Sinyal Gürültü Oranı Verileri ile Küresel Navigasyon Uydu Sistemleri Reflektometri Yönteminin İrdelenmesi
Tez Türü: Yüksek Lisans
Tezin Yürütüldüğü Kurum: Yıldız Teknik Üniversitesi, İnşaat Fakültesi, Harita Mühendisliği, Türkiye
Tez Danışmanı: Nursu Tunalıoğlu
Tezin Onay Tarihi: 2021
Tezin Dili: Türkçe
Özet:
Küresel Navigasyon Uydu Sistemleri (Global Navigation Satellite Systems, GNSS) günümüzde yüksek doğrulukla gerçek zamanlı konum belirlemede kullanılmaktadır. GNSS sinyalleri çeşitli hata kaynaklarından etkilenmektedir. Bu hata kaynaklarının en önemlilerinden biri de çok yolluluk (multipath) etkisidir. Bu etki, GNSS sinyalinin alıcıya bir veya birden fazla yüzeyden yansıyarak ulaşması durumunda ortaya çıkmaktadır. Yansıyan sinyallerin analiz edilmesiyle yansıma yüzeylerinin özelliklerine ilişkin bilgiler GNSS Reflektometri (GNSS-R) adı verilen yöntemle elde edilebilmektedir. Bu tez çalışmasında, yöntemle elde edilen sonuçların iyileştirilmesine ve yöntemin farklı alanlarda uygulanmasına yönelik dört farklı çalışma gerçekleştirilmiştir. İlk çalışmada dört farklı jeodezik alıcı kullanılarak reflektör yüksekliğinin ve yükseklik farklarının kestirilmesi doğruluk analizleriyle yapılmıştır. İkinci çalışmada jeodezik alıcı ve tek frekanslı GNSS çip setine sahip akıllı telefon kullanılarak reflektör yüksekliği kestirilmiş ve akıllı telefonun sağladığı veri kapsamlı şekilde ele alınmıştır. Üçüncü çalışmada sabit bir GNSS istasyonunun L2 sinyal-gürültü oranı (signal-to-noise ratio, SNR) verileri farklı stratejilerle analiz edilmiştir. Son çalışmada ise jeodezik bir alıcının baş ucu ve ufuk doğrultusuna bakacak şekilde kurulduğu iki farklı durum değerlendirilmiştir. Bununla anten yöneliminin SNR verisi üzerindeki etkisi irdelenmiştir. Yapılan deneyler neticesinde GNSS-R tekniğiyle reflektör yüksekliğinin ve yükseklik farklarının cm'ye yakın bir seviyede belirlenebileceği ortaya koyulmuştur. Bununla beraber, jeodezik GNSS alıcılarına göre çok düşük maliyetli olan akıllı telefonların GNSS-R çalışmalarında kullanılabilir olduğu ve kestirimlerin jeodezik alıcılara göre daha doğru sonuç verdiği gösterilmiştir. Sabit bir GNSS istasyonundan sağlanan SNR verisiyle, P-02 isimli stratejiyle yapılan toprak nemi kestirimlerinin doğrulama ölçüleri ile %95'lik bir korelasyona sahip olduğu gösterilmiştir. Ayrıca, alıcıları farklı şekilde kurmanın 20 dereceden küçük uydu yükseklik açısı aralıkları için, kestirimlerde anlamlı bir etkiye sahip olmadığı görülmüştür. Fakat 30 dereceden büyük yükseklik açısı aralıkları için reflektör yüksekliği kestirimlerinde ufka bakan alıcı daha iyi sonuç vermiştir. Genlikle ilgili parametrelerin belirlenmesinde ise alıcıyı ufka yönlendirmenin daha uygun olabileceği sonucuna varılmıştır.