Διερεύνηση της ακρίβειας του λογισμικού RTKLIB στην επίλυση δορυφορικών δεδομένων GNSS με χρήση στατικών τεχνικών δορυφορικού εντοπισμού - Μπατμάνογλου, Στέφανος (Εθνικό Μετσόβιο Πολυτεχνείο. Σχολή Αγρονόμων και Τοπογράφων Μηχανικών. Τομέας Τοπογραφίας. Εργαστήριο Ανώτερης Γεωδαισίας, 2017)
Η παρούσα διπλωματική εργασία πραγματεύεται την αξιολόγηση του ελεύθερου λογισμικού RTKLIB με τη χρήση στατικών τεχνικών εντοπισμού GNSS. Συγκεκριμένα εστιάζει στη διερεύνηση των δυνατοτήτων του απόλυτου εντοπισμού υψηλής ακρίβειας (PPP) και του στατικού σχετικού εντοπισμού (relative static) με μετρήσεις τόσο προς τα λειτουργικά (GPS, GLONASS), όσο και προς τα αναδυόμενα (GALILEO, BeiDou) συστήματα εντοπισμού. Για το σκοπό αυτό πραγματοποιήθηκαν δορυφορικές μετρήσεις σε σημεία διαφορετικού περιβάλλοντος από μια σειρά όμοιων δεκτών της εταιρίας JAVAD. Επίσης στις ίδιες θέσεις αναπτύχθηκαν και γεωδαιτικά δίκτυα προκειμένου να είναι δυνατός ο ενδελεχής έλεγχος των αποτελεσμάτων που προκύπτουν από τις επιλύσεις του λογισμικού. Τα δορυφορικά δεδομένα που συλλέχθηκαν επιλύθηκαν τόσο από το λογισμικό RTKLIB, όσο και από διαδικτυακές υπηρεσίες ανάλυσης δορυφορικών δεδομένων. Η τελική αξιολόγηση της κάθε μεθόδου προκύπτει από τα αποτελέσματα των συγκρίσεων που πραγματοποιήθηκαν. Η διάρθρωση της εργασίας γίνεται μέσα από 6 κεφάλαια: Στο πρώτο κεφάλαιο αναφέρονται τα βασικά χαρακτηριστικά του δορυφορικού συστήματος εντοπισμού, τα επιμέρους τμήματά του και οι κύριες πηγές σφαλμάτων του. Επίσης παρουσιάζονται οι μέθοδοι στατικού εντοπισμού που εφαρμόστηκαν, οι δυνατότητες τους καθώς και τα θετικά και αρνητικά χαρακτηριστικά τους. Στο δεύτερο κεφάλαιο γίνεται αναφορά στο τρόπο λειτουργίας, στις δυνατότητες και στις επιμέρους εφαρμογές του λογισμικού RTKLIB. Επίσης παρουσιάζονται αναλυτικά οι διαδικτυακές υπηρεσίες CSRS και AUSPOS καθώς και ο μορφότυπος RINEX που είναι συμβατός με όλα τα λογισμικά επίλυσης δορυφορικών δεδομένων. Τέλος παρατίθενται ορισμένες πληροφορίες για κάποια επιμέρους προγράμματα που συμμετείχαν στην επεξεργασία όπως το TEQC και το HEPOS Transportation Tool. Στο τρίτο κεφάλαιο περιγράφονται τα είδη των μετρήσεων που πραγματοποιήθηκαν και ο τρόπος με τον οποίο έγιναν. Τεκμηριώνεται η θέση όλων των σημείων που συμμετείχαν στις μετρήσεις. Δηλώνεται ο εξοπλισμός που χρησιμοποιήθηκε στις εργασίες πεδίου καθώς και τα χαρακτηριστικά των οργάνων. xviii Στο τέταρτο κεφάλαιο πραγματοποιούνται όλες οι επεξεργασίες των επίγειων και των δορυφορικών δεδομένων. Αρχικά επεξεργάζονται οι δορυφορικές μετρήσεις από τις υπηρεσίες CSRS και AUSPOS, ενώ συγκρίνονται τα αποτελέσματα τους για να εξακριβωθεί η εγκυρότητά τους. Στη συνέχεια πραγματοποιείται η οριζοντιογραφική και η υψομετρική συνόρθωση των επίγειων μετρήσεων για τα δύο δίκτυα. Τα αποτελέσματα της συγκρίνονται με τις υπηρεσίες ανάλυσης. Τέλος επιλύονται τα δορυφορικά δεδομένα στο λογισμικό RTKLIB με την μέθοδο του απόλυτου εντοπισμού υψηλής ακρίβειας και την μέθοδο του στατικού σχετικού εντοπισμού. Στο πέμπτο κεφάλαιο συγκρίνονται τα αποτελέσματα του λογισμικού RTKLIB με αυτά που προέκυψαν από τις υπηρεσίες ανάλυσης και από την επίγεια συνόρθωση. Οι συγκρίσεις αυτές γίνονται στο προβολικό σύστημα αναφοράς ΕΓΣΑ ΄87 και οι τυπικές αποκλίσεις τους υπολογίζονται για επίπεδο εμπιστοσύνης 95%. Η επίλυση ενός σημείου θεωρείται συμβατή με μια αντίστοιχη από άλλη μέθοδο όταν οι διαφορές τους κατά Δx, Δy, ΔΗ είναι μικρότερες από τις αντίστοιχες τυπικές αποκλίσεις για επίπεδο εμπιστοσύνης 95%. Η τελική αξιολόγηση έδειξε ότι οι ακρίβεια του λογισμικού για την επίλυση δορυφορικών δεδομένων με την μέθοδο PPP είναι ±9cm οριζοντιογραφικά και ±10.8cm υψομετρικά. Η αντίστοιχη ακρίβεια επίλυσης με τη μέθοδο του στατικού σχετικού εντοπισμού είναι ±9.7cm οριζοντιογραφικά και ±12cm υψομετρικά. Διευκρινίζεται ότι οι ακρίβειες αυτές αναφέρονται στο σύστημα λογισμικό RTKLIB – δέκτης JAVAD – τεχνική εντοπισμού, εστιάζοντας κυρίως στην πρώτη συνιστώσα του συστήματος. Επίσης τα παραπάνω αποτελέσματα αφορούν πραγματικές συνθήκες μετρήσεων σε αστικό περιβάλλον. Στο έκτο και τελευταίο κεφάλαιο παρουσιάζονται τα συμπεράσματα που προέκυψαν από την εκπόνηση της παρούσας διπλωματικής εργασίας, κάποιες προτάσεις καθώς και η χρονική διάρκεια της μελέτης.