GNSS Teknikleri ve Uygulamaları

Benzer belgeler
GNSS Teknikleri ve Uygulamaları

GNSS Teknikleri. Lisans Ders Notları. Aydın ÜSTÜN. Kocaeli Üniversitesi Harita Mühendisliği.

Bağıl Konum Belirleme. GPS ile Konum Belirleme

Küresel Konumlama Sistemi Yrd. Doç. Dr. Okan Yıldız Yrd. Doç. Dr. Mustafa Dihkan Öğr.Gör.Dr. Deniztan Ulutaş

GPS Nedir? Nasıl Çalışır?

TUJK 2017 BİLİMSEL TOPLANTISI SABİT GNSS İSTASYONLARI UYGULAMALRI CORS İLE ORMANLIK ARAZİLERDE YAPILAN GNSS ÖLÇMELERİNDE RTK KULLANIMI

HARİTA DAİRESİ BAŞKANLIĞI. İSTANBUL TKBM HİZMET İÇİ EĞİTİM Temel Jeodezi ve GNSS

KONUM BELİRLEME YÖNTEMLERİ

SEYRÜSEFER VE YARDIMCILARI

UYDU JEODEZISI: ÖLÇME YÖNTEM VE TEKNIKLERI

TUSAGA-AKTİF CORS İSTASYONLARININ YER DEĞİŞİKLİĞİNİN AĞ BAZLI RTK ÖLÇÜMLERİNE ETKİSİ. Sermet Öğütcü, İbrahim Kalaycı Necmettin Erbakan Üniversitesi

1. GİRİŞ 2. GNSS SİSTEMLERİ

JEODEZİK VERİLERİN İSTATİSTİK ANALİZİ (Ölçüler Yöntemleri) Prof. Dr. Mualla YALÇINKAYA

JEODEZİK ÖLÇMELER DERSİ. Yrd. Doç. Dr. Hakan AKÇIN Yrd. Doç. Dr. Hüseyin KEMALDERE

Mobil ve Kablosuz Ağlar (Mobile and Wireless Networks)

GLOBAL KONUM STEMİ GPS

Bülent Ecevit Üniversitesi Jeodezi ve Fotogrametri Mühendisliği Bölümü JDF 459 GPS Uygulamaları Ders Notları

JEODEZİ. Şekil1: Yerin şekli YERİN ŞEKLİ JEOİD

UAK Ulusal Astronomi Kongresi Erzurum 5-9 Eylül TÜRKSAT Gözlemevinde Gerçekleştirilen GEO Kuşak Uydu Gözlem Faaliyetleri

TUSAGA-AKTİF istasyonları koordinat ve koordinat değişimlerinin yılları GNSS verilerinden yararla belirlenmesi ve uygulamada kullanılması

1. GLOBAL POSITONING SYSTEM HAKKINDA GENEL BİLGİLER

JDF 361 Alet Bilgisi Ders Notları. Yrd. Doç. Dr. Kurtuluş Sedar GÖRMÜŞ Zonguldak-2015

Astronomik Zaman Sistemleri

Sürekli Gözlem Ağları ve Uygulamaları

Türkiye de Sabit GPS İstasyonlarının Tarihi ve TUSAGA-AKTİF Sistemi

JEODEZİK AĞLARIN OPTİMİZASYONU

olmak üzere 4 ayrı kütükte toplanan günlük GPS ölçüleri, baz vektörlerinin hesabı için bilgisayara aktarılmıştır (Ersoy.97).

Küresel Konumlama Sistemi (GPS)

Global Navigasyon Uydu Sistemleri (GNSS) ve Uydu Bazlı Alan Büyütme Sistemleri (SBAS)

Bülent Ecevit Üniversitesi Jeodezi ve Fotogrametri Mühendisliği Bölümü JDF 459 GPS Uygulamaları Ders Notları

RTK Sabit İstasyon Kurulumu (V )

GPS Hata Kaynakları GPS hataları, gürültü (noise; karışıklık, tesadüfi hata), sapma (bias; kayıklık) ve kaba hatanın (blunder) bir tertibinden oluşur.

Yazılım Tabanlı HF Telsiz Ailesi.

Elektromanyetik dalgalar kullanılarak yapılan haberleşme ve data iletişimi için frekans planlamasının

GPS ağlarının dengelenmesinden önce ağın iç güvenirliğini artırmak ve hataları elimine etmek için aşağıda sıralanan analizler yapılır.

