FKP tekniği



 ) bilinmeyendir. Fakat ikili farklar sonucu faz başlangıç belirsizliği ( ) çözüldüğünde, tekli farklar faz gözlemleri ( mn

VRS

,



 ) de hesaplanabilir. İkili farklar sonucu iyonosferik gecikme ve ikili farklar sonucu troposferik gecikme enterpolasyon algoritmaları yardımıyla gezici GNSS alıcısı için hesaplanır (Yılmaz, 2020; Öğütcü, 2017; Wei vd., 2006; Hu vd., 2003).

3.1.9.2. FKP tekniği

SAPOS grubu (Almanya) tarafından 1990'lı yılların ortalarında geliştirilen ilk Ağ Bazlı RTK yöntemlerinden biri olan FKP (Flächen Korrectur Parameter, Alan Düzeltme Parametreleri) tekniğinin temel prensibi, referans istasyonlarından hesaplanan alan düzeltme parametre bilgilerinin gezici GNSS alıcılarına aktarılmasıdır. FKP, düzlem düzeltme parametreleri ismi de buradan gelmektedir. Ağdaki (referans istasyonunda) bilgiler troposferik, iyonosferik ve yörünge hatalarını modelleyebilmek amacıyla lineer parametrelerle hesaplanarak bir polinomal yüzey aracılığıyla kullanıcı için enterpole edilir. Bu tekniğin temelinde doğrusal enterpolasyon vardır. Referans istasyonları ile gezici GNSS alıcısı arasındaki mesafe enterpolasyon işleminde ağırlıklandırma için kullanılır. Modellenen alana göre gezici GNSS alıcısı için, kuzey-güney ve doğu-batı şeklinde düzlemsel düzeltme parametreleri oluşturulur (Şekil 3.16). Frekansa bağımlı ve frekanstan bağımsız oluşturulan düzeltme parametreleri her bir referans istasyonu için kuzey-güney ve doğu-batı doğrultularındaki hataların doğrusal korelasyonunu ifade eder (Yüksel, 2015; Öğütcü, 2014; Wübbena ve Bagge, 2006; Higuchi vd., 2004).

Şekil 3. 16. 4 adet referans istasyonun oluşturduğu FKP düzlemleri (Öğütcü, 2014; Wübbena vd., 2001)

Şekil 3. 17. FKP düzlemi (Öğütcü, 2017)

Şekil 3.17’de hataların değişimini gösteren üç adet referans istasyonundan oluşan FKP düzlemi görülmektedir. FKP düzleminin oluşturulabilmesi için gezici GNSS alıcısının en az 3 adet referans istasyonunun içinde kalması gerekmektedir. Bu teknikte referans istasyonlarının merkezinde her uyduya ait frekansa bağımlı ve frekanstan bağımsız hatalar için iki adet uzay gözlem düzlemi oluşturulur. Bunlar, her bir referans istasyonunda mesafeye bağlı hatalar için geometrik (troposferik ve yörünge) ve iyonosferik hatalar için olmak üzere iki farklı düzlemdir. Düzeltme verileri ise genellikle gezici GNSS alıcısına en yakın referans istasyonundan yayımlanır (Öğütcü, 2017; Öğütcü, 2014).

