Tek GPS Alıcısı Ölçülerinin Değerlendirilmesinde Yeni Bir Kinematik Algoritma ve Yapısal Titreşimleri Belirleme Kabiliyeti



Benzer belgeler
TEK GPS ALICISI İLE YÜKSEK FREKANSLI YAPISAL TİTREŞİMLERİN BELİRLENMESİNDE YENİ BİR KİNEMATİK YÖNTEM

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

GLONASS UYDULARININ NOKTA KONUM DOĞRULUĞUNA ETKİSİNİN ARAŞTIRILMASI: ÇORUM ÖRNEĞİ

CSRS-PPP, MagicGNSS ve APPS Web Tabanlı Yazılımların Statik PPP Modüllerinin Karşılaştırılması

INVESTIGATION OF ELEVATION CHANGE WITH DIFFERENT GEODETIC MEASUREMENT METHODS

Bağıl Konum Belirleme. GPS ile Konum Belirleme

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

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

HASSAS MUTLAK KONUMLAMA TEKNİĞİ (PPP) İLE AĞ RTK KONUMLAMA TEKNİĞİNDEN ELDE EDİLEN YÜKSEKLİK BİLEŞENİNİN DOĞRULUK KARŞILAŞTIRMASI

HİDROGRAFİK ÖLÇMELERDE ÇOK BİMLİ İSKANDİL VERİLERİNİN HATA ANALİZİ ERROR BUDGET OF MULTIBEAM ECHOSOUNDER DATA IN HYDROGRAPHIC SURVEYING

COMPARISION OF CLASSIC RTK, NETWORK RTK AND TOTAL STATION TECHNIQUES IN DETERMINATION OF POINT POSITIONS

GPS ÖLÇÜMLERİNİN DEĞERLENDİRİLMESİNDE FARKLI FAZ KOMBİNASYONLARININ KULLANILMASI

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

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

TESTBOX Serisi Cihazlar ile Tarihi Bir Yapıda Kablosuz Yapısal Sağlık Takibi

UYDU JEODEZISI: ÖLÇME YÖNTEM VE TEKNIKLERI

Şekil 1. DEÜ Test Asansörü kuyusu.

ACCURACY OF GPS PRECISE POINT POSITIONING (PPP)

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

Musa DEMİRCİ. KTO Karatay Üniversitesi. Konya

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

1. GİRİŞ 2. GNSS SİSTEMLERİ

FARKLI IGS KOMBİNE YÖRÜNGE/SAAT ÜRÜNLERİ (CLK10&CLK11) KULLANARAK GERÇEK ZAMANLI PPP (RT-PPP) TEKNİĞİ PERFORMANSININ ARAŞTIRILMASI

PİEZOELEKTRİK YAMALARIN AKILLI BİR KİRİŞİN TİTREŞİM ÖZELLİKLERİNİN BULUNMASINDA ALGILAYICI OLARAK KULLANILMASI ABSTRACT

GNSS Teknikleri ve Uygulamaları

GPS/INS Destekli Havai Nirengi

THE DESIGN AND USE OF CONTINUOUS GNSS REFERENCE NETWORKS. by Özgür Avcı B.S., Istanbul Technical University, 2003

Afyon Kocatepe Üniversitesi Fen ve Mühendislik Bilimleri Dergisi Afyon Kocatepe University Journal of Science and Engineering

BUSAGA BUSKİ Sabit GNSS Ağı

Optik Modülatörlerin Analizi ve Uygulamaları Analysis of the Optical Modulators and Applications

ÖZGEÇMİŞ. Adı Soyadı : Mevlüt YETKİN. İletişim Bilgileri:

HAVA FOTOĞRAFLARININ YÖNELTİLMESİNDE GPS/IMU İLE DOĞRUDAN COĞRAFİ KONUMLANDIRMA DOĞRULUĞUNUN ARAŞTIRILMASI

ÇEVRESEL GÜRÜLTÜ VE TİTREŞİM YÖNETİMİ. 16 Şubat 2013 ANTALYA

GLOBAL KONUM STEMİ GPS

İSKİ UKBS (Uydulardan Konum Belirleme Sistemi)

