TUSAGA-AKTİF TUSAGA-AKTİF

(CORS-TR) (CORS-TR)

ve ve

CBSCBS

Konumlama Uygulamaları

Telsiz Altyapısı

Harita İnşaat

Ziraat

CBS

Araç Takip Filo takip

Araç içi navigasyon

Avuçiçi cihazlar

Altyapı

Hassasiyetler

Klasik RTK Çalışması için,

Gerekli olanlar Koordinatı bilinen stabil bir nokta GNSS alıcısı, düzeltme yayınlayan bir

radyo modem ve taşınabilir bir enerji kaynağı

Güvenlik

Tek bir referans istasyonuna bağımlılık Tek referans istasyonuna olan sınırlı

uzaklık (Atmosferik koşullar) Referans istasyonu kurulurken oluşan

potansiyel kurulma hataları Süreklilik izlemesi olmaması Üretim kaybı Güvenlik İletişim Güç kaynakları

Klasik RTK ölçmelerinin sınırlamaları

Klasik RTK ölçmelerinde mesafeyi sınırlayan Sistematik Hatalar

Ionosfer Troposfer Uydu Yörünge hataları Uydu Saat Hataları Yansıma

İonosferik Hata

Klasik RTK uygulamasında ionosfer modellenemediği için, baz ve gezicinin aynı atmosferik koşullarda olması gereklidir. Bunun içinde aralarındaki mesafe 10-15km’yi geçmemelidir.

1/100000 saniyelik bir gecikme, yeryüzünde 300m’lik hataya karşılık gelir.

Dünya yüzeyinin 100-250 km üstünde. Güneşteki aktivitelerden etkilenir. Sinyal gecikmesine neden olur.

Troposfer

Atmosferik Etkiler

Ionosfer

< 10 km > 10 km

Düzeltilmemiş ionosferik hatalar.

VRS ağı tarafından düzeltilmiş ionosferik hatalar

Yörünge ve Saat Hataları Uydular ortalama 12 saate döngülerini tamamlar. Bu süre içerisinde birbirleri ile saat senkronizasyonu tam

olmalıdır. Yörünge sapmaları anında düzeltilebilmelidir. Küre çevresindeki uyduların tamamının dünya yüzeyindeki tek

bir merkezden görülebilmesi olanaksız olduğu için, GPS uyduları birbirine bağlı 5 kontrol merkezi ile yönetilir.

Glonass Örneği Günümüzde Rus Glonass sisteminin hassasiyetinin düşük olma nedenlerinden

biri, sadece Moskova üzerindeki tek kontrol merkezi olmasıdır. Böylece 11 saat süreyle bu merkezin görüş alanı dışında oluşan hatalar düzeltilememektedir.

Sabit GPS İstasyonu Kavramı

Statik Ölçme Amaçlı

GPS alıcısının kendi belleğine veya bağlı olduğu bilgisayara ham veri kaydeder.

• Bu sistemlerde genellikle günlük veriler uzaktan GSM/veya standart

telefon hattı ile bağlanılarak proses edilmek üzere merkeze indirilir. Bu tür istasyonlar ile yer kabuğu hareketlerin izlenmesi benzeri çalışmalar yapılır ve/veya bu ham veriler belirli süreler saklanarak, arazide statik, hızlı statik çalışma yapanlar için koordinatı bilinen bu noktaların ham verisi ile proses yapmaları sağlanır.

• İstasyonlardan bir merkezi bilgisayara indirilmiş verilerin kullanıcılara verilmesi manuel olarak sağlanır. Ham verilerden, istenen saatler için ve istenilen veri aralığında Rinex veri üretmek için farklı programlar kullanılması gerekir.

Bağımsız Sabit İstasyonlar

Sabit GPS İstasyonu Kavramı

RTK Yayını Amaçlı• Her bir sabit istasyonda bulunan radyo modemler ile belli frekansta düzeltme yayınlar.

Bu yayını almak için aynı modem ve frekansa sahip gezicilere gerek vardır. Topoğrafya ve diğer çevre etkiler dolayısıyla telsiz yayınının mesafesi 2-7km arasındadır. Sabit telsiz sistemi olduğu için kanunlar gereği yayıncı kuruluş statüsünde izin gereklidir.

