Starlink tabanlı radyo konumlama sisteminin kavramsal tasarımı

Geleneksel GNSS sistemlerinin konumlama amacıyla kullanımının yanında günümüzde LEO'da bulunan haberleşme uydularının fırsat sinyalleri olarak konumlama amacıyla kullanılması için de çalışmalar yapılmaktadır. LEO uydularının, GNSS uydularına göre dünyaya daha yakın olması; sinyalde daha az kayıp oluşmasını, karıştırma tekniklerinin ise son yıllarda gelişim göstermesiyle beraber GNSS sistemlerinin kullanılamadığı bölgelerde LEO tabanlı konumlama sistemlerinin kullanımına olanak sağlaması, LEO tabanlı konumlama çalışmalarının yapılmasında etkili olmaktadır. Starlink uydu takımının internet haberleşmesini sağlamak için yayınladığı aşağı bağlantı sinyalleri ve koruma aralığı içerisinde yer alan ton sinyalleri, Starlink uydularının artış göstermesiyle konumlama amacıyla kullanımına olanak sağlamaktadır. Bu çalışmada, Starlink OFDM ve ton sinyallerinin statik durumda bulunan bir alıcı tarafından takip edildiği varsayılmış ve Doppler ölçümleri kullanılarak alıcı konumunun kestirilmesi amaçlanmıştır. Konum kestirimi için en küçük kareler yöntemini temel alan bir kestirimci mimarisi önerilmiştir. Doppler tabanlı konumlama yöntemlerinde; konumlama performansını etkileyen hata kaynakları bulunmaktadır. Uydu, alıcı saat kayma ve kayma oranı, gürültü hataları Doppler ölçümlerini etkilerken, uydu yörünge ve ölçüm zamanı hataları ise uydu konum ve hız hatalarını etkileyen hata kaynaklarıdır. Hata kaynakları ve konumlama yönteminin içerisinde bulunan ölçüm sayısı, ölçüm sıklığı gibi parametrelerin kestirim performansı üzerindeki etkilerini incelemek için benzetim ortamında konumlama çalışmaları gerçekleştirilmiştir.