Galıleo uydu sisteminin nokta konumlamaya etkisi

Abstract

Küresel Navigasyon Uydu Sistemi (GNSS), uydularla konum belirlemede kullanılan standart genel terimdir. Bir GNSS alıcısı görüş hattında bulunan uydulardan iletilen sinyalleri kullanarak konum (enlem, boylam ve yükseklik) bilgisini elde eder. Çoklu GNSS uydularının kullanılması ve büyütülmesi sonucu doğruluk ve güvenilirliğin artması birçok mühendislik hizmetlerinde birden fazla uydu sisteminin kullanılmasına olanak sağlamıştır. Şu an; Amerika Birleşik Devletleri'nin Global Positioning System (GPS)'i, Rusya'nın Global Navigation Satellite System (GLONASS)'ı, Avrupa Uzay Ajansı (ESA)'nın Galileo, Çin'in BeiDou uyduları küresel konumlandırma çalışmalarında kullanılmaktadır. Birkaç ülkede ise bölgesel kapsama alanı içinde çeşitli konum belirleme sistemleri de mevcuttur. Bunlar, Hindistan'ın Indian Regional Navigational Satellite System (IRNSS)' i ve Japonya'nın Quasi-Zenith Satellite System (QZSS)'idir. Uydu sistemlerindeki bu gelişmeler sayesinde jeodezik amaçlı nokta konumlarının yersel tekniklere göre daha yüksek doğrulukta belirlenmesi mümkün olmuştur. Yakın zamana kadar uydu bazlı sistemlerde nokta konumları GPS ve GLONASS uydu sistemleri kullanılarak belirlenmiştir. 2020 yılından itibaren Galileo uydu sistemi de tam faaliyette kullanılmaya başlanmıştır. Günümüzde deprem sonrası bölgesel konum değişiklikleri Küresel Konumlama Sistemlerinden yararlanılarak kestirilebilmektedir. GNSS ile nokta konumlarının belirlenmesindeki doğruluk kullanılan uydu sistemine, değerlendirme yazılımına, veri toplama süresine, veri kayıt aralığına vb. etkilere bağlı olarak değişmektedir Bu çalışmada, Galileo uydu sisteminin nokta konumlamaya etkisi, ölçü süresine bağlı olarak araştırılmıştır. Bu kapsamda, 15.10.2020-13.11.2020 tarihleri arasında seçilen 7 adet TUSAGA istasyonun (AKHI, BOZU, CINC, ESME, MNTS, SHUT, TVAS) günlük RINEX verileri, 14 adet IGS istasyonuna ait RINEX verilerinden yararlanılarak, 2, 4 ve 12 saatlik dilimlere ayrılmış ve çözümler GAMIT/GLOBK veri değerlendirme yazılımında sadece GPS, sadece GLONASS, sadece Galileo ve GPS+GLONASS+Galileo (MIX) uydu kombinasyonuna göre değerlendirilmiştir. 2, 4 ve 12 saatlik RINEX verileri deprem oluşum saati merkez seçilerek elde edilmiştir. Değerlendirmeler sonucunda sadece GPS uydu kombinasyona ile elde edilen günlük koordinatlar esas alınarak diğer uydu kombinasyonlarının esas koordinatlara yaklaşımı irdelenmiştir. Yapılan bu analizlerde, GPS koordinatlarına en yakın sonuçlar sırasıyla, MIX. Galileo ve GLONASS uydu kombinasyonları ile elde edilmiştir. Daha sonra, 30 Ekim 2020 tarihli İzmir -Seferihisar Depreminin bölgedeki TUSAGA istasyonlarına etkisini ortaya koymak için elde edilen günlük çözümler deprem öncesi ve deprem sonrası olarak 2 bölüme ayrılmıştır. t-testi ile deprem öncesi ve deprem sonrası ortalama koordinatların birbirleri ile uyumu araştırılmıştır. Araştırma sonucunda, deprem öncesi ve deprem sonrası değişimin en fazla deprem üssüne en yakın olan MNTS istasyonunda olduğu, deprem merkezinden uzaklaşıldıkça genel olarak noktalardaki değişimlerin azaldığı, deprem öncesi ve deprem sonrası değerlendirmenin ölçü süresi arttıkça daha sağlıklı yapılabileceği sonucuna varılmıştır. Ayrıca, seçilen TUSAGA istasyonlarının ~30 günlük koordinatları zaman serileri yardımıyla da incelenmiş ve deprem üssüne en yakın olan MNTS istasyonun deprem öncesi ve sonrasına göre değişimi verilmiştir.

Global Navigation Satellite System (GNSS) is the standard generic term for positioning with satellites. With a GNSS receiver, point position (latitude, longitude and altitude) can be determined using signals from satellites in the field of view. The use of multiple GNSS satellites and the increase in their number have increased the accuracy and precision of the calculated point positions. Today; The United States' Global Positioning System (GPS), Russia's Global'naya Navigatsionnaya Sputnikovaya Sistema (GLONASS), European Space Agency's (ESA) Galileo, China's BeiDou satellites are used in global positioning studies. A few countries also have various geolocation systems within their regional coverage. These; India's Indian Regional Navigational Satellite System (IRNSS) and Japan's Quasi-Zenith Satellite System (QZSS). Thanks to these developments in satellite systems, it has been possible to determine geodetic point positions with higher accuracy than terrestrial techniques. Until recently, point positions in satellite-based systems were determined using GPS and GLONASS satellite systems. As of 2020, the Galileo satellite system has also started to be used in full operation. Today, regional position changes after earthquakes can be predicted by using GNSS. The accuracy in determining point positions with GNSS depends on the satellite system used, evaluation software, data collection intervals, data logging intervals, etc. varies depending on the effects. In this study, the effect of Galileo satellite system on point positioning was investigated depending on the data collection intervals. In this context, daily RINEX data of 7 of Turkish Permanent GPS Network (TURPEGN) stations (AKHI, BOZU, CINC, ESME, MNTS, SHUT, TVAS) selected between October, 15th 2020 - November, 13th 2020. The RINEX data have been divided into 2-, 4- and 12-h time intervals. The solutions were evaluated according to GPS only, GLONASS only, Galileo only and GPS+GLONASS+Galileo (MIX) satellite combinations in GAMIT/GLOBK data evaluation software. In the evaluations, 24-h RINEX data of 14 stations of international GNSS Stations (IGS) was also used. The 2-, 4- and 12-h RINEX data were obtained by choosing the earthquake occurrence time as the center. As a result of the evaluations, the approach of other satellite combinations to these coordinates was examined based on the daily coordinates obtained only with the GPS satellite combination. In the analysis, the closest results to the GPS coordinates are obtained a satellite combinations of MIX, Galileo only and GLONASS only, respectively. Then, the daily solutions obtained in order to reveal the effect of the İzmir-Seferihisar Earthquake dated 30 October 2020 on the TUSAGA stations in the region are divided into 2 parts as pre-earthquake and post-earthquake. With the t-test, the compatibility of the average coordinates before/after the earthquake was investigated. As a result of the research, these were concluded that the changes before and after the earthquake were mostly in the MNTS station, which is the closest to the earthquake center, that the changes in the points generally decrease as you move away from the earthquake center, and that the evaluation before and after the earthquake can be made more healthy as the measurement time increases. In addition, the ~30-day coordinates of the selected TURPEGN stations were also examined with the help of time series, and the change of the MNTS station closest to the earthquake center according to the pre- and post-earthquake period is given in the text, and the changes of other points are given in Appendix 1.