در دهه اخیر استفاده از شیوه تعیین موقعیت مطلق دقیق (Precise Point Positioning) در کاربردهای استاتیک و کینماتیک ماهواره ای متداول شده و چندین نرم افزار و سایت های پردازش برخط متعدد برای این منظور تولید شده اند. در این تکنیک از مشاهدات عاری از اثر یونسفر کد و فاز یک گیرنده دو فرکانس به همراه محصولات دقیق مدار و ساعت ماهواره که از سایت های مراکز مختلف IGS در دسترس اند، استفاده می شود. در نتیجه اگرچه در PPP به طور مستقیم نیازی به استفاده از مشاهدات ایستگاه های مرجع نیست، اما همچنان وجود یک شبکه مبنایی، حتی با فواصل بلند مانند شبکه IGS برای تولید محصولات دقیق مدار و ساعت ماهواره نیاز خواهد بود. همچنین استفاده از این شیوه تعیین موقعیت در کاربردهای مختلف، نیازمند داشتن دانش کافی از دقت، صحت و روش اجرای آن است. در مقاله حاضر، مشاهدات استاتیک چهار گیرنده GPS دو فرکانس از شبکه ایستگاه های دائمی ایران و مشاهدات کینماتیک گیرنده GPS مستقر روی هواپیما، با استفاده از نرم افزار برنیز (Bernese) و به دو شیوه مطلق دقیق و نسبی با استفاده از ایستگاه ها و محصولات دقیق IGS پردازش شده و نتایج آنها با هم مقایسه شده است. همچنین به منظور تعیین مدت زمان بهینه جمع آوری مشاهدات برای رسیدن به دقت بهتر از ده سانتیمتر در حالت استاتیک، مشاهدات ایستگاه های دائمی در هر مرحله با اضافه کردن یک ساعت به مشاهدات قبلی پردازش شدند. در نهایت مشخص شد که با داشتن مشاهدات GPS به مدت زمان بیش از یک ساعت، رسیدن به دقت بهتر از ده سانتیمتر در حالت استاتیک تضمین شده و با استفاده از تکنیک PPP دقت مشاهدات کینماتیک به طور متوسط و در مقایسه با حالت نسبی بهتر از ده و بیست سانتیمتربه ترتیب در حالت دو بعدی و سه بعدی است که می تواند در بسیاری از کاربردهای نقشه برداری مانند هیدروگرافی و فتوگرامتری کافی باشد.

تاخیر امواج به دلیل گذر از لایه تروپوسفر همواره به عنوان عاملی تاثیرگذار در سیستم تعیین موقعیت جهانی مطرح می باشد. در این پژوهش ضمن بررسی روش ردیابی اشعه سه بعدی به منظور محاسبه تاخیر ناشی از لایه تروپوسفر، توانایی تصاویر سنجنده مادیس که یک ابزار مطرح و پرکاربرد در محاسبات جوی می باشد، در پیاده سازی این الگوریتم و محاسبه تاخیر تروپوسفری در راستای تعیین موقعیت مطلق دقیق، مورد سنجش قرار گرفته است. بدین منظور با انتخاب منطقه ای در مرکز اروپا و دریافