GPS GNSS

Keskin M, M Akkamis, YE Sekerli. 2018. An Overview of GNSS and GPS based Velocity Measurement in Comparison to Other Techniques. International Conference on Energy Research (ENRES2018), 1-2 November 2018, Alanya, Turkey, Proceedings Book, pp.392-404.  ......... .......... .............. ........... ............ ............ .......... ............ ............ ..........
Abstract: GNSS-based speed sensing have some advantages over other methods with no moving parts, not affected by tire properties, dust, ground ruggedness, tall vegetation, suitability for measuring human speed, etc. However, GNSS receiver manufacturers do not provide detailed data on the accuracy of their products in velocity measurement under different conditions. Hence, studies are conducted to assess the speed accuracy of the GNSS receivers. This paper overviewed studies on the accuracy of GNSS receivers for speed measurement and basic knowledge on other methods was also included. Studies revealed key findings: GNSS units determine the speed based on three methods (travel distance/time, Doppler shift and time-differenced carrier phase, TDCP) and the TDCP method can offer better accuracy than the other two methods. GNSS receivers with higher update frequencies give more accurate speed data as compared to the lower ones, especially in varying speed conditions (acceleration and deceleration). High correlation exists between GPS velocity error and acceleration and deceleration (R2>0.70) in variable speeds meaning that the error rises in higher acceleration and decelerations. GPS units underestimate the speed as compared to the actual speeds. The accuracy of speed with DGPS was improved as compared to non-differential GPS. Adding GLONASS to GPS does not improve the performance considerably. HDOP might be used as a quality indicator for speed data reliability. Also, caution should be exercised for GNSS speed measurement under challenging environments (overpass, forest, urban area, etc.). ............ ............ ............ ............ ............ .......... ........... ............ ............ ........... ........... .......... ............. .......... ............
Özet: GNSS esaslı hız ölçümü tekniği diğer yöntemlere göre bazı avantajlara sahiptir: hareketli parça bulunmaması, teker ve lastik özelliklerinden, tozlanmadan, zemin yüzeyinin düz olmamasından, zeminde yüksek boylu bitki örtüsü olmasından etkilenmemesi ve insan hızını ölçmeye uygun olması. Ancak, GNSS alıcısı üreten firmalar, ürünlerinin farklı koşullardaki hız ölçümü doğruluğu konusunda yeterli bilgi sunmamaktadır. Bu nedenle, GNSS alıcılarının hız ölçüm doğruluğunu değerlendirmek için çalışmalar yürütülmektedir. Bu makalede, GNSS alıcılarının ve kıyaslamalı olarak diğer yöntemlerin hız ölçümündeki doğruluğu konusunda yapılan çalışmalar özetlenmiştir. Bu konuda yapılan çalışmalar, önemli bulgular ortaya koymuştur: GNSS alıcıları hızı üç yöntemle belirleyebilmektedir (Alınan yol/zaman, Doppler frekans kayması ve TDCP). TDCP yöntemi hız ölçümünde diğer iki yöntemden daha iyi doğruluk sağlayabilmektedir. Yüksek veri güncelleme frekansına sahip GNSS alıcıları, özellikle değişen hız koşullarında (hızlanma ve yavaşlama), düşük frekanslı olanlara kıyasla daha doğru hız verisi sağlamaktadır. Değişken hızlarda GPS hız ölçümü hatası ile hızlanma ve yavaşlama ivmesi arasında yüksek korelasyon (R2>0.70) bulunmaktadır, bu, hata değerinin yüksek ivmeli hareket durumunda arttığı anlamına gelmektedir. GPS alıcıları, gerçek hızı az miktarda daha düşük değerlerde tahmin etmektedir. Diferansiyel GPS (DGPS) ile ölçülen hızın doğruluğu, diferansiyel olmayan GPS ile karşılaştırıldığında artmaktadır. GPS'e ek olarak GLONASS uydularının kullanımı performansı önemli ölçüde etkilememektedir. HDOP, hız ölçümünün güvenilirliği için kalite göstergesi olarak kullanılabilir. Ayrıca, olumsuz ortam koşullarında (üst geçit, orman, kentsel alan vb.) GNSS hız ölçümü doğruluğu konusunda dikkatli olunmalıdır.