Antarktika Horseshoe Adası Üzerinde Düşük Bütçeli GNSS Alıcıları ile İyonosferik Toplam Elektron İçeriğinin İzlenmesi ve Performans Analizi


Can Z. (Yürütücü), Selbesoğlu M. O., Karabulut M. F., Erdağ H. Ş.

TÜBİTAK Projesi, 2025 - 2027

  • Proje Türü: TÜBİTAK Projesi
  • Başlama Tarihi: Mayıs 2025
  • Bitiş Tarihi: Mayıs 2027

Proje Özeti

Proje Özeti

Bu çalışmada, Antarktika’daki Horseshoe Adası üzerinde iyonosferik Toplam Elektron İçeriği (TEC) değişimlerinin, düşük bütçeli Küresel Navigasyon Uydu Sistemleri (GNSS) alıcıları kullanılarak izlenmesi, değerlendirilmesi ve performans analizinin yapılması amaçlanmaktadır. İyonosferin TEC değişimlerinin izlenmesi, hem bilimsel araştırmalar hem de uydu tabanlı iletişim sistemlerinin etkinliği açısından kritik öneme sahiptir. Özellikle Antarktika gibi düşük sinyal kapsama alanına sahip ve zorlu çevresel koşulların bulunduğu bölgelerde bu tür çalışmalar, bölgenin jeomanyetik özelliklerini daha iyi anlamaya yardımcı olacaktır.

Dünya iyonosferi, sivil ve askeri iletişimden navigasyon sistemlerine kadar geniş bir yelpazede modern teknolojiyi etkilemektedir. Uydulardan gönderilen sinyallerin yer istasyonlarına ulaşması için iyonosferi geçmesi gerekmektedir ve bu süreçte iyonosferdeki TEC, sinyallerin yayılımını önemli ölçüde etkileyebilir. Horseshoe Adası gibi yüksek enlemlerde bu etkilerin araştırılması, hem bilimsel açıdan hem de teknolojik gelişim açısından büyük önem taşımaktadır. Bu projenin, temel amacı düşük bütçeli GNSS alıcılarının, yüksek maliyetli jeodezik GNSS istasyonlarına alternatif olma potansiyelini araştırmaktır. Antarktika’da yapılacak bu araştırmanın, bu bölgedeki iyonosferik davranışında daha iyi anlaşılmasına katkı sağlaması ve elde edilen bulguların uluslararası literatüre katkıda bulunması beklenmektedir.

Proje kapsamında, Horseshoe Adası’nda mevcut jeodezik GNSS alıcılarının bulunduğu konuma düşük bütçeli GNSS alıcıları yerleştirilecektir. İlk aşamada bu alıcıların doğruluğunu ve performansını test etmek amacıyla İstanbul ilinde bir saha çalışması yapılacak, burada elde edilen veriler kalibre edilecektir. Veriler, GNSS-TEC analiz yazılımları kullanılarak işlenecek ve TEC değerleri hesaplanacaktır. İyonosferin günlük ve mevsimsel değişimleri, güneş aktivitesi ve jeomanyetik fırtınalarla ilişkilendirilerek değerlendirilecektir. Projenin yöntemi, Klobuchar ve Çift Frekanslı Model yöntemi gibi matematiksel modellerin kullanılmasını ve veri kapasitesine dayalı olarak TEC hesaplamalarını içermektedir. Alınan verilerin doğruluğu, referans GNSS ağları ile karşılaştırılarak kontrol edilecektir.

Proje yönetimi, cihazların seçimi, test edilmesi ve kurulum süreçlerini içermektedir. İlk olarak, düşük bütçeli GNSS alıcılarının anten ve bileşenleri belirlenecek ve testler gerçekleştirilecektir. İstanbul’da yapılacak testler sonucunda elde edilen öncül veriler analiz edilecek ve sonuçlar doğrultusunda gerekli kalibrasyonlar yapılacaktır. Cihazlar Antarktika’da kurulduktan sonra veri toplama süreci başlayacak ve TUR 1 ve TUR 2 istasyonlarının durumu göz önünde bulundurularak veriler değerlendirilecektir. Alınan sinyallerin TEC hesaplamaları istatistiksel testlerle doğrulanacak, böylece verilerin güvenilirliği sağlanacaktır.

Bu proje, düşük maliyetli GNSS teknolojilerinin, özellikle zorlu çevre koşullarına sahip bölgelerde kullanımını artırarak, maliyet ve taşınabilirlik açısından daha fazla uygulama alanı bulmasını sağlayacaktır. Özellikle Antarktika gibi ulaşılması zor bölgelerde yapılacak çalışmalar, bilimsel araştırmaların daha geniş bir yelpazede gerçekleştirilmesine olanak tanıyacaktır. Proje sonuçları, düşük maliyetli GNSS alıcılarının veri toplama ve analiz süreçlerinde kullanılabilirliğini göstererek, gelecekte daha yaygın bir kullanım alanı oluşturacaktır.