BUSAGA BUSKİ Sabit GNSS Ağı

Sabit GNSS Referans İstasyonları

ProMark 800 ve GNSS Teknolojisindeki Büyük Gelişmeler. Türkiye Tek Yetkili Temsilcisi

GPS İN GENEL ESASLARI

Sistemin işletilmesi TKGM ye aittir. İlk olarak sistem Haziran 2011 e kadar ücretsiz olaraksunuldu Şimdi, BHİKPK tarafından belirlenen ücrete tabidir

İçindekiler F1 F2 F3 F4 F5 F6 ESC SFT CE

Turgut UZEL, Kamil EREN TÜBİTAK KAMU KURUMLARI ARAŞTIRMA ve GELİŞTİRME PROJELERİNİ DESTEKLEME PROGRAMI

GNSS ANTENLERİNİN FAZ MERKEZİ VE DEĞİŞİMİNİN ARAŞTIRILMASI

Dünyanın dönmesi: Yer sabit -> gök sistemleri arasındaki dönüşüm r gök = Qr yer-sabit Neden dünyanın dönmesi ile ilgileniyoruz?

GLOBAL KONUM BELÝRLEME SÝSTEMÝ (GPS)

COMU SABİT GNSS İSTASYONUNUN BÖLGEDEKİ JEODEZİK ÇALIŞMALARA KATKILARI

TEKNOLOJİK ARAŞTIRMALAR

Uydu Haberleşme Sistem Çözümleri.

SLC Tablet PC'ler İçin GNSS Alıcısı Çözümü

EKVATORAL KOORDİNAT SİSTEMİ

Antenler, Türleri ve Kullanım Yerleri

Navigasyon; bulunduğumuz konum, gideceğimiz hedef, hedefin uzaklığı gibi bilgileri göz önünde bulundurarak tekneyi ve ekibi güvenli bir şekilde

Sistemin Bileşenleri

GPS ÖLÇÜMLERİNİN DEĞERLENDİRİLMESİNDE FARKLI FAZ KOMBİNASYONLARININ KULLANILMASI

Uydu Haberleşme Sistem Çözümleri.

Yazılım Tabanlı HF Telsiz Ailesi.

GNSS Küresel Navigasyon Uydu Sistemleri. Yrd.Doç.Dr.Serkan AYDIN Marmara Üniversitesi Elektronik Otomasyon Bölümü

KISALTMALAR GPS : GNSS : GLONASS

Navigasyon amaçlı alıcılardan elde edilen konumlamaya ilişkin veriler kullanıcı arayüzünde gösterilmekte yada alıcı tipine bağlı olarak bilgisayar

Radyo Frekans Ayarları Klavuzu - ( )

Antenler. Genel bilgiler

T.C. YILDIZ TEKNİK ÜNİVERSİTESİ FEN BİLİMLERİ ENSTİTÜSÜ

Düşey Yönlü Deformasyon Belirleme Çalışmalarında Tekrarlanabilirliklerin İncelenmesi

İyonosfer TEİ Hesabında Yeni Bir Ağırlık Fonksiyonu Yaklaşımı

VAROL, A.: Televizyon Yayın Sistemi, Konutbirlik, Sayı: 108, Nisan 1993, S: TELEVİZYON YAYIN SİSTEMİ

Lineer Pivot Sulama ve Center Pivot Sulama Sistemlerinde Uzaktan RF Kontrol & İzleme & Pozisyon Kontrol Sistemleri

İSKİ UKBS (Uydulardan Konum Belirleme Sistemi)

ARAZİ ÖLÇMELERİ. Koordinat sistemleri. Kartezyen koordinat sistemi

Boğaziçi Üniversitesi Kandilli Rasathanesi & DAE

SL 600 6G RTK GNSS Alıcısı

KONUMSAL VERİNİN ELDE EDİLMESİNDE MOBİL CBS OLANAKLARI: GELENEKSEL YÖNTEMLERLE KARŞILAŞTIRMA. Fatih DÖNER

EET349 Analog Haberleşme Güz Dönemi. Yrd. Doç. Dr. Furkan Akar

Hakan KOCAMAN Jeodezi ve Fotogrametri Mühendisi

Gerçek Zamanlı Ulusal Sabit GNSS (CORS) Ağları ve Düşündürdükleri

küresel astronominin konusu zaman ve uydu konumlama sistemleri (gps- glonass)

FOTOYORUMLAMA UZAKTAN ALGILAMA

Ashtech BLADE TM Teknolojisi ile Önemli Bir Atılım

ORM 7420 USING SATELLITE IMAGES IN FOREST RESOURCE PLANNING

TEKNOLOJĐK ARAŞTIRMALAR

Journal of Engineering and Natural Sciences Mühendislik ve Fen Bilimleri Dergisi RTK GPS SİSTEMİNİN POLİGON ÖLÇMELERİNDE KULLANIMI

Meteoroloji Genel Müdürlüğü Yıldırım Tespit ve Takip Sistemi (YTTS)

KUTUP IŞINIMI AURORA.

