Research Article

Düşük Maliyetli GNSS ve IMU Verilerinin Entegrasyonu: Uygulama Örneği

Volume: 37 Number: 2 June 25, 2025
EN TR

Düşük Maliyetli GNSS ve IMU Verilerinin Entegrasyonu: Uygulama Örneği

Abstract

Günümüz teknolojik gelişmeleri, konum belirleme sistemlerinin mühendislik uygulamaları ve disiplinler arası alanlardaki kritik rolünü vurgulamaktadır. Light Detection and Ranging (LiDAR), Inertial Measurement Unit (IMU) ve Global Navigation Satellite System (GNSS) tabanlı sistemler, geomatik mühendisliği, akıllı şehir uygulamaları, insansız hava araçları, otonom araçlar ve robotik sistemler gibi alanlarda yaygın olarak kullanılmaktadır. Ancak, yüksek hassasiyet gereksinimleri ve bütçe kısıtları, düşük maliyetli sistemlerin yeterli doğrulukla veri sağlayamaması nedeniyle kullanımını zorlaştırmaktadır. Bu bağlamda, GNSS ve IMU verilerinin entegrasyonu, maliyet etkin bir çözüm sunarken doğruluğun artırılmasına katkı sağlamaktadır. Bu çalışma, IPhone 13 Pro cihazından elde edilen GNSS ve IMU verilerinin entegrasyonu ile İstanbul’un Bebek semtinde yaklaşık 330 metrelik bir yürüyüş rotası boyunca bir yol haritası oluşturulmasını incelemiştir. MATLAB ortamında gerçekleştirilen analizde, önce Butterworth ve Kalman filtreleme teknikleri uygulanarak veriler işlenmiş, GNSS verilerine %95, IMU verilerine %5 ağırlık verilerek sapmalar minimize edilmiştir. Kalman filtresinin parametreleri optimize edilerek daha doğru sonuçlar elde edilmiştir. Daha sonra, GNSS ağırlığı %98’e çıkarılıp IMU ağırlığı %2’ye düşürülerek farklı bir senaryo uygulanmış, böylece entegre verilerin doğruluğu artırılmıştır. Bu süreçte, GNSS verilerinin yüksek hassasiyeti ile IMU’nun sinyal kaybı durumlarındaki katkısı optimize edilmiştir. Çalışma, düşük maliyetli cihazlardan elde edilen GNSS ve IMU verilerinin uygun algoritmalarla işlenmesiyle yüksek doğrulukta konum belirleme sağlanabileceğini göstermektedir. Ayrıca, bu çalışma IPhone 13 Pro ile elde edilen GNSS ve IMU verilerinin birleştirilmesi açısından ilk defa uygulanmasının yanı sıra, IPhone 13 Pro GNSS verilerine herhangi bir ek anten ya da post-process işlemi ile doğruluk artırma çalışması yapılmadan iki verinin birleştirilmesi açısından literatüre yenilikler katmaktadır. Bu yöntem, düşük bütçeli projeler için maliyet etkin çözümler sunarak mühendislik projelerine önemli bir katkı sağlamaktadır.

Keywords

References

  1. Kilroy, B. (1999). Two Decades of Development and Evaluation of GPS Technology for Natural Resource Applications.
  2. Sullivan, M. (2012). A Brief History of GPS. PCWorld.
  3. Charles, D. (2007). GPS Goes Mainstream. NPR, Technology Section, https://www.npr.org/templates/story/story.php?storyId=17611103
  4. Van Diggelen, F. (2009). WIRELESS-The Smartphone Revolution-Seven Technologies That Put GPS in Mobile Phones Around the World—The How and Why of Location's Entry into Modern Consumer Mobile Communications. GPS World, 20(12), 36.
  5. Banville, S., & Van Diggelen, F. (2016). Precision GNSS for Everyone. GPS World, 27(11), 43-48.
  6. Merry, K., & Bettinger, P. (2019). Smartphone GPS Accuracy Study in an Urban Environment. PLoS One, 14(7), e0219890.
  7. Robustelli, U., Baiocchi, V., & Pugliano, G. (2019). Assessment of Dual Frequency GNSS Observations from a Xiaomi Mi 8 Android Smartphone and Positioning Performance Analysis. Electronics, 8(1), 91.
  8. Robustelli, U., Paziewski, J., & Pugliano, G. (2021). Observation Quality Assessment and Performance of GNSS Standalone Positioning with Code Pseudoranges of Dual-frequency Android Smartphones. Sensors, 21(6), 2125.

Details

Primary Language

Turkish

Subjects

Information Systems Organisation and Management, Satisfiability and Optimisation

Journal Section

Research Article

Early Pub Date

June 16, 2025

Publication Date

June 25, 2025

Submission Date

January 17, 2025

Acceptance Date

May 23, 2025

Published in Issue

Year 2025 Volume: 37 Number: 2

APA
Kuçak, R. A., & Şahin, A. (2025). Düşük Maliyetli GNSS ve IMU Verilerinin Entegrasyonu: Uygulama Örneği. International Journal of Advances in Engineering and Pure Sciences, 37(2), 206-215. https://doi.org/10.7240/jeps.1622318
AMA
1.Kuçak RA, Şahin A. Düşük Maliyetli GNSS ve IMU Verilerinin Entegrasyonu: Uygulama Örneği. JEPS. 2025;37(2):206-215. doi:10.7240/jeps.1622318
Chicago
Kuçak, Ramazan Alper, and Aysan Şahin. 2025. “Düşük Maliyetli GNSS Ve IMU Verilerinin Entegrasyonu: Uygulama Örneği”. International Journal of Advances in Engineering and Pure Sciences 37 (2): 206-15. https://doi.org/10.7240/jeps.1622318.
EndNote
Kuçak RA, Şahin A (June 1, 2025) Düşük Maliyetli GNSS ve IMU Verilerinin Entegrasyonu: Uygulama Örneği. International Journal of Advances in Engineering and Pure Sciences 37 2 206–215.
IEEE
[1]R. A. Kuçak and A. Şahin, “Düşük Maliyetli GNSS ve IMU Verilerinin Entegrasyonu: Uygulama Örneği”, JEPS, vol. 37, no. 2, pp. 206–215, June 2025, doi: 10.7240/jeps.1622318.
ISNAD
Kuçak, Ramazan Alper - Şahin, Aysan. “Düşük Maliyetli GNSS Ve IMU Verilerinin Entegrasyonu: Uygulama Örneği”. International Journal of Advances in Engineering and Pure Sciences 37/2 (June 1, 2025): 206-215. https://doi.org/10.7240/jeps.1622318.
JAMA
1.Kuçak RA, Şahin A. Düşük Maliyetli GNSS ve IMU Verilerinin Entegrasyonu: Uygulama Örneği. JEPS. 2025;37:206–215.
MLA
Kuçak, Ramazan Alper, and Aysan Şahin. “Düşük Maliyetli GNSS Ve IMU Verilerinin Entegrasyonu: Uygulama Örneği”. International Journal of Advances in Engineering and Pure Sciences, vol. 37, no. 2, June 2025, pp. 206-15, doi:10.7240/jeps.1622318.
Vancouver
1.Ramazan Alper Kuçak, Aysan Şahin. Düşük Maliyetli GNSS ve IMU Verilerinin Entegrasyonu: Uygulama Örneği. JEPS. 2025 Jun. 1;37(2):206-15. doi:10.7240/jeps.1622318