• Standart bir GPS alıcısı, ADSL hattına bağlı bir bilgisayarda bulunan baz istasyonu yazılımı ile internet üzerinden Ntrip protokolu ile düzeltme yayınlar.

veya• IP özellikli bir referans GNSS alıcısı doğrudan bir router üzerinden internete bağlanarak Ntrip

protokolu ile düzeltme yayınlar. (GNSS alıcısının Ntrip Server özelliği olması gereklidir !) Bu yayını almak için Ntrip özellikli bir kontrol ünitesine veya geziciye GSM modem bağlanır

veya basit bir cep telefonu kullanılabilir. Her bir sabit istasyon bağımsız olduğundan, arazideki kullanıcı hangi istasyona yakın

olduğunu, ve bu istasyonun internet adresini bilmek durumundadır. Gerçek zamanlı bu tür bir çalışma, herhangi bir atmosferik modelleme, ya da yörünge

hatalarını elimine etmediğinden, istasyondan uzaklaşma mesafesi init süreleri ve hassasiyetler açısından klasik RTK çalışmasından farklı olmayacak ve 10-15km’yi geçemeyecektir.

Arazide çalışanları bir merkezden izleme olanağı yoktur. İstasyonlardan birinde bir sorun olursa, bunu farketmek uzun süre alabilir.

Bağımsız Sabit İstasyonlar

Sabit GPS İstasyonu Kavramı

Bağımsız Sabit İstasyonlar

Sabit GPS İstasyonu Kavramı

• Tüm istasyonların tek bir merkeze bağlı olarak çalışır• Sabit GPS ağlarının VRS çalışma prensibi, düzeltmenin mevcut bir sabit

istasyondan değil, tüm ağdan elde edilen, temizlenmiş ve modellenmiş olarak, ilgili geziciye ait oluşan sanal bir referans istasyonundan almasıdır. Bu istasyon merkezdeki yazılım tarafından ve gezicinin konumuna bağlı olarak oluşturulur.

• Kullanıcılar her zaman sadece merkeze bağlanırlar.• Geziciler Standart NTRIP protokolu üzerinden GPRS/EDGE ile merkeze

bağlanırlar.• Alıcı ve/veya kontrol ünitelerine takılı GSM modemler veya basit cep telefonları

kullanılabilir.• Tüm ağdaki sabit istasyonlar, istasyonların olası hareketleri, arızaları merkezden

izlenir.• Arazide sistemi kullanan tüm geziciler bunların elde ettikleri hassasiyetler

merkezden izlenir.• Tüm istasyonlardan merkeze ham veriler depolanır. Web sunucu vasıtasıyla,

isteyen istediği sürelerde ve veri aralığında ham veriyi sisteme sipariş verdiğinde, bu veri otomatik olarak oluşturulur ve mail’lenir. İstenirse faturalandırılır.

Sabit RTK İstasyon Ağı

Sabit GPS İstasyonu Kavramı

Sabit GPS İstasyonu ile

Sabit GPS Ağı

farklı sistemlerdir !

Sabit İstasyon ile Sabit Ağ FarklarıSabit GPS İstasyonları

Sabit GPS ağları

İstasyonlar arası mesafe Max:20km 60-100kmAtmosferik modelleme Yok VarGezicinin istasyona olan max uzaklığı

10km (Radyo modem kullanılıyorsa birkaç km)

Ağ içerisinde kalındığı sürece sınır yok

Gezicide istenen özel haberleşme donanımı

İsteniyor Standart GPRS

İstasyonlara ait problemlerin merkezden izlenebilirliği

Hayır Evet

İstasyonların genel izlenebilirliği

Hayır Evet

Arazideki Gezicinin düzeltme alacağı istasyon seçimi

Kullanıcı yakın olduğu istasyonu bilerek seçim yapmak zorunda

En uygun konumlar ve/veya sanal referans noktası merkez tarafından seçiliyor.

Arazide sistemi kullananların ücretlendirilebilirliği

Hayır Evet

Sabit istasyon noktası fiziksel olarak hareket ettiğinde, koordinat değişimi izlenebilirliği

Yok. Fark edilene kadar o nokta yanlış düzeltme yayınlar

Var. Ağ sürekli izleniyor. Dinamik olarak her saniyede proses oluyor ve dengeleniyor.

Yapılan düzeltmenin kalite izlenmesi

Yok. Her nokta bağımsız

Evet. Sistem bir ağ olarak çalışıyor.

Gezici hassasiyeti Bazdan uzaklaştıkça düşer

Her şartta aynı hassasiyet elde edilir

Init Süresi Bazdan uzaklaştıkça uzar

Her şartta aynı süredir.

CORS-TR ağına entegre, aynı zamanda da bağımsız ağ konfigürasyonu

RTK Ağların Avantajları Nokta tesisi yapılmasını ortadan kaldırması Proje teslimlerinde, koordinat taşıma için koordinatlı

nokta arama gibi problemlerden kurtulma. Kullanıcılar açısından daha az yatırım, ülke

ekonomisine katkı Lokal sabit istasyon kurulmasına gerek yok. Üretim artışı GPS kullanımındaki tüm olası hata kaynakları elimine

edilerek, kullanıcıya temiz veri sağlanıyor. Ionosfer otomatik olarak modellendiği için, referans

noktaları arasındaki mesafe en az 50 km olarak planlanabiliyor. Daha az istasyon ile daha büyük alan kapsanıyor.

Mevcut haberleşme altyapısı kullandığından, telsiz gibi izne tabii ve kısıtlayıcı sistemlere gerek yok.

Altyapı olarak elde edilen hassasiyetlerin tüm kullanıcılar için standart olması

Tüm kullanıcılar aynı koordinat sistemi kullanıyor.

Tutarlı Koordinat Sistemi

Yanlışlıkla bu tür durumlara düşmemek için, GPS altyapısı son derece önemlidir.

GNSS Altyapısı?

Genel Altyapı Örnekler:

GSM Kuleleri Yol ağı Elektrik ağı Fiber Optic kablolama

GNSS Altyapısı:– GNSS Alıcılar– Üst düzey Server’lar– İletişim hatları– Üst düzey veri işleme

yazılımları

GNSS Altyapısı, yüksek hassasiyetli ölçmelerin konumlamaya yönelik belkemiğini oluşturur.

Altyapı Uygulamaları

VRS uygulamaları

Kadastral ölçmelerKadastral ölçmeler CBSCBS - - HaritaHarita BarajBaraj – – Hareket izlemeHareket izleme Büyük inşaat alanlarıBüyük inşaat alanları Belediye hizmetleriBelediye hizmetleri TarımTarım – – Hassas tarımHassas tarım HHidrografik ölçmeleridrografik ölçmeler MaMakine kontrolkine kontrol - Naviga - Navigasyonsyon YolYol – – Demiryolu inşaatıDemiryolu inşaatı Yer altı inşaatı firma/kurumlarYer altı inşaatı firma/kurumlar Koordinatlı nokta üretmeKoordinatlı nokta üretme

RTK ağından beklenenler

Arazideki kullanıcı için hassasiyet Tecvizlere uygun Güvenilirlik!!!

24/7 (Donanım & Yazılım) Ağ bilgisi sunmalı Alarm Sistemi Raporlama sistemi Yedeklenebilirlik Kullanıcı/Veri Güvenliği

Kontrol Merkezi İzlemeServer: Merkezi Veri İşlemePotansiyel Hata kaynakları

İşletim Sistemi Kilitlenmesi Hard Disk Hataları İşlemci yanması Güç Katı Problemleri

Düşük/Yüksek Voltaj Elektrik Kesilmesi

Network Kartı Hataları

Sunucular yedeklidir ve hata durumunda alarm vererek, yedeğe geçiş yapar.

Referans İstasyonu İzleme

Yedekli İletişim sistemi Nasıl Çalışıyor?

Internet

PSTN

Kavramsal Model

Atmosfer Ref. Stns İletişim Donanım Koordinatlar

Kullanıcılar için Ürün(Veri)

KaliteKontrol

Hatalardan ayıklanmış Kullanıcı verisi

İzleme

Altyapı Bileşenleri

İstasyonlar

Yazılımİletişim

Donanım

CORS-TR Referans İstasyonu

CORS-TR Referans İstasyonu

Bu yapıda bulunan router kullanımayacaktır.

GNSS Altyapı Donanımları

CORS-TR VRS Gezici

Trimble Zephyr Geodetic 2

Stealth Teknolojisi GPS, GLONASS, Galileo

Altyapı yazılımları – Büyütülebilirlik yaklaşımı

GPSBase

GPSNet

xxx VRS

CORS-TR VRS, nasıl çalışıyor?

VRS Veri Akışı

Referans İstasyonu verisi Kontrol merkezine akar

Gezici konumunu (NMEA) kontrol merkezine gönderir

NMEA

Kontrol merkezi her gezici için ayrı bir VRS (Sanal Referans İstasyonu) oluşturur

VRS

Gezici son derece etkili ve verimli RTK ölçmesi gerçekleştirir.

VRS

Ağ RTK sistemleri

Dünyada en yaygın kullanılan yöntem VRS yöntemidir.

Diğer yöntem FKP (Almanya’da kısmen kullanılmaktadır.

MAC.RTCM 3.0 Net mesajını kullanır. (Şu ana kadar kullanılan bir yer yok)

CORS-TR sistemi her üç yöntemi de sağlamaktadır.

Kullanıcı seçenekleri

Arazideki kullanıcıya düzeltme verisi GPRS/EDGE üzerinden gelir.

Bunun için gezici alıcılar NTRIP protokolu kullanırlar. (TCP/IP benzeri)

Yeni tip gezicilerde GSM modem dahili olarak takılabilir.

Mevcut geziciler GPRS özellikli bir telefonu modem gibi kullanabilirler. Eğer kontrol ünitesi Ntrip özelliğine sahipse ,başka bir

donanım veya yazılım gerekmez Eğer eski teknoloji bir kontrol ünitesi ise, Ntrip yazılımı

ücretsiz olarak yeni teknoloji telefonlara yüklenerek düzeltme alınabilir.

Arazide verilen internet adresine girilir, kullanıcı adı ve password verilerek çalışma başlar.

Yöntemler

VRS tüm ağdan hesaplanmış ve hatalardan ayıklanmış komprime, her bir kullanıcıya özel düzeltmeyi kullanıcı ile birlikte hareket eden sanal bir referans istasyonu üzerinden yayınlar.

FKP tüm ağdan hesaplanmış her bir kullanıcıya özel bir düzeltmeyi kullanıcı konumuna en yakın referans istasyonu esas alarak yayınlar. (Referanstan uzaklaştıkça , hata miktarı artar.

MAC, etrafındaki referans istasyonlardan gelen veriyi gezicinin kontrol ünitesinde hesaplar. Bu nedenle çok güçlü kontrol ünitesi gerektirdiği gibi, gelen veri miktarı çok fazla olduğundan kullanıcıya maliyeti yüksektir, ve hassasiyet süreye bağlı olarak değişir.

Dünya çapında 4000’den fazla referans istasyonundan oluşan küresel VRS Ağları

ABDABDÇinÇin

Y.ZellandaY.Zellanda

AvusturalyaAvusturalya

DanimarkaDanimarka

İsviçreİsviçre

Çek Cumhur.Çek Cumhur.

FinlandiyaFinlandiya

AlmanyaAlmanya

İsveçİsveç

NorveçNorveç

ItalyaItalya

AustriaAustria

BelçikaBelçika

İspanyaİspanya

MalezyaMalezya

TayvanTayvan

İngiltereİngiltere

SlovenyaSlovenyaBosna Hersek

Bosna Hersek

PolonyaPolonyaFransaFransa

KanadaKanada

Güney KoreGüney Kore

AKAKJaponyaJaponya

PortekizPortekiz

SlovakyaSlovakyaSingaporeSingapore

Güney AfrikaGüney AfrikaNew Caledonia

New Caledonia

HindistanHindistan

20072007

PAPA

UTUT

PENNPENN

KYKY

VTVT

MEME

USACEUSACE

Turks & Caico

Turks & Caico

LitvanyaLitvanya

YunanistanYunanistan

KS ArabiaKS Arabia

NMNM

WIWI

MSMS

BrasilBrasil

İzlandaİzlanda

CACA

IrlandaIrlanda

COCORusyaRusya

TurkiyeTurkiye

BeninBenin

2007 yılından örnekler

Üç ana proje Yunanistan (HEPOS) projesi

100 istasyon Polonya (GUGIK) projesi

78 (+ 52) istasyon

Turkiye (CORS-TR) projesi 150 istasyon

Server Dağılımı•Turkiye 4 sunucuya bölündü

•Her sunucu ortalam 43 nokta içeriyor

• Sınırlarda ortak noktalar bulunuyor.

•İki ayrı IP sistemi kuruldu.

•VPN Tüneli

•Statik IP, kontrol merkezinde oluşabilecek herhangi bir router hatasına karşılık.

