Journals / Afyon Kocatepe Üniversitesi Fen ve Mühendislik Bilimleri Dergisi / 2022 / Cilt: 22 - Sayı: 3

Investigation of Real-Time GNSS VADASE Approach Capability of Capturing Vertical Dynamic Movements

Gerçek-Zamanlı GNSS VADASE Yaklaşımının Düşey Yönlü Dinamik Hareketleri Yakalayabilme Kabiliyetinin İncelenmesi

Pages
626–636
Publication Date
2022-11-06
DOI
—
🏛️Bibliographic metadata and full text access for this article are provided via DergiPark.
DergiPark Record ↗
✨

AI Summary & Key Takeaways

AI Insight
⚡ TL;DR(Too Long; Didn't Read)

According to the results, it was seen that the dominant frequency values of vertical dynamic motions were the same for all three methods.

📌 3 Key Takeaways

🎯
Objective & Hypothesis:Many positioning methods (Relative Kinematic, Real Time Kinematic (RTK), Pricese Point Positioning (PPP) and Real Time (RT)-PPP etc.) based on GNSS sensor have been used to detect dynamic motions occurring on the earth.
📊
Key Findings & Data:While the amplitude values corresponding to the dominant frequency vary between 1.6 mm and 3.2 mm in the RT-VADASE method according to the RP method referenced in the experiments, this difference varies between 1.1 mm and 1.6 mm in the PPP method.
💡
Conclusion & Impact:According to the results, it was seen that the dominant frequency values of vertical dynamic motions were the same for all three methods.
🔬Design:Research Article
📍Scope:Comprehensive Sample
⚙️Variables:Domain Parameters

Abstract

Many positioning methods (Relative Kinematic, Real Time Kinematic (RTK), Pricese Point Positioning (PPP) and Real Time (RT)-PPP etc.) based on GNSS sensor have been used to detect dynamic motions occurring on the earth. These methods used require external parameters such as a second GNSS receiver, internet connection, satellite orbit and clock correction information. In this study, the VADASE (Variometric Approach for Displacement Analysis Stand-Alone Engine) approach, which can directly capture dynamic motions in real-time without the need for any additional parameters, are examined. This method, based on multi-GNSS observations, was compared with the PPP method, with reference to the Relative Positioning(RP) method in the time and frequency domain. According to the results, it was seen that the dominant frequency values of vertical dynamic motions were the same for all three methods. While the amplitude values corresponding to the dominant frequency vary between 1.6 mm and 3.2 mm in the RT-VADASE method according to the RP method referenced in the experiments, this difference varies between 1.1 mm and 1.6 mm in the PPP method. In addition, when all experimental cases are examined in the time domain, there is a small (1-2mm) difference between the KOH values of the RT-VADASE method compared to the PP-PPP method. The results show that the RT-VADASE approach can accurately and reliably detect instantaneous vertical dynamic motions. However, it has been shown that the RT-VADASE method can be used as an integrated sensor in the early warning system in situations that will endanger human life by making a rapid hazard assessment of the structure in cases that may threaten the health of the structure, instantly detecting the effect of dynamic loads such as earthquake, wind, traffic load.

Özet

Yeryüzünde meydana gelen dinamik hareketlerin tespit edilmesinde GNSS (Global Navigation Satellite System) sensörüne dayalı birçok konum belirleme yöntemi (Bağıl Kinematik, Gerçek Zamanlı Kinematik (RTK), Hassas Nokta Konumlama (PPP), Gerçek Zamanlı (RT)-PPP vb.) kullanılmıştır. Kullanılan bu yöntemler ikinci bir GNSS alıcısı, internet bağlantısı, uydu yörünge ve saat düzeltme bilgisi gibi harici parametreler gerektirir. Bu çalışmada herhangi bir harici parametreye ihtiyaç duymadan gerçek zamanlı (Real-Time) dinamik hareketleri doğrudan yakalayabilen VADASE (Variometric Approach for Displacement Analysis Stand-Alone Engine) yaklaşımının düşey yönlü dinamik davranışları belirleyebilme yeteneği incelenmiştir. Çoklu-GNSS gözlemlerine dayalı bu yöntem, zaman ve frekans alanında bağıl konum belirleme (RP) yöntemi referans alınarak PPP yöntemi ile karşılaştırılmıştır. Sonuçlara bakıldığında düşey dinamik hareketlerin baskın frekans değerlerinin üç yöntem için de aynı olduğu görülmüştür. Baskın frekansa karşılık gelen genlik değerlerinde ise deneylerde referans alınan RP yöntemine göre RT-VADASE yönteminde 1.6 mm ila 3.2 mm arasında değişmekteyken PPP yönteminde bu farklılık 1.1 mm ila 1.6 mm arasında değişmektedir. Ayrıca zaman alanında tüm deney durumlarına incelendiğinde RT-VADASE yönteminin PP-PPP yöntemine göre KOH değerleri arasında milimetre düzeyinde (1-2mm) küçük farklılık bulunmaktadır. Sonuçlar, RT-VADASE yaklaşımının anlık olarak düşey dinamik hareketleri doğru ve güvenilir bir şekilde tespit edebileceğini göstermektedir. Bununla birlikte, RT-VADASE yöntemi deprem, rüzgâr, trafik yükü gibi dinamik yüklerin, yapıda meydana getirebileceği etkiyi anlık olarak tespit etmek ve yapı sağlığını tehdit edebilecek durumlarda yapının hızlı tehlike değerlendirilmesi yapılarak insan hayatını tehlikeye düşürecek durumlarda erken uyarı sistemine entegre bir sensör olarak kullanılabileceği gösterilmiştir.

