ilişki de gerçek GPS dosyaları üzerinde gösterilecektir. 2005 yılında modernize edilecek olan GPS’in üçüncü frekansının gelecekte sağlayacağı katkı BFB kestiriminin başarı olasılığı değerlerleri üzerinden tartışılacaktır.
Anahtar Kelimeler :
: GPS ile Bağıl Konum Belirleme, Tamsayı En Küçük Kareler, Başarı Olasılığı.
Kaynak :