FKP tekniğinde, merkezi işlemci birimi ve gezici GNSS alıcısı hesaplama işlemlerinde görev almaktadır. Merkezi işlemci biriminde, referans istasyonlarının bulunduğu noktalarda ağ bazlı yüzey katsayıları hesaplanmaktadır. Gezici GNSS alıcısındaki yazılım ise hesaplanan katsayıları ve ana referans istasyonundaki ham verileri kullanarak hataları kendi konumuna göre enterpole eder. Gezici GNSS alıcısına yayımlanan düzeltme katsayıları, anlık olarak merkezi işlemci birimi tarafından troposferik, iyonosferik ve yörünge hatalarının değişim durumuna göre güncellenmektedir. FKP tekniği tek yönlü iletişim ile de kullanılabilir. Ancak tek yönlü iletişim kullanıldığı zaman gezici GNSS alıcısı tarafından ham düzeltmelerin yayınlanacağı ana referans istasyonu seçilmek zorundadır. Çünkü gezici GNSS alıcısı yaklaşık konumunu merkezi işlemci birimine tek yönlü iletişim olduğu için gönderememektedir. Dolayısıyla gezici GNSS alıcısının hangi referans istasyonuna (ana referans istasyonu olarak belirlemek amacıyla) en yakın olduğu bilinememektedir. CORS-TR sisteminde FKP tekniği için çift yönlü iletişim kullanılmaktadır. GSM veya GPRS yayınının olmadığı yerlerde radyo aracılığı ile düzeltme katsayıları ve ham veriler gezici GNSS alıcısına gönderilebilir. Gezici GNSS alıcısının çalışma alanının büyük olduğu durumlarda, gezici GNSS alıcısına en yakın olan referans istasyonu değişim gösterebilir dolayısıyla gezicinin hangi referans istasyonunu ana referans istasyonu olarak kullanacağına merkezi işlemci birimindeki yazılım aracılığı ile karar verilir. FKP tekniği ana referans istasyonun bulunduğu konumdan maksimum 100 km’lik yarıçaptaki bir alanda geçerlidir. Bu alanın dışına çıkıldığı zaman FKP parametreleri gezici GNSS alıcısının bulunduğu konuma göre sağlıklı bir şekilde hesaplanamayabilir. Bunun nedeni bu mesafeden sonra hataların doğrusal olmayan bir değişim göstermesinden kaynaklanır. Belirli bir zamanda bir referans istasyonunda hesaplanan FKP düzeltme parametreleri o alandaki bütün gezisi GNSS alıcıları için aynı değerde yayımlanır. Ana referans istasyonundaki istasyon koordinatları, ham veriler ve düzeltme parametreleri gezisi GNSS alıcılarına gönderilir. Gezisi GNSS alıcıları, kendi yazılımları ile FKP düzlemini referans alarak gönderilen veriler ile kendi konumuna göre uzaklığa bağlı hataları enterpole ederek ve ana referans istasyonundaki ham verilere düzeltmeler getirerek konum çözümlemesini yapar. Burada gezisi GNSS alıcısının konumunun navigasyon çözümlemesi ile bulunması enterpolasyon için yeterlidir. Bu yöntemde iki farklı uygulama yapılabilmektedir. Birincisi proje alanında en yakın sabit istasyona ait FKP düzeltmeleri yayınlanır. Bu durumda tek yönlü iletişim kullanılır. İkincisi ise gezici GNSS alıcısının durduğu her nokta için FKP düzeltmeleri

hesaplanıp yayınlanır. Bu durumda iki yönlü iletişim kullanılır. FKP tekniğinde eş zamanlı kullanıcı sayısında kısıtlama yoktur (Kahveci, 2017; Öğütcü, 2017; Öğütcü, 2014; Jin, 2012).

FKP tekniğinin matematiksel modeli

FKP tekniğinde konuma bağlı hataların gösterimi için bir doğrusal düzlem polinomu kullanılır. Bu düzlem, referans istasyonunun yüksekliğinde WGS-84 elipsoidine paralel olarak tanımlanan bir yüzeyi ifade eder. Bir gezici GNSS alıcısının faz gözlemleri için bu yüzeye atıfta bulunan koordinatlar , mesafeye bağlı hataları (FKP düzlem parametreleri) aşağıdaki şekilde türetmek için kullanılır (Öğütcü, 2017; Öğütcü, 2014; Jin, 2012; Wübbena ve Bagge, 2006):

(3.16) (3.17) (3.18) Yukarıdaki eşitliklerde;

N₀: FKP düzleminde kuzey-güney doğrultusundaki geometrik sinyal değişimi

(iyonosferden bağımsız, ppm),

E₀: FKP düzleminde doğu-batı doğrultusundaki geometrik sinyal değişimi

(iyonosferden bağımsız, ppm),

N1: FKP düzleminde kuzey-güney doğrultusundaki iyonosferik sinyal değişimi

(kısa aralık kombinasyonu, ppm),

E1: FKP düzleminde doğu-batı doğrultusundaki iyonosferik sinyal değişimi (kısa

aralık kombinasyonu, ppm),

WGS84 datumunda referans istasyonunun coğrafi koordinatları (radyan),

𝐸: uydu yükseklik açısı (radyan),

𝛿𝑟0: geometrik sinyal kombinasyonunun uzaklığa bağlı hatası (iyonosferden bağımsız, m),

𝛿𝑟1: iyonosferik sinyal kombinasyonunun uzaklığa bağlı hatası (kısa aralık kombinasyonu, m)’dır.

L1 ve L2 frekansları için mesafeye bağlı hatalar (toplam düzeltmeler) şu şekilde hesaplanabilir: