GPS Yayın Efemerisi Doğruluğunun İncelenmesi

Abstract

GPS ile konum belirlemede, konum belirleme yöntemine ve hedeflenen doğruluğa bağlı olarak iki farklı yörünge bilgisinden bahsedilebilir. Bunlar; yayın (broadcast) efemerisi ve hassas (precise) efemerisdir. Gerçek zamanlı konum belirlemede yayın efemerisi kullanılmakta olup yaklaşık 1-10 m doğruluğu elde etmek olanaklıdır. Ancak daha yüksek doğruluk beklenen uygulamalar ve özellikle ölçü sonrası büro hesaplamaları ile konum belirleme (statik GPS) için IGS hassas efemeris verileri tercih edilmektedir. Yayın efemeris bilgileri dünyaya dağılmış GPS Kontrol Bölümü izleme istasyonları tarafından yapılan gözlemler yardımıyla üretilmekte ve anlık olarak yayınlanmaktadır. Hassas efemeris verileri ise IGS yörünge bilgilerinden yararlanılarak 24 saat boyunca 30 saniye aralıklarla yapılan gözlemlerin değerlendirilmesiyle oluşmaktadır. Bunun sonucunda haftalık hassas efemerisler yayınlanmaktadır. Bir navigasyon mesajı şeklinde yayınlanan bu efemeris verileri herhangi bir zamanda uydunun anlık konumunun hesaplanabilmesini sağlayan bir Kepler elipsini ifade eder. Bu çalışmada ilk olarak 1 Ocak 2018 tarih 00:00 zamanına ait yayın efemerisi bilgisinden hesaplanan X, Y ve Z koordinatları ile aynı zamana ait IGS sonuç hassas efemeris verisi arasında karşılaştırma yapılarak yayın ve hassas efemeris verilerinin koordinatlar üzerindeki etkisi incelenmiştir. Daha sonra 31 Aralık 2017 tarih 22:00 zamanı ile 1 Ocak 2018 tarih 02:00 zamanı arasında 15 dakika aralıklarla X, Y ve Z koordinatları hesaplanmış ve aynı şekilde hassas efemeris verileriyle farkları alınmıştır. Bu uygulamada seçilen zamanın değiştirilmesiyle elde edilen yayın efemerisi ve hassas efemeris verileri aralarındaki farklar incelenmiştir.

The GPS positioning, depending on the target location accuracy and detection methods may be mentioned two different orbital information. These are broadcast ephemeris and precise ephemeris. In real-time geodetic applications, generally broadcast ephemeris is used and it is sufficient by providing about 5-10 m accuracy. Precise ephemeris data are preferred for applications with higher accuracy. Publication ephemeris information is produced and instantaneously released by observations made by six GPS Control Departments monitoring stations. Precise ephemeris data are obtained by evaluating the observations made at 30 second intervals for 24 hours using IGS orbital information. As a result, weekly precise ephemeris are published. This ephemeris data, published as a navigation message, refers to a Kepler ellipse that allows the instantaneous location of the satellite to be calculated at any given time. In this study, the X, Y and Z coordinates calculated from the broadcast ephemeris information of the 00:00h of January 1, 2018 and the effects IGS final precise ephemeris data on coordinates were investigated by comparing the ephemeris data of the same time. Then, X, Y and Z coordinates were calculated at 15 min intervals between 22:00h of 31 December 2017 and 02:00h on January 1, 2018, and the differences were obtained with precise ephemeris data. In this application, the relation between the broadcast ephemeris and the precise ephemeris data obtained by changing the time chosen was examined.