GNSS konum belirlemede troposferik etki hesaplama modelleri üzerine araştırma

Uydularla Konum Belirleme Sistemi (GNSS) günümüze kadar geliştirilmiş en yüksek doğruluklu konum belirleme ve navigasyon sistemidir. Ancak her sistemde olduğu gibi GNSS'nin de zayıf yönleri bulunmaktadır. Diğer bir ifadeyle, GNSS ile elde edilen sonuçları etkileyen bir takım rastlantısal ve sistematik sapmalar (bias) söz konusudur. Bu sapmalar (bozucu etkiler), GNSS kullanılan birçok alanda önemli bir sorun oluşturmasa da özellikle yüksek doğruluk isteyen bilimsel amaçlı çalışmalarda çok iyi modellendirilmesi gerekmektedir. Söz konusu bozucu etkiler; uydu sistemine bağlı sapmalar, alıcı sistemine bağlı sapmalar ve ölçü yapılan ortamdan (atmosfer, sinyal yansıma vb.) kaynaklanan etkiler olarak sınıflandırılabilir. Bu ortam etkilerinden birisi de troposferik gecikme etkisidir. Bu etki, iyonosferik gecikme etkisinde olduğu gibi çoklu frekansa sahip alıcılar kullanılarak giderilememekte, ancak bazı algoritma ve modeller ile giderilebilmektedir. Özellikle son yıllarda 10 derece ve daha küçük yükseklik açılarında hesaplama yapılan troposferik model algoritmaları geliştirilmiştir. Bu tez çalışması kapsamında, GNSS ölçülerini değerlendirme yazılımlarında yaygın olarak kullanılan troposferik modeller incelenmiş, bu modellere ait matematiksel algoritmalar MATLAB (R2020a) platformunda işlenmiştir. Hazırlanan yazılım ile kullanıcı dostu bir arayüz tasarlanmış, çok sayıda hesaplama senaryosu ile kullanıcılara dilediği hesaplamaları yapabilme olanağı sunulmuştur. Tezin sayısal uygulama kısmında 10 Şubat 2020 tarihli 17 adet TUSAGA-Aktif istasyonuna ait veri setleri kullanılmıştır. Elde edilen sonuçlara göre, yüksek doğruluk gerektiren bilimsel amaçlı çalışmalarda Niell ve VMF modellerinin en uygun sonuçları verdiği, yüksek doğruluk istemeyen (örn. askeri, navigasyon ve tek frekanslı alıcılarla yapılan konum belirleme amaçlı) uygulamalar içinse geleneksel Saastamoinen ve Hopfield modellerinin kullanılmasının yeterli olduğu belirlenmiştir.