NW

SW

NE

SE

Süreç

Proje süresi 12+6 ay 1 Ağustos 2007 Proje

başlangıcı 20 Ağustos 2007-15 Aralık 2007 ** Pilye

inşaatları Nisan 2008 Akreditif

açılma 15 Nisan 2008 Cihazların Türkiye gümrüğüne

teslimi 30 Mayıs 2008 Telekom bağlantılarının büyük

kısmının bitimi

1 Haz 2008-10 Ekim 2008 *** Cihazların kurulumu

Tesisler

•3 adet 4metre pilye

•58 adet 3metre pilye

•84 adet 2metre pilye (zeminler dahil)

Pilye

Cihazlar

•139 adet Kurulumu biten

•4 adet Kıbrıs

•1 adet Artvin (Pilye üzerine bina yapıldı)

•1 adet Şemdinli (Terör yüzünden gidilemedi)

•1 adet Başkale(Telefon elektrik ve cihaz yeri problemli)

•Leica

Yer pilyesi yapım örneği

CORS-TR İstasyonları

Sorunlu yerler

Haberleşme Kalitesi ile ilgili

ADSL hatları sorunlu olan veya sık sık kesinti olan yerler

Kırşehir

Viranşehir

Kırıkkale

Boyabat

Kars

Sorunların nedenleri

Üniversite, Meslek Yüksek Okulu, Hükümet binaları gibi yerlerde bina içi ankastre hatlar kullanılmak zorunda kalınıyor. (Ayrı hatta izin verilmiyor).

Bina içi hatların kalitesi belirsiz.

Bu hatları bağlayan kutulara sürekli müdahale var.

TT hatlarındaki özellikle upload değerlerinin kötülüğü.

Eski bakır kabloların korozyonu.

Kabloların bağlandığı TT sokak kutularındaki iyi olmayan kontaklar.

Sistem ile TT santralı arasındaki mesafenin uzunluğu

TT hatlarında toprak kaçağı

Kontrol Merkezleri

Teorik olarak gerekli haberleşme hızları•Nokta başı yaklaşık:

700 byte /saniye = 5600 bit/saniye

•Toplam yaklaşık:

817600 bit/saniye= 0.8 Mbit/saniye

Haberleşme

Bir RTK ağının en önemli kısmı haberleşme olmasına rağmen , bu konu doğrudan bizlerin kontrolunda

değildir.

Servis sağlayıcıların (TT) önerdiklerine herzama şüpheli yaklaşılmalı.

Servis sağlayıcılarının konsantre olduğu konu tamamen internet kullanımına yönelik olduğu için, gerçek zamanlı çalışmalara göre altyapıları bulunmuyor.

Her zaman veri almaya yönelik hazırlıklıdırlar, ancak biz istasyonlardan veri göndermekteyiz.

Arıza kayıtlarının çağrı merkezi üzerinden takibi hemen hemen

olanaksızdır.

Birçok ADSL haberleşmesi , yıllarca önce kurulmuş olan klasik bakır telefon hatları üzerinden gerçekleştirilmektedir.

HaberleşmeHat kalitesi :Küçük değer olmalı

Hat üzerindeki kazanç: 15’den düşük olmamalı.

Haberleşme

TT hızı

Ortalama hız

Alt eşik

.

CORS-TR Dağılımı

İşletme Sistemin İşletmesi için IT elemanları istihdam edilmelidir. Ana haberleşme için ADSL, alternatif için GPRS/EDGE

kullanılmalıdır. Haberleşme altyapısı kullanıcının sorumluluğunda

olmalıdır. Her bir referans istasyonu için 4GB limitli ADSL hattı

yeterlidir. (29YTL/ay) Her bir referans istasyonundan merkeze akan 24 saatlik

veri miktarı sadece 54MB’dır. Sistem kendi içerisinde bağımsız çalışırken, istenirse aynı

zamanda CORS-TR ağına da ek maliyet getirmeksizin veri gönderir.

ÖzetGNSS Altyapısı, aşağıdaki uygulamalar için

gelişmeye ve dönüşüme yönelik ideal bir teknolojidir. Kadastral Yönetim Kentsel Altyapı Geliştirme Coğrafi Bilgi Sistemleri için Veri Toplama ve

Güncelleme Araç takip yönetimi Afet önleme ve yönetimi İzleme (Tektonik hareketler, yapısal

hareketler,deformasyon vbg.)

TEŞEKKÜR EDERİZTEŞEKKÜR EDERİZ

TUSAGA-AKTİF(CORS-TR)TUSAGA-AKTİF(CORS-TR)

Dr. Ömer YILDIRIM

Katkılarından Dolayı