🔖

Cite This Article

KARADENİZ, B., BEZCİOĞLU, M., YİĞİT, C. Ö., DİNDAR, A. A., AVCI, Ö. (2022). Investigation of Real-Time GNSS VADASE Approach Capability of Capturing Vertical Dynamic Movements. Afyon Kocatepe Üniversitesi Fen ve Mühendislik Bilimleri Dergisi, Cilt: 22 - Sayı: 3, 626–636. https://ajindex.com/articles/648174

📄 Full Text PDF Viewer

📄

PDF görüntüleyici hazırlanıyor...

References (9)

  1. Alcay, S., Turgut, M., 2017. Performance Evaluation of Real-Time Precise Point Positioning Method. IOP Conf. Series: Earth and Environmental Science, 95, 032023. DOI:10.1088/1755-1315/95/3/032023.
  2. Alçay, S., 2019. Investigation of The Positioning Performance of Real Time Precise Point Positioning Method (RT-PPP) In Terms Of Accuracy And Precision. Omer Halis Demir University Journal of Engineering Science, 8(1), 121-133.
  3. Alcay, S., Turgut, M., 2021. Evaluation of the Positioning Performance of Multi-GNSS RT-PPP Method. Arabian Journal of Geosciences, 14(155), DOI: https://doi.org/10.1007/s12517-021-065344.
  4. Alkan, R. M., Mutlu, B. 2022. IGS-RTS ürünleri kullanılarak gerçek-zamanlı hassas nokta konumlama (RT-PPP) tekniğinin performans analizi: Antarktika örneği. Yerbilimleri, 43(1),76-95, 1050124. Avallone, A., Marzario, M., Cirella, A., Piatanesi, A., Rovelli, A., Di Alessandro, C., D’Anastasio, E., D’Agostino, N., Giuliani, R., Mattone, M. 2011. Very high rate (10 Hz) GPS seismology for moderate-magnitude earthquakes: the case of the Mw6.3 L’Aquila. (central Italy) event. Journal of Geophysical. Research, 116, B02305. Benedetti, E., Branzanti, M., Biagi, L., Colosimo, G., Mazzoni, A., Crespi, M., 2014. Global Navigation Satellite Systems Seismology for the 2012 Mw 6.1 Emilia Earthquake: Exploiting the VADASE Algorithm. Seismological Research Letters, 85, 649–656.
  5. Bezcioğlu M., Karadeniz B., Yiğit C.Ö., Dindar A.A., Bezir F., Avcı, Ö., 2022. Gerçek Zamanlı GNSS VADASE Yaklaşımının Dinamik Deplasmanları Yakalayabilme Kabiliyetinin İncelenmesi. Harita Dergisi, 167, 1-11.
  6. Branzanti, M., Colosimo, G., Crespi, M., Mazzoni, A., 2013. GPS near-real-time coseismic displacements for the great Tohoku-oki earthquake. Institute of Electrical and Electronics Engineer Geoscience and Remote Sensing Letters, 10(2), 372-376.
  7. Breuer, P., Chmielewski, T., Górski P., Konopka, E., Tarczyński, L., 2008. The Stuttgart TV Tower displacement of the top caused by the effects of sun and wind. Engineering Structures, 30, 2771–2781.
  8. Cai, C. and Gao, Y., 2008. Precise Point Positioning Using Combined GPS and GLONASS Observations. Journal of Global Positioning Systems, 6(1), 13–22. doi:10.1017/S0373463313000039. Colosimo, G., Crespi, M., Mazzoni, A., 2011. Real-time GPS seismology with a stand-alone receiver: A preliminary feasibility demonstration. Journal of Geophysical Research Solid Earth, 116(11), 1–14.
  9. Çelebi, M., 2000. GPS in dynamic monitoring of long-period structures. Soil Dyna