Web tabanlı CSRS-PPP uygulamasının farklı uydu sistemleri üzerindeki performansı

Öz

Küresel Navigasyon Uydu Sistemleri’nden (Global Navigation Satellite Systems, GNSS) elde edilen veriler değerlendirilirken bilimsel/akademik, ticari yazılımlar ve kullanımı gittikçe artan web tabanlı uygulamalar kullanılmaktadır. GNSS veri değerlendirme stratejisi mutlak ve bağıl olarak temelde ikiye ayrılmaktadır. Kullanımı artan web tabanlı servisler temelde mutlak yöntemi kullanan ya da bağıl yöntemi kullananlar olarak ayrılmaktadır. Hassas mutlak nokta konumlama (Precise Point Positioning, PPP) yöntemi tek bir alıcı ile cm mertebesinde konum belirlemeyi mümkün kılmakta ve kullanıcılar açısından oldukça pratik olarak konum belirleme imkânı sunmaktadır. PPP yönteminin gerçek zamanlı uygulamaları da gittikçe yaygınlaşmakta, bu durum kullanıcılar açısından hem zaman hem de maliyet tasarrufu imkânları sunmaktadır. Konum belirleme tarafında bu gelişmeler yaşanırken, ilk ortaya çıktığı günden bu yana askeri amacının yanında insanoğlunun hayatına her alanda giren Küresel Konumlama Sistemi (GPS), diğer sistemlerin de (GLONASS, BeiDou, QZSS, IRNSS vb.) devreye alınması ile oldukça yaygınlaşmıştır. Bugün artık GNSS olarak hayatımızın içinde daha fazla var olmaya devam etmektedir. Çeşitli ülkeler tarafından geliştirilen ve kullanılan uydu sistemlerinin dünya üzerine yayılmış bulunan Uluslararası GNSS Servisi (International GNSS Service, IGS) istasyonlarında veri toplanarak, konum belirleme sürecine dahil edilmesi ile The Multi-GNSS Experiment (MGEX) projesi geliştirilmiş ve belirlenen istasyonlarda, tüm uydu sistemlerinden veri toplanmasına başlanılmıştır. Bu çalışmada, web tabanlı CSRS-PPP uygulaması ile dünya üzerinde dağılmış 5 MGEX istasyonunda toplanan 10 günlük GNSS gözlem verileri değerlendirilmiştir. MGEX projesi kapsamında istasyonlardan gözlem verileri 1 saniyeden 30 saniyeye kadar gözlem aralığında ve çoklu uydu sistemlerinden (GPS, GLONASS, Galileo, QZSS, NAVIC, BeiDou, SBAS) veri toplama imkânı bulunmaktadır. CSRS-PPP uygulamasının değerlendirme stratejisinde kullandığı GPS ve GLONASS (GPS, GLONASS ve GPS+GLONASS) uydu sistemleri ile 1 ile 30 saniye aralıklı toplanmış gözlem verilerinin en az 15 dakikadan 24 saate kadar gözlem aralığında ve farklı iyonosferik koşullardaki performansı değerlendirilmiş ve yorumlanmıştır.

Anahtar Kelimeler

• Küresel navigasyon uydu sistemleri
• Hassas mutlak nokta konumlama
• CSRS-PPP
• Web tabanlı servis
• MGEX

Performance of Web Based CSRS-PPP Service in Different Satellite Systems

Öz

In evaluating the data provided by Global Navigation Satellite Systems (GNSS), scientific/academic, commercial software, and web-based applications, which are used increasingly, are implemented. The strategy of GNSS data processing is basically divided into two as absolute and relative. The web-based services increasing in use are mainly divided into either using the absolute method or the relative method. Precise Point Positioning (PPP) method makes possible to obtain cm level positioning by using a single receiver and offers possibility of a quite practical positioning for users. Real-time applications of the PPP method are also becoming more and more widespread, which offer both time and cost savings for users. While developments on positioning continue, GPS introduced to the life of human beings in every field besides its military purpose since its first appearance, has become quite common with the introduction of other systems (GLONASS, BeiDou, QZSS, IRNSS etc.). Today, as GNSS, it continues to exist more in our lives. The Multi-GNSS Experiment (MGEX) project has been developed by collecting data at International GNSS Service (IGS) stations spread worldwide, received signals from the satellite systems developed by several countries and by including them to the processing stage and then data collection at the specified stations from all of the satellite systems has been started. In this study, the GNSS observation data collected at 5 MGEX stations scattered around the world for a duration of 10-day were evaluated with a web-based service, namely CSRS-PPP. In the concept of MGEX Project, it is possible to collect data from the stations with an observation duration ranging from 1 to 30 seconds and from multiple satellite systems (GPS, GLONASS, Galileo, QZSS, NAVIC, BeiDou, SBAS). In the evaluation stage of CSRS-PPP application, the evaluation performance was examined and concluded in terms of satellite systems used as GPS and GNSS (GPS, GLONASS, and GPS+GLONASS), data record interval ranging as 1 and 30 seconds, and observation duration from 15 minutes to 24 hours.

