USER POSITION ESTIMATION BASED ON GRADIENT DESCENT OF
ERROR OF GEOSTATIONARY SATELLITES' ELEVATION ANGLE

BERKE CAN TURAN

USER POSITION ESTIMATION BASED ON GRADIENT DESCENT OF ERROR OF GEOSTATIONARY SATELLITES' ELEVATION ANGLE

Tezin Türü: Yüksek Lisans

Tezin Yürütüldüğü Kurum: İstanbul Medipol Üniversitesi, Fen Bilimleri Enstitüsü, ELEKTRİK-ELEKTRONİK MÜHENDİSLİĞİ ANABİLİM DALI, Türkiye

Tezin Onay Tarihi: 2023

Tezin Dili: İngilizce

Öğrenci: BERKE CAN TURAN

Danışman: ÖZDEMİR Mehmet Kemal

Açık Arşiv Koleksiyonu: AVESİS Açık Erişim Koleksiyonu

Özet:

Konum kestirimi insanlık tarihinin başından beri önemli bir görev olmuştur. Turistik seyahatlerden, lojistik uygulamalarına günümüze kadar bir çok alanda ihtiyaç duyulan konum kestirimi/tespiti günümüzde otonom araçların popülerliğinin artması ile farklı bir boyuta taşınmıştır. Artık konum kestiriminin daha doğru ve hızlı bir şekilde tamamlanması otonom araçların günlük hayatımıza girişinde bir kriter olarak yer almaktadır. Hali hazırda var olan konumlandırma sistemleri (Küresel Konumlandırma Uydu Sistemleri - GNSS) her ne kadar günümüz ihtiyaçlarını karşılayabilir olsada ilerleyen teknoloji için yetersiz kalacaktır, ve bunun başlıca sebepleri uydu sinyallerinin kapalı ve kentsel alanlarda bozunuma uğraması ve bazı kırsal bölgelerde görüş alanı (Field of View) içerisinde yeterli sayıda uydu bulunmaması. Ayrıca bahsedilen GNSS uyduları GPS, GLONASS benzeri konumlandırma sistemleri dahilinde olup bu sistemlerde farklı ülkelerin konrolü altındadır. Bu sebeplerden ötürü literatürde alternatif konumlandırma yöntemleri üzerine bir çok çalışma yapılmıştır. Bu çalışmaların başlıca amaçları hali hazırda var olan konumlandırma sistemlerini destekleyerek konum kestiriminin doğruluğunu arttırıp daha kısa bir sürede tamamlanmasını sağlamak, bağımsız çalışan bir konumlandırma sistemi ile politik sebeplerden ötürü kısıtlamalar olsa bile güvenli bir şekilde bu ihtiyacı yerine getirebilmektir. Bu çalışmada sabit yörünge uydularının televizyon canlı yayın sinyallerinin varış açısı kullanılarak tekrarlamalı gradian azalması tabanlı konum kestirimi önerilmiştir. Sabit yörünge uydularının bu görevi gerçekleştirmek için bir çok avantajı bulunmaktadır. Bu avantajlar, konumlarının dünyaya göreceli olarak sabit olması, kapsama alanlarının zaman ile değişmemesi ve kesintisiz televizyon canlı yayın sinyalleri yayınlamaları. Böylece kullanıcı belirli bir bölge içerisinde tanımlanmış uyduları kullanarak herhangi bir zamanda ölçüm alarak konum kestirimi yapabilir ayrıca yapılan ölçümler zamana bağlı olarak değişmeyeceği için sonradan tekrarlanabilir. Varış açısının konumlandırma görevinde avantajı, pahalı ve karmaşık zaman senkronizasyonu ihtiyacını ortadan kaldırmasıdır. Fakat sabit yörünge uydu sinyallerinin varış açısını kullanmanın bir de dezavantajı vardır. Bu dezavantaj ise sabit yörünge uydularının yüksekliklerinden kaynaklı, varış açılarındaki ölçüm hatalarının konum kestirim hatasına etkisidir. Önerilen yöntemin gürültüsüz gerçekleştirilen simülasyon deneylerinde çok iyi sonuçlar verdiği görülmesine rağmen gürültülü saha deneylerinde konum kestirimi hatasının yüksek olduğu görülmüştür. Bunun başlıca sebebi önerilen senaryoda kullanılan referans konum noktaları olan sabit yörünge uydularının kullanıcı konumlarına olan uzaklığıdır. Referans konum noktalarının kullanıcı konumuna daha yakın olduğu senaryolarda (örn. Karasal yayın sinyalleri ile) önerilen konumlandırma yönteminin daha başarılı sonuçlar vermesi beklenmektedir.