Optimal Modelling of Position Errors with Respect to Observation Duration for Online GNSS Processing Services

Abstract

Bu tez çalışmasında, GNSS (Global Navigation Satellite System) teknolojisinin sunduğu konum belirleme imkânları çevrimiçi veri işleme servisleri üzerinden değerlendirilmiş ve ölçüm süresi ile konum doğruluğu arasındaki ilişki incelenmiştir. AUSPOS ve CSRS-PPP gibi yaygın kullanılan internet tabanlı servisler ile GAMIT-GLOBK bilimsel yazılımı karşılaştırmalı olarak analiz edilmiştir. AUSPOS servisi 1 saaten kısa süreli ölçülerde çözüm vermezken, CSRS-PPP 5 dakikadan uzun süreli tüm ölçüler için sonuç vermiştir. Farklı sürelerde ve tekrarlı olarak toplanan toplam 250 adet statik GNSS verisi üzerinden yatay ve düşey bileşenlerde doğruluk, tekrarlanabilirlik ve yazılımlar arası farklar araştırılmıştır. Çalışma sonucunda, konum doğruluğunun gözlem süresi ile doğrudan ilişkili olduğu ve özellikle yükseklik bileşeninde uzun gözlem sürelerinin daha anlamlı sonuçlar verdiği belirlenmiştir. Yatay bileşenlerde 1–3 saatlik gözlemlerle santimetre düzeyinde doğruluğa ulaşılabilirken, düşey bileşende mm seviyesinde doğruluk için 24 saatlik gözlem gerektiği görülmüştür. Ayrıca yazılımlar arası koordinat farkları analiz edilmiş, özellikle yukarı bileşende sistematik sapmalar tespit edilmiştir. Elde edilen bulgular, kullanıcıların GNSS gözlem planlaması yaparken ölçüm süresi ve servis seçimi konularında bilinçli kararlar almasına yardımcı olacak hata modellerinin geliştirilmesine katkı sağlamaktadır.

In this thesis, the positioning capabilities offered by GNSS (Global Navigation Satellite System) technology were evaluated through online data processing services, and the relationship between measurement time and positioning accuracy was examined. Commonly used internet-based services such as AUSPOS and CSRS-PPP were analysed in comparison with the scientific software GAMIT-GLOBK. While the AUSPOS service does not provide solutions for measurements shorter than 1 hour, the CSRS-PPP service provides results for all measurements longer than 5 minutes. Accuracy, repeatability, and differences between software were investigated in the horizontal and vertical components using a total of 250 static GNSS data sets collected at different intervals and repeatedly. The study concluded that position accuracy is directly related to observation duration, with longer observation periods yielding more meaningful results, particularly in the vertical component. While centimeter-level accuracy can be achieved with 1–3 hour observations in the horizontal component, 24-hour observations are required for milimeter-level accuracy in the vertical component. Additionally, coordinate differences between software were analysed, and systematic deviations were identified, particularly in the vertical component. The findings contribute to the development of error models that will assist users in making informed decisions regarding measurement duration and service selection when planning GNSS observations.