GNSS GÖZLEM SÜRELERİNİN BAZ ÇÖZÜMLERİ VE KONUM DOĞRULUĞUNA OLAN ETKİSİNİN ARAŞTIRILMASI: AKSARAY KAMPÜS GNSS AĞI ÖRNEĞİ

Hakan KOCAMAN Jeodezi ve Fotogrametri Mühendisi

TEKNOLOJĐK ARAŞTIRMALAR

Sabit GPS koordinat zaman serilerinden Deneysel Mod Ayrıştırma (DMA) Yöntemi ile Deprem Sinyalinin Ayrıştırılması

JEODEZİ. Şekil1: Yerin şekli YERİN ŞEKLİ JEOİD

Afyon Kocatepe Üniversitesi Fen ve Mühendislik Bilimleri Dergisi

YAPI ZEMİN ETKİLEŞİMİ. Yrd. Doç. Dr Mehmet Alpaslan KÖROĞLU

MAK 210 SAYISAL ANALİZ

YILDIZ TEKNİK ÜNİVERSİTESİ SABİT GNSS İSTASYONU (YLDZ), VERİLERİNİN ANALİZİ VE SUNUMU

HARAKETLİ YÜK PROBLEMİNİN DENEYSEL OLARAK İNCELENMESİ

ÇOK KATLI BİNALARIN DEPREM ANALİZİ

KONUM BELİRLEME YÖNTEMLERİ

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

İşaret ve Sistemler. Ders 2: Spektral Analize Giriş

Yıldız Teknik Üniversitesi İnşaat Fakültesi Harita Mühendisliği Bölümü TOPOGRAFYA (HRT3351) Yrd. Doç. Dr. Ercenk ATA

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

Yrd.Doç. Dr. Tülin ÇETİN

TİTREŞİM VE DALGALAR BÖLÜM PERİYODİK HAREKET

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

SARSMA TABLASINA YERLEŞTİRİLMİŞ 3 KATLI HASARLI VE HASARSIZ ÇELİK YAPI MODELİNİN DİNAMİK KARAKTERİSTİKLERİNİN BELİRLENMESİ

DENEY 3: DTMF İŞARETLERİN ÜRETİLMESİ VE ALGILANMASI

Üzerinde birden fazla yay-kütle sistemi bulunan eksenel yük etkisi altındaki kirişlerin serbest titreşim analizi

LAZER SENSÖRLERLE BİR ROBOTUN DOĞAL FREKANSLARININ VE STATİK ÇÖKMELERİNİN ÖLÇÜMÜ

MONITORING COASTAL STRUCTURES THROUGH RADAR INTERFEROMETRY TECHNIQUE

İyonosfer TEİ Hesabında Uydu Alıcı Bağıl Geometrisine Uygun Yeni Bir Ağırlık Fonksiyonu Wgeo

RTK Sabit İstasyon Kurulumu (V )

RTK GPS VE YARDIMCI SENSÖR ÖLÇMELERİ İLE YÜKSEK YAPI DAVRANIŞLARININ ANALİZİ

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

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

Optik Kuvvetlendiriciler ve Uygulamaları Optical Amplifiers and Applications

Sıvı Depolarının Statik ve Dinamik Hesapları

Deprem Kayıtlarının Seçilmesi ve Ölçeklendirilmesi

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

İNTERNET TABANLI GPS DEĞERLENDİRME SERVİSLERİNİN DOĞRULUK ANALİZİ: İSTANBUL ÖRNEĞİ

Zorlamalı Titreşim ş Testleri

Optik Filtrelerde Performans Analizi Performance Analysis of the Optical Filters

İTME ANALİZİ KULLANILARAK YÜKSEK RİSKLİ DEPREM BÖLGESİNDEKİ BİR PREFABRİK YAPININ SİSMİK KAPASİTESİNİN İNCELENMESİ

MÜHENDİSLİK YAPILARININ DAVRANIŞLARININ JEODEZİK ÖLÇMELERLE İZLENMESİ MONITORING OF ENGINEERING BUILDINGS BEHAVIOUR WITH GEODESIC MEASUREMENTS

THE EFFECT TO GEOREFERENCING ACCURACY OF CONTROL TARGETS IN TERRESTRIAL LASER SCANNING APPLICATIONS

GNSS İSTASYONLARI LİNEER HAREKETLERİNİN ZAMAN SERİLERİ ANALİZİ İLE BELİRLENMESİ

TEKNOLOJİK ARAŞTIRMALAR

JEODEZİK AĞLARIN OPTİMİZASYONU

GEOTEKNİK DEPREM MÜHENDİSLİĞİ (Yer Hareketi Parametreleri)

DEPREM ERKEN UYARI SİSTEMLERİNDE KİNEMATİK GNSS TEKNOLOJİSİNİN KULLANIMI: GÖKÇEADA DEPREMİ (2014, Mw: 6.9) ÖRNEĞİ

RTCM/SSR Mesajları İle Gerçek Zamanlı Hassas Nokta Konumlama (PPP-RTK) Tekniği

Düşey Yönlü Deformasyon Belirleme Çalışmalarında Tekrarlanabilirliklerin İncelenmesi

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

AKTİF KAYNAKLI YÜZEY DALGASI (MASW) YÖNTEMINDE FARKLI DOĞRUSAL DIZILIMLERIN SPEKTRAL ÇÖZÜNÜRLÜLÜĞÜ

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

Afyon Kocatepe Üniversitesi Fen ve Mühendislik Bilimleri Dergisi

GPS ile Hassas Tarım Uygulamaları

KADASTRO HARİTALARININ SAYISALLAŞTIRILMASINDA KALİTE KONTROL ANALİZİ

Afyon Kocatepe Üniversitesi Fen ve Mühendislik Bilimleri Dergisi

A RESEARCH ON DIFFERENT QUANTITY CHANGES ON GPS MEASUREMENTS IN RESPECT OF MEASUREMENT DURATION

T.C. YILDIZ TEKNİK ÜNİVERSİTESİ FEN BİLİMLERİ ENSTİTÜSÜ HAVA GNSS VERİLERİNİN DEĞERLENDİRİLMESİNDE HASSAS KİNEMATİK NOKTA KONUMLAMA MERT GÜRTÜRK

Yapı Sistemlerinin Hesabı İçin. Matris Metotları. Prof.Dr. Engin ORAKDÖĞEN Doç.Dr. Ercan YÜKSEL Bahar Yarıyılı

BETONARME ÇERÇEVELERİN DEPREM HESABINDA TASARIM İVME SPEKTRUMU UYUMLU DİNAMİK YÖNTEMLERİN KARŞILAŞTIRILMASI

CBS İÇİN KONUMSAL VERİLERİN ELDE EDİLMESİNDE GZK GPS YÖNTEMİNİN KLASİK JEODEZİK YÖNTEME GÖRE DOĞRULUK VE MALİYET ANALİZLERİNİN KARŞILAŞTIRILMASI

YAPILARIN ZORLANMIŞ TİTREŞİM DURUMLARININ ARAŞTIRILMASI

Cobra3 lü Akuple Sarkaçlar

PERİYOT HESAPLAMASINDA P- ETKİSİ: SARSMA TABLASI DENEYİ

MEVCUT YAPILARIN DĠNAMĠK ÖZELLĠKLERĠNĠN MĠKROTREMOR ÖLÇÜMLERĠ ĠLE BELĠRLENMESĠ

GPS-PPP ve GPS/GLONASS-PPP Yöntemlerinin Konum Belirleme Performanslarının Ölçü Süresine Bağlı Olarak Değerlendirilmesi

Uzun Periyotlu bir Yapıda Çatı Yer Değiştirmelerinin GPS ile İzlenmesi *

Transkript:

Harita Teknolojileri Elektronik Dergisi Cilt: 6, No: 2, 2014 (49-55) Electronic Journal of Map Technologies Vol: 6, No: 2, 2014 (49-55) TEKNOLOJİK ARAŞTIRMALAR www.teknolojikarastirmalar.com e-issn: 1309-3983 Makale (Article) Tek Alıcısı Ölçülerinin Değerlendirilmesinde Yeni Bir Kinematik Algoritma ve Yapısal Titreşimleri Belirleme Kabiliyeti Mehmet Halis SAKA*, Cemal Özer YİĞİT* * Gebze Teknik Üniversitesi, Mühendislik Fakültesi, Jeodezi ve Fotogrametri Mühendisliği Bölümü, Gebze/TÜRKİYE co.yigit@gmail.com Özet Bu çalışmada tek GNSS alıcısı ve geliştirilen kinematik model çözümüne dayalı yüksek frekanslı yapısal titreşimlerin belirlenebilirliği araştırılmıştır. Bu amaçla, esnek ve tek yönlü salınım yapan bir çubuk üzerinde monte edilmiş GNSS alıcısı ile üretilmiş 2 farklı titreşim veri seti kullanılmıştır. Titreşim deneyleri hem birinci mod hem de ikinci mod temel frekansları içeren sönümlü sinisoidal özellikte gerçekleştirilmiştir. GNSS ölçüleri geliştirilen kinematik model algoritması ve kinematik PPP (Precise Point Positioning) yöntemiyle değerlendirilmiştir. Çelik çubuğun her iki yöntemle elde edilen titreşimleri hem zaman hem de frekans bölgesinde incelenmiş ve karşılaştırılmıştır. Sonuçlar, geliştirilen kinematik algoritmanın yüksek frekanslı yapısal titreşimleri kinematik PPP yöntemine benzer şekilde belirleyebildiğini göstermiştir. Anahtar Kelimeler: Tek nokta kinematik çözüm, Kinematik PPP,. A New Kinematic Algorithm For Processing Data From Stand-Alone Receiver and its Ability of Determining Structural Vibrations Abstract In this study, detectability of high-frequency structural vibrations based on only one GNSS receiver and developed kinematic model solution was investigated. For this purpose, two data sets generated from dual frequency GNSS receiver attached on flexible steel bar(rod) which oscillates one way direction were used. Free decayed sinusoidal oscillation experiments were performed to produce both the first mode and the second mode frequency together. GNSS observations were processed by both the developed kinematic model algorithm and PPP (Precise Point Positioning) method in kinematic mode. Structural vibrations of the rod in time and frequency obtained by both methods were compared. The results have demonstrated that the developed kinematic algorithm can determine high-frequency structural vibrations as much as PPP method. Keywords : Single point kinematic solution, Kinematic-PPP,. 1. GİRİŞ Yapı sağlığı izlemelerinde özellikle yüksek frekanslı yapısal titreşimlerin ölçülmesi ve belirlenmesinde ivme sensörü v.b. yüksek frekanslı sensörlerin yanı sıra RTK- yada post-proses Kinematik yöntemi yaygın bir şekilde kullanılmaktadır. Son zamanlarda PPP yöntemindeki gelişmeler [1], Bu makaleye atıf yapmak için Tek Alıcısı Ölçülerinin Değerlendirilmesinde Yeni Bir Kinematik Algoritma ve Yapısal Titreşimleri Belirleme Kabiliyeti Harita Teknolojileri Elektronik Dergisi 2014, 6(2) 49-55 How to cite this article A New Kinematic Algorithm For Processing Data From Stand-Alone Receiver and its Ability of Determining Structural Vibrations Electronic Journal of Map Technologies, 2014, 6(2) 49-55