SEYRÜSEFER VE YARDIMCILARI

SLX-1 GNSS Referans İstasyonu

TÜBİTAK BIT-MNOE

Takım No: Takım Adı: TMUY 2018 Puan Tablosu. GÖREV NOTLAR Puan Yüzdelik Puan Yüzde FAZLAR. Toplam:

ASTRONOMİ VE UZAY BİLİMLERİ SINAVI SORULARI VE CEVAPLARI (Şıkkın sonunda nokta varsa doğru cevap o dur.)

STATIC POSITIONING PERFORMED FROM DIFFERENT GNSS NETWORKS AND STATIONS INVESTIGATION IN ISTANBUL SCALE

Ulusal Kuvvetli Yer Hareketi Kayıt Şebekesi Veri Tabanının Uluslararası Ölçütlere Göre Derlenmesi

SEYRÜSEFER VE YARDIMCILARI

35 Adet Yıldırım Tespit ve Takip Sistemi (YTTS) Kuruluyor

GÜNEY YARIM KÜRESİ İÇİN ŞEKİL

Harita Projeksiyonları ve Koordinat Sistemleri. Doç. Dr. Senem KOZAMAN

COMPARING THE PERFORMANCE OF KINEMATIC PPP AND POST PROCESS KINEMATICS METHODS IN RURAL AND URBAN AREAS

Uydu Jeodezisi ve GNSS. Öğr.Gör. Yener TÜREN. Arazi Ölçmeleri IV Dersi

T.C. AKSARAY ÜNİVERSİTESİ FEN BİLİMLERİ ENSTİTÜSÜ HARİTA MÜHENDİSLİĞİ ANABİLİM DALI

Mobil ve Kablosuz Ağlar (Mobile and Wireless Networks)

Yıldızların uzaklıkları ve uzay hareketleri Zeki Aslan

FOTOGRAMETRİ ANABİLİM DALI. Prof. Dr. Ferruh YILDIZ

SL 55+ DGPS Alıcısı.

Transkript:

GNSS Teknikleri ve Uygulamaları Yrd. Doç. Dr. Sefa YALVAÇ Gümüşhane, 2017 Gümüşhane Üniversitesi, 2017 Versiyon: 2017.0

Bölüm-1 Tarihçe Tarih boyunca insanlar, Neredeyim? Nereye gidiyorum? sorularına cevap aradılar. 1957 yılında ilk uydu Sputnik-1 ile ilk uydu jeodezisine geçiş yapıldı. Daha sonra 1960 yılında TRANSIT sistemi hayata geçmiştir (1100 km 6 uydu). TRANSIT sisteminde iki uydu geçişi arasındaki süre çok kısa ve doğruluk düşüktü.

Tarihçe (devam) Daha sonra 1980 yılında, TRANSIT sisteminin zayıf yönleri ortadan kaldırılarak GPS sistemi ortaya çıktı. Daha sonra bu sistemin oluşturduğu ayrıcalıklardan dolayı GLONASS ve GALILEO sistemleri de evreye girdi. Bunları takiben Beidou/COMPASS ve QZSS ve GAGAN sistemleri devreye alındı. Bu çalışmalardaki ana düşünce her yerde, her zaman, doğru, güvenilir ve ulaşılması kolay konum üretmek dir.

GNSS Tanımı ve Kullanım Alanları Elinde GNSS alıcısı olan herhangi birinin, uydu sinyalleri yardımıyla, Herhangi bir yer ve zamanda, Her türlü hava koşullarında, Global bir koordinat sisteminde, Yüksek duyarlılıkta, Ekonomik olarak, Anında ve sürekli konum, hız ve zaman belirlemesine olanak veren navigasyon sistemidir.