Anahtar Kelimeler

• Global navigation satellite systems
• Precise point positioning
• CSRS-PPP
• Web-based service
• MGEX

Kaynakça

1. Bahadur, B., & Nohutcu, M. (2018). PPPH: a MATLAB-based software for multi-GNSS precise point positioning analysis. GPS solutions, 22(4), 113.
2. Bahadur, B., & Nohutcu, M. (2019). Galileo Temelli Hassas Nokta Konumlama Yönteminin Performans Değerlendirmesi: Türkiye Örneği. Harita Dergisi, 162, 1-11.
3. Betti, B., Biagi, L., Crespi, M., & Riguzzi, F. (1999). GPS sensitivity analysis applied to non-permanent deformation control networks. Journal of Geodesy, 73(3), 158-167.
4. BÖHHBÜY (2018). Büyük Ölçekli Harita ve Harita Bilgileri Üretim Yönetmeliği.
5. Choy, S., Bisnath, S., & Rizos, C. (2017). Uncovering common misconceptions in GNSS Precise Point Positioning and its future prospect. GPS solutions, 21(1), 13-22.
6. Doğan, A. H., Tunalıoğlu, N., Erdoğan, B., & Öcalan, T. (2018). Evaluation of the GPS Precise Point Positioning technique during the 21 July 2017 Kos-Bodrum (East Aegean Sea) Mw 6.6 earthquake. Arabian Journal of Geosciences, 11(24), 775.
7. Dong, D. N., & Bock, Y. (1989). Global Positioning System network analysis with phase ambiguity resolution applied to crustal deformation studies in California. Journal of Geophysical Research: Solid Earth, 94(B4), 3949-3966.
8. Eckl, M. C., Snay, R. A., Soler, T., Cline, M. W., & Mader, G. L. (2001). Accuracy of GPS-derived relative positions as a function of interstation distance and observing-session duration. Journal of geodesy, 75(12), 633-640.