Tek Alıcısı Ölçülerinin Değerlendirilmesinde Yeni Bir araştırmacıları tek GNSS alıcısı verileriyle yapı sağlığı izlemeleri ve deprem kaynaklı yer hareketlerinin ve frekanslarının tespit edilmesi konularında araştırmalara yönlendirmiştir [2, 3, 4, 5]. Bu çalışmalar, tek GNSS alıcısı ve PPP yöntemiyle yüksek frekanslı yapısal titreşimlerin ve deprem frekanslarının belirlenmesinde kullanılabilirliğini ve eş zamanlı referans bir bazda yapılan ölçüyü gerektiren diferansiyel kinematik yönteme alternatif olduğunu göstermiştir. [5] de PPP yönteminin yapı sağlığı izlemelerindeki performansı hem yatay bileşenler hem de düşey bileşen açısından detaylıca değerlendirilmiş ve diferansiyel kinematik yöntemle karşılaştırılmıştır. Çalışma, kinematik PPP yönteminin diferansiyel kinematik yönteme alternatif olarak rahatlıkla kullanılabileceği sonucuna varılmıştır. Bu çalışmada, kinematik tek nokta çözümüne dayalı algoritmanın yapı sağlığı izlemelerindeki performansı test edilmiştir. Bu amaçla, alıcısı monte edilmiş esnek hareket kabiliyetindeki bir test düzeneğinin salınımları ölçülmüştür [5]. Ölçüler hem kinematik PPP yöntem hem de geliştirilen yöntem ile değerlendirilmiştir. Elde edilen sonuçlar zaman ve frekans bölgesinde karşılaştırılmıştır. 2. TEK NOKTA KİNEMATİK ÇÖZÜM ALGORİTMASI Geliştirilen yöntemle, çift frekanslı alıcısı verilerinin işlenmesi ve kinematik konum bilgilerinin hesaplanması amaçlanmıştır. Yöntem, mutlak koordinatları uydu yörünge koordinatlarıyla aynı datumda yüksek doğrulukla bilinen bir noktadan ölçmeye başlanması esasına dayanmaktadır. Kullanıcının yalnızca çift frekanslı bir alıcıya ihtiyacı vardır. Yöntemde, iyonosfer-bağımsız taşıyıcı faz ölçüleri, hassas uydu yörüngeleri ve uydu saat düzeltmeleri kullanılır. Algoritmada, verilerin değerlendirme işlemi uydular ve bilinen nokta arasındaki mesafelerin (R) hesaplanması ile başlar. Bir sonraki epok için temel ölçü eşitliği aşağıdaki şekildedir. PR (t i ) = R (t i 1 ) + [Φ L3 (t i ) Φ L3 (t i 1 )] (1) Burada, PR (t i ) uydu-alıcı arasındaki hesaplanmış ölçü büyüklüğünü, R (t i 1 ) ilk veya bir önceki epoğun bilinen nokta koordinatları ve uydu koordinatlarından hesaplanmış olan uzunluğunu, Φ L3 iyonosferbağımsız faz ölçüsünü göstermektedir. Algoritmada, i ninci epok ile bir önceki (i-1 inci) epok arasındaki uzunluktaki değişim, i-1 ve i ninci epoklardaki faz ölçüsü farklarından hesaplamak suretiyle belirlenir. Bu farklar i-1 deki hesaplanmış kesin kabul edilebilecek uzunluğa eklenerek, i ninci epoktaki ölçü eşitliği elde edilir. Tüm gözlenen uydular için tekrarlanan bu işlemle, çözüme esas olacak faz ölçülerine dayalı elde edilen hassas uzunluk ölçüleri hesaplanmış olur. Bu ölçüler, bilinen navigasyon çözüm algoritması yardımıyla değerlendirilerek ölçme anlarına ilişkin koordinatlar elde edilmiş olur. Φ L3 iyonosfer bağımsız faz ölçüsü [6], Φ L3 = αφ 1 βφ 2 = ρ + cδδ + Δ trop + αn 1 + βn 2 ; α = λ 2 1f 1 f 2 1 f2, β = λ 2 1f 2 2 f 2 1 f2 (2) 2 şeklinde ifade edilir. Burada, ϱ geometrik uzunluk, Δδ alıcı saat hatası, Δ trop troposferik etki, N 1 ve N 2 başlangıç faz belirsizliğidir. Ardışık farklar faz uzunluklarını hesaplamak için kullanıldığı için, N 1 ve N 2 faz başlangıç belirsizlikleri elemine edilmiş olur. Troposferik etki yaygın modellerden olan simplified Hopfield ile modellenmiştir. Yöntemin uygulanmasından önce mevcut faz sıçramalarının belirlenmesi gerekmektedir. Bu çalışmada faz sıçramaları, aşağıda denklemi verilen faz artıkları yöntemi uygulanarak belirlenmiştir. Φ ion res = Φ L1 f 1 f 2 Φ L2 (3) 50