GNSS in Kullanım Alanları Askeri kullanım alanları (a)kara, deniz ve hava araçlarının navigasyonu (b)arama-kurtarma, (c)hedef bulma, (d)füze güdümü, (e)her türlü hava koşullarında iniş-kalkış

GNSS in Kullanım Alanları Sivil kullanım alanları, (a)jeodezik ve jeodinamik amaçlı ölçmeler, (b)kadastral ölçmeler, (c)fotogrametrik ölçmeler, (d)deformasyoon ölçmeleri, (e)araç takip sistemleri, (f)her türlü RTK (GZK) uygulamaları, (g)cbs veri tabanlarının geliştirilmesi, (h)güvenlik,

Kabuk deformasyonları

Deprem ölçmeleri

Kısa film

Bölüm-2 GNSS in Bölümleri GNSS sistemleri üç bölümden oluşmaktadır. Bunlar; Uyduların bulunduğu Uzay bölümü Tüm sistemi yöneten Kontrol bölümü Alıcıların bulunduğu Kullanıcı bölümü olarak sıralanabilir.

1-Uzay Bölümü Uzay bölümü ekvatorla yaklaşık 55⁰ lik eğim yapan 6 yörünge düzleminde bulunan 30 dan fazla uydudan oluşmaktadır. Her bir GNSS uydusu, Senkronize zaman sinyallerini, Tüm diğer uydulara ait konum bilgilerini, Yörünge parametrelerine ilişkin bilgileri, Kontrol bölümü tarafından yayımlanan bilgileri alır.

Uzay Bölümü (devam) Uydular yeryüzünden ~20200km uzaklıkta olup bir tam devri 11 saat 58 dakikada tamamlar. Her uydu 5 saat ufuk düzleminde kalır. Yıldız zamanı ile ortalama güneş zamanı arasında yaklaşık 4 dakikalık fark vardır. Teknolojik gelişmelere paralel olarak 6 farklı tip uydu mevcuttur. Ortalama ömürleri 7-12 yıldır. Uydu tanımlamaları PRN (Pseudo Random Noise) numaralarına göre yapılmaktadır.

2-Kontrol Bölümü Kontrol bölümü, Ana kontrol istasyonu, yer antenleri ve izleme istasyonlarını içeren İşletim kontrol sistemidir (OCS). Tüm GNSS uyduları yeryüzü üzerine homojen dağıtılmış konumları ve saatleri çok hassas olan 6 yer kontrol istasyonundan sürekli izlenir. Temel görevleri, uydu yörünge düzeltmelerinin hesaplanması, saat hatalarının giderilmesi ve uyduların sağlıklı işleyişlerinin kontrolü olarak sıralanabilir. Toplanan bilgilerden yapılan hesaplamalar yer antenleri yardımıyla uydulara gönderilir.

3-Kullanıcı Bölümü Yeryüzünde (ya da gökyüzünde) GNSS alıcısı bulunan tüm kullanıcılar bu kapsamda değerlendirilir.

Bölüm-3: GNSS Sinyali ve Özellikleri GNSS teknolojisinde elektromanyetik dalgalar kullanılarak uydulardan veri akışı sağlanmaktadır. Her GNSS uydusu konum belirleme amaçlı iki temel frekansta elektromanyetik dalga yayınlar. Bunlar L1 ve L2 dir. L1 1575.42 MHZ L2 1227.60 MHZ dir. Yeni nesil uydularda L5 sinyali bulunmakta olup 1176.45 MHZ dir de L-Bant tercihinin temel sebebi iyonosferden daha az etkilenmesidir.

GNSS sinyalinin özellikleri GNSS siteminde çift frekans kullanılmasının temel sebebi yedek sinyal ve iyonosferik etkilerin en doğru şekilde kestirilmesidir. Yeni nesil uydularda planlanan L5 sinyali ise diğer iki sinyale göre 4 kat daha güçlüdür. L1 ve L2 taşıyıcı frekansları uydu saati düzeltmeleri, yörünge parametreleri gibi bilgileri yeryüzündeki alıcıya ulaştırırlar. Her bir uydu kendi PRN numarasıyla yayın yaptığından bu veriler karışmamaktadır.

GNSS sinyalinin özellikleri L1 taşıyıcı frekansı üzerine C/A (Clear Access), P (Precise) kodlar ve uydu navigasyon verileri modüle edilmiştir. L2 üzerine ise sadece P kod navigasyon verileri modüle edilmiştir. ve

C/A Kod özellikleri L1 taşıyıcısı üzerine modüle edilmiştir. Periyodu 1 milisaniye olup, alıcının uydulara çok hızlı kilitlenmesini sağlar. Sivil standart konum belirleme amacıyla kullanılır. Dalga boyu 293 m dir. Günümüzde sinyal işlemede tekniklerinde hassasiyet %1 lik dalga boyunu tespit edecek seviyede olduğundan, sinyalin çözünürliği 2.9 m seviyelerindedir.

P-kod özellikleri P-kod L1 ve L2 taşıyıcılarının her ikisine de modüle edilmiştir. P-kod dalga boyu 29.3 metre olup, çözünürlüğü 30 cm seviyelerindedir. P kodun herhangi bir karıştırmaya maruz kalmaması için AS ile kriptolanmıştır.

RINEX dosyası

Navigasyon mesajı

Almanak Bilgisi Almanak bilgisinin temel amacı, alıcının açıldığında süratli bir şekilde uydulara bağlanabilmesini sağlamaktır. Bunun için doğruluğu oldukça düşük, uydu yörünge parametrelerini bünyesinde bulundurur. GNSS kontrol bölümü tarafından 6 günde bir güncellenir.

Almanak bilgisi

Kepler yörünge elemanları

Navigasyon mesaj dosyası

GNSS Alıcı ve Anten Sistemleri GNSS alıcısının temel görevi topladığı sinyalleri kaydetmektir. antenin Gerçek zamanlı uygulamalarda ise alıcıya entegre bir mobil pc yardımıyla anlık değerlendirme işlemi de yapar. Antenin temel görevi ise uydulardan yayınlanan sinyalleri toplamaktır. Başka bir deyişle, elektromanyetik dalga enerjisini işlenebilir (anlaşılabilir) elektrik akımına dönüştürerek alıcıya iletir.

GNSS Antenleri GNSS anteni almaya karar verilirken; Azami sayıda uydu izleme yeteneği olan, En az çift frekans alabilme özelliği olan, Farklı tip uydulardan gözlem toplayabilen, Sinyal yansıması etkisini azaltan, özelliklere sahip olması istenir. Sinyal yansıması etkisini azaltan antenler choke ring ya da ground plane olarak isimlendirilirler. Bu antenlerin temel özelliği uydu yükseklik açısı altından gelen yansımış sinyalleri elemine etmeleridir.

GNSS Antenleri

GNSS Antenleri GNSS anten bilgilerinin RINEX gözlem dosyasında olması, analiz aşaması için oldukça önemlidir. Analiz aşamasında anten PCV (Phase Center Variation) verileri IGS den elde edilerek her bir gözlem için düzeltilir. Bu nedenle IGS de PCV modeli bulunan antenler kullanmak hassasiyet açısından önem teşkil eder.

GNSS Alıcısı ve Çalışma Esası Anten aracılığıyla alınan verileri (ölçümler ve navigasyon gözlemleri) bu birimde sayısallaştırılır. Bu işlemi iki aşamada gerçekleştirir; 1-) Sinyal alma aşaması: Alıcı öncelikle en son aldığı navigasyon mesaj dosyasına göre uydulardan C/A kodları yakalamaya çalışır. Daha önce hafızasında veri yoksa ya da çok eskiyse, gök yüzünü taramaya (sky search) başlar. Daha sonra uydulara kilitlenir. 2-) Uydu izleme aşaması: Uydu sinyallerinin izlenmesinde korelasyon teknikleri kullanılmaktadır. Taşıyıcı dalgaları izlemek için taşıyıcı izleme lupu, kod gözlemlerini izlemek için kod izleme lupu kullanılır.

GNSS Alıcısı ve Çalışma Esası GNSS alıcıları çok ya da tek frekanslı olabilir. Tek frekanslı olanlar ucuzdur ancak tüm gözlemleri kaydedemezler. Günümüzde hayata geçen yeni tip uydular da göz önünde bulundurulduğunda çok frekanslıların tercihi oldukça önemlidir.

GNSS de Kullanılan Koordinat ve Zaman Sistemleri GNSS in amacı 3 boyutlu koordinat üretmektir. Bu koordinatlar berirli bir globak koordinat sisteminde tanımlanır. GNSS sistemiyle elde edilen koordinatlar kartezyen koordinat sistemindedir. Temel anlamda iki tip koordinat sistemi vardır: Uzay sabit ve yer sabit koordinat sistemleridir. Bu koordinat sistemleri IERS (International Earth Rotation Service) tarafından yönetilir.

Yer merkezli İnersiyal Koordinat Sistemi (ECI) GNSS uydu belirlenmesinde ECI kullanılır. yörüngelerinin koordinat sistemi ECI sisteminin orjini yeryüzünün kitle merkezidir. +x ekseni Greenwich kesişim noktası ile ekvatorun +z ekseni kuzey kutup doğrultusunda +y ekseni ise sağ el koordinat sistemi oluşturacak şekilde seçilmiştir.

ECI koordinat sistemi

Hassas uydu yörünge dosyası

Dünya Jeodezik Sistemi (WGS-84)