9. El-Mowafy, A. (2011). Analysis of web-based GNSS post-processing services for static and kinematic positioning using short data spans. Survey review, 43(323), 535-549.
10. Erdoğan, B., Kayacık, O., & Doğan, A. H. (2019). Hassas mutlak nokta konumlamada GIPSY-OASIS II v6. 4 yazılımı ile elde edilen varyans kovaryans matrisinin güvenirliğinin araştırılması. Jeodezi ve Jeoinformasyon Dergisi, 6(2) 75-86.
11. Erol, T. (2019). Ticari Yazılımlar ile Üretilen GNSS Çözümlerinin Doğruluğu (Doktora Tezi). Yıldız Teknik Üniversitesi, Fen Bilimleri Enstitüsü, İstanbul, Türkiye.
12. Feigl, K. L., Agnew, D. C., Bock, Y., Dong, D., Donnellan, A., Hager, B. H., Herring, T. A., Jackson, D. D., Jordan, T. H., King, R. W., Larsen, S., Larson, K. M., Murray, M. H., Shen, Z., & Larsen, S. (1993). Space geodetic measurement of crustal deformation in central and southern California, 1984–1992. Journal of Geophysical Research: Solid Earth, 98(B12), 21677-21712.
13. Firuzabadì, D., & King, R. W. (2012). GPS precision as a function of session duration and reference frame using multi-point software. GPS solutions, 16(2), 191-196.
14. Geng, J., Meng, X., Teferle, F. N., & Dodson, A. H. (2010). Performance of precise point positioning with ambiguity resolution for 1-to 4-hour observation periods. Survey Review, 42(316), 155-165.
15. Häkli, P., & Koivula, H. (2008). Assessment of practical 3-D geodetic accuracy for static GPS surveying. FIG Working Week, Stokholm, İsveç.
16. Isioye, O. A., Moses, M., & Abdulmumin, L. (2019). Comparative Study of Some Online GNSS Post-Processing Services at Selected Permanent GNSS Sites in Nigeria.Şanlı, D .U. (ed) Accuracy of GNSS Methods, (s. 89-106).
17. Jha, M. K., Singh, S., Upadhyay, N., & Khare, N. (2016). Comparative Study of Online GPS Post Processing Services and Effects on DGPS Data Processing. IRSMST, 7(1), 2348-9367.
18. Kouba, J., & Héroux, P. (2001). Precise point positioning using IGS orbit and clock products. GPS solutions, 5(2), 12-28.
19. Larson, K. M., & Agnew, D. C. (1991). Application of the Global Positioning System to crustal deformation measurement: 1. Precision and accuracy. Journal of Geophysical Research: Solid Earth, 96(B10), 16547-16565.
20. Öcalan, T. (2015). GNSS Ağlarında GPS Hassas Nokta Konumlama (GPS-PPP) Tekniği Yaklaşımlı Çözümler (Doktora Tezi). Yıldız Teknik Üniversitesi, Fen Bilimleri Enstitüsü, İstanbul, Türkiye.
21. Rapiński, J., & Cellmer, S. (2011). Tests of selected automatic positioning systems in post-processing mode. Technical Sciences/University of Warmia and Mazury in Olsztyn, 14(1), 45-56.
22. Soler, T., Michalak, P., Weston, N. D., Snay, R. A., & Foote, R. H. (2006). Accuracy of OPUS solutions for 1-to 4-h observing sessions. GPS solutions, 10(1), 45-55.
23. Şanlı, D. U., & Engin, C. (2009). Accuracy of GPS positioning over regional scales. Survey Review, 41(312), 192-200.
24. Şanlı, D. U., & Kurumahmut, F. (2011). Accuracy of GPS positioning in the presence of large height differences. Survey Review, 43(320), 162-176.
25. Tariq, M., Hadi, A., & Hafedh, H. (2017). Accuracy Assessment of Different GNSS Processing Software. Imperial Journal of Interdisciplinary Research, 3(10), 469-478.
26. Tekiç, S. (2009). Accuracy Of GPS Precise Point Positioning (PPP) (Yüksek Lisans Tezi). Boğaziçi Üniversitesi, Deprem Araştırma Enstitüsü, İstanbul, Türkiye.
27. Tiryakioğlu, İ., Dereli, M. A., Erdoğan, S., & Gülal, E. (2010). Tektonik Hareketlerin Belirlenmesine Yönelik Ölçü Kampanyalarında GNSS Gözlem Sayı ve Sürelerinin Konum Doğruluğuna Olan Etkilerinin Araştırılması. Harita Teknolojileri Elektronik Dergisi, 2(2), 32-38.
28. Wang, G. Q. (2013). Millimeter-accuracy GPS landslide monitoring using Precise Point Positioning with Single Receiver Phase Ambiguity (PPP-SRPA) resolution: a case study in Puerto Rico. Journal of geodetic science, 3(1), 22-31.
29. Yiğit, C. Ö., & Gürlek, E. (2017). Experimental testing of high-rate GNSS precise point positioning (PPP) method for detecting dynamic vertical displacement response of engineering structures. Geomatics, natural hazards and risk, 8(2), 893-904.
30. Zumberge, J. F., Heflin, M. B., Jefferson, D. C., Watkins, M. M., & Webb, F. H. (1997). Precise point positioning for the efficient and robust analysis of GPS data from large networks. Journal of geophysical research: solid earth, 102(B3), 5005-5017.
31. URL-1: https://apps.gdgps.net/apps_file_upload.php, (Erişim Tarihi: 14 Nisan 2020).
32. URL-2: http://magicgnss.gmv.com/ppp/, (Erişim Tarihi: 14 Nisan 2020).
33. URL-3:http://gaps.gge.unb.ca, (Erişim Tarihi: 15 Nisan 2020).
34. URL-4: http://www.igs.org/mgex, (Erişim Tarihi: 15 Nisan 2020).
35. URL-5: ftp://ftp.cddis.eosdis.nasa.gov/pub/gnss/data/daily, (Erişim Tarihi: 15 Nisan 2020).
36. URL-6: http://www.igs-ip.net/home, (Erişim Tarihi: 15 Nisan 2020).
37. URL-7: https://www.gfz-potsdam.de, (Erişim Tarihi 9 Nisan 2020).
38. URL-8:https://webapp.geod.nrcan.gc.ca/geod/tools-outils/ppp.php, (Erişim Tarihi: 10 Nisan 2020).
39. URL-9:https://www.ngs.noaa.gov/OPUS/, (Erişim Tarihi: 15 Nisan 2020).
40. URL-10: https://www.trimblertx.com/UploadForm.aspx, (Erişim Tarihi: 15 Nisan 2020).
41. URL-11: https://www.unavco.org/software/data-processing/teqc/teqc.html, (Erişim Tarihi: 20 Nisan 2020).