Burada Φ L1 ve Φ L2 bir uydunun faz ölçüleridir. Normal şartlar altında ardışık ölçmelerde iyonosferik etki yüzünden zamanla küçük değişiklikler olabilir ve bir adet faz sıçraması belirlenebilir. Yaygın olarak bilinen Kalman filtreleme yöntemi faz sıçraması olup olmadığını belirlemek için kullanılır. Eğer her hangi bir uyduya ait faz sıçraması tespit edilirse, o uydu için başlangıç işlemleri yeniden uygulanır. Aynı işlem prosedürü gözlem sırasında yeni katılan uydu ve uydular içinde uygulanır [6]. Yönteme ilişkin kullanılan yazılımlar MATLAB ortamında hazırlanmıştır. Geliştirilen yönteme ilişkin yukarıda bahsedilen matematiksel modeller ve işlem sırası iş akış diyagramı olarak [7] de detaylıca verilmiştir. Ayrıca, geliştirilen yöntemin mutlak konum doğruluğunun test edilmesi ve hidrografik ölçmelerde kullanılabilirliğine ilişkin araştırma ve sonuçları [7] ve [8] de verilmiştir. Bu çalışmada, yöntemin mutlak doğruluğundan farklı olarak, zamana bağlı rölatif konum doğruluğunu ortaya koyması bakımından önem arz etmektedir. Çalışmada, belirli frekanslarda salınım yapabilen deney düzeneği, gerçekleştirilen deneyin özellikleri ve elde edilen sonuçların yorumlanması aşağıda kısaca bahsedilmiştir. 3. SALINIM DENEYİ Bu çalışmada, yöntemin yüksek frekanslı yapısal titreşimleri belirleyebilme kabiliyeti üzerine anteni monte edilebilen çelik bir çubuk kullanılarak test edilmiştir. Çelik çubuğun yüksekliği 205 cm, eni 3.95 cm ve kalınlığı 0.55 cm dir(şekil 1). Çubuk tek yönde hem birinci temel frekansta hem de birinci ve ikinci temel frekanslarda birlikte sönümlü salınım yapabilme özelliğine sahiptir. Titreşim deneyleri, 10 Hz örneklem frekansında Topcon Hiper Pro alıcısı kullanılarak, açık gökyüzünün olduğu ve rüzgarsız bir ortamda gerçekleştirilmiştir[5]. Genliği ve frekans özellikleri farklı birçok sönümlü salınım deneyi yapılmıştır. Bu çalışmada, yaklaşık 21 dakikalık bir veri seti içerisinden hem birinci hem de ikinci mod salınımlarını içeren ardışık iki salınım deney seti seçilmiştir. Deneyler sırasında ortalama 8 uydusu gözlenmiştir. RINEX veriler online CSRS-PPP(The Canadian Spatial Reference System-Precise Point Positioning) yazılımı ve MATLAB ortamında geliştirilen programlar ile ayrı ayrı değerlendirilmiştir. Alıcı ve anteni Salınım yönü Esnek çelik çubuk Ağır çelik blok Şekil 1. Esnek çubuk düzeneği ve GNSS anteni [5] CSRS-PPP kayıtlı kullanıcıların internet üzerinden yüklediği GNSS gözlem dosyalarını(rinex) değerlendiren(post-process) online bir GNSS uygulamasıdır. Yazılım daha önceden sadece verilerini 51

Tek Alıcısı Ölçülerinin Değerlendirilmesinde Yeni Bir işlerken, 1650 haftasından sonra GLONASS verilerini de değerlendirebilmektedir. Yazılım, tek veya çift frekanslı GNSS verilerini, statik veya kinematik yöntemle değerlendirebilir. Kayıtlı kullanıcıların yapması gereken servisin son derece kolay web ara yüzünü kullanarak verilerini yüklemesi, verilerin değerlendirme yönteminin(statik yada kinematik) ve sonuçların hangi datumda(nad83, ITRF) olması gerektiğini seçmesidir. Online olarak ham veriler gönderildikten sonra, kullanıcılar NAD83 veya ITRF referans sisteminde düzeltilmiş koordinatları e-posta yoluyla alırlar. CSRS-PPP yazılımına ilişkin daha detaylı bilgiye hizmet verdiği ilgili web sayfasından ulaşılabilir (http://webapp.geod.nrcan.gc.ca/geod/tools-outils/ppp.php). 4. UYGULAMA SONUÇLARI VE TARTIŞMA Geliştirilen programın çalışma ilkesi gereği IGS ürünü olan nihai(final) hassas yörünge ve saat bilgileri kullanılmıştır. Ayrıca, ilk epok koordinatları, PPP koordinatları ile aynı datumda olması için, CSRS-PPP tarafından hesaplanan koordinatlardan alınmıştır. Şekil 2 de hem geliştirilen yöntem hem de CSRS-PPP ile değerlendirilmiş, iki salınım deneyine ait, zaman serileri verilmiştir. Şekilden de görüldüğü üzere her iki çözüm arasında bir kayıklık(öteleme) mevcut olmasına rağmen yapısal titreşimler açısından benzer sonuçlar çıkmıştır. Bu iki çözüm arasındaki ötelenme miktarı zamana göre değişim göstermektedir ve yöntemlerin mutlak konum doğruluğunun farklı olmasından kaynaklanmaktadır. Gerçek hayatta meydana gelen deprem veya rüzgar olaylarının yapıya olan etkileri genellikle, rüzgarın veya depremin yapısına bağlı olarak 10 saniyeden 120 saniyeye kadar sürebilmektedir. Yüksek frekanslı yapısal titreşimler bu zaman aralıklarındaki verilerin incelenmesi ve analizi ile belirlenirler. Yüksek frekanslı yapısal titreşimler bu araştırmanın özü olduğu için iki sistem arasındaki kayıklık ve trend bileşeni önem arz etmemektedir. Bu yüzden, iki yöntemin karşılaştırması kayıklık ve trend bileşenleri giderildikten sonra yapılmıştır. Yöntemlerin hem zaman hem de frekans alanında karşılaştırılması test 1 deneyi verileri kullanılarak aşağıda detaylıca incelenmiştir. Şekil 2. Yatay yönlü zamana bağlı deplasman hareketleri Kayıklık ve trend bileşeni giderilmiş her iki zaman serisi Şekil 3 de verilmiştir. Şekilden de görüldüğü üzere her iki yöntemde dinamik hareketleri benzer şekilde yakalamıştır. Şekilde mavi ile gösterilmiş zaman serisi iki sistem arasındaki farkı temsil etmektedir. Karşılaştırmanın frekans alanında yapılabilmesi için Şekil 3 deki zaman serilerinin FFT spektrumları Şekil 4 de verilmiştir. 52

Şekil 3. Üstü üste bindirilmiş 1. ve 2. mod sinüzoidal salınım hareketi (test 1) Şekil 4 deki FFT spektrumları incelendiğinde ilk sıçrama her iki yöntemde de 0.391 Hz de gerçekleşmiştir. Ayrıca bu frekansa ait genlikler de benzer olup aralarında yalnızca 1 mm lik bir fark bulunmaktadır. Daha yüksek frekans bileşenleri incelendiğinde ise her iki yönteminde sıçradığı frekans 4.305 Hz dir. Her iki yöntemde çelik çubuğun temel salınım frekanslarını benzer şekilde belirlemiştir. Fakat daha detaylı olarak iki yöntemden elde edilen frekanslar karşılaştırıldığında geliştirilen yöntemin PPP yöntemine göre farklı frekanslarda genellikle küçük genlikli sıçramalar yaptığı görülmektedir. Yalnızca 4.873 Hz lik frekansın genliği diğerlerine göre biraz daha yüksektir. Bu tür sıçramalar düşük genlikli yapısal frekans modlarıyla çakışması durumunda tehlikelidir ve yapısal frekansların doğru olarak belirlenememesine sebep olabilir. Şekil 4. Şekil 3 deki zaman serilerinin FFT spektrumları Yukarıda bahsi geçen sıçramaların sistematik bir etkiden olup olmadığını anlamak için test 2 nin FFT spektrumu test 1 in FFT spektrumu ile karşılaştırılmıştır(şekil 5). Şekilde kırmızı elips ile gösterilen çelik çubuğun ikinci mod frekansı olup yapısal frekansı göstermektedir. PPP çözümünün FFT spektrumu 53

Tek Alıcısı Ölçülerinin Değerlendirilmesinde Yeni Bir incelendiğinde yapısal frekanslar haricindeki frekanslar her iki test içinde beyaz gürültü niteliğini taşımaktadır. Fakat geliştiren yöntemin FFT sonuçları incelendiğinde, yapısal frekans haricinde diğer frekans sıçramaları her iki test içinde üst üste çıkmıştır. Bu durum, geliştirilen modelden kaynaklanan sistematik bir farklılık olduğunu göstermektedir. 5. SONUÇ VE ÖNERİLER Şekil 5. Test 1 ve Test 2 FFT spektrumlarının karşılaştırılması Her hangi dinamik bir yüke maruz kalmayan mühendislik yapılarında ölçme noktalarının koordinatları önceden yapılan statik ölçmeleriyle hassas bir şekilde belirlenebildiği için, geliştirilen algoritmanın yüksek frekanslı yapısal titreşimleri belirleme problemlerinde kullanılması oldukça uygundur. Bu çalışma, tek GNSS alıcısı ile yapıların dinamik yükler altındaki titreşim frekanslarının PPP yöntemine benzer şekilde geliştirilen algoritma ile de belirlenebileceğini göstermiştir. Fakat geliştirilen algoritma yapısal titreşimlerin yanı sıra genellikle küçük genlikli frekanslarda yapısal olmayan sıçramalar da göstermiştir. Çalışmanın bir sonraki aşamasında iki temel hedef seçilmiştir. Birinci hedef: algoritmaya dahil edilmesi gereken ilave parametre ve düzeltmelerin tespit edilerek modele dahil edilmesi, ikinci hedef: mevcut algoritmanın yapısal titreşimleri gerçek zamanlı ya da çok kısa gecikmeli olarak belirleyebilmesi için geliştirilmesidir. NOT Bu çalışma, Hitit Üniversitesinde 15-17 Ekim 2014 tarihleri arasında gerçekleştirilen 7. Mühendislik Ölçmeleri Sempozyumunda sunulan Tek alıcısı ile yüksek frekanslı yapısal titreşimlerin belirlenmesinde yeni bir kinematik yöntem başlıklı çalışmanın revize edilmiş ve genişletilmiş halidir. 6. KAYNAKLAR 1. Zumberge, J.F., Heflin M.B., Jefferson D.C., Watkins M.M., Webb F.H., 1997, Precise Point Poistioning for the Efficient and Robust Analysis of Data from Large Networks, J. Geophys. Res., 102(B3), 5005-5017. 2. Li, X., Ge, M., Zhang, X., Zhang, Y., Guo, B., Wang, R., Klotz, J., Wickert, J., 2013, Real-time 54

highrate co-seismic displacement from ambiguity-fixed Precise Point Positioning: application to earthquake early warning, Geophys Res Lett. 40:295_300. 3. Xu, P., Shi, C., Fang, R., Liu, J., Niu, X., Zhang, Q., Yanagidani, T., 2013, High-rate Precise Point Positioning (PPP) to measure seismic wave motions: an experimental comparison of PPP with inertial measurement units, J Geod. 87:361_372. 4. Moschas, F., Avallone, A., Saltogianni, V., Stiros, S.C., 2014, Strong motion displacement waveforms using 10-Hz precise point positioning : an assessment based on free oscillation experiments, Earthquake Engıneerıng & Structural Dynamıcs, Published online in Wiley Online Library (wileyonlinelibrary.com). DOI: 10.1002/eqe.2426 5. Yigit, C.O., 2014, Experimental assessment of post-processed kinematic Precise Point Positioning method for structural health monitoring, Geomatics, Natural Hazards and Risk, Online First [16 May 2014],1-24, DOI:10.1080/19475705.2014.917724 6. Hoffmann Wellenhof, B., Lichtenegger, H. and Walse, E., 2008, GNSS:Global Navigation Satellite Systems, GLONASS, GALLILEO & more, Springer, Wien, New York. 7. Saka, M.H. and Alkan R.M., 2014, Decimeter-level positioning in dynamic applications with a single receiver, Acta Geodaetica et Geophysica, online first [04 September 2014], 1-9, DOI 10.1007/s40328-014-0065-5 8. Saka, M.H., Kavzoglu, T., Ozsamli, C., Alkan, R.M., 2004, Sub-Metre Accuracy for Stand Alone Positioning in Hydrographic Surveying, The Journal of Navigation, 57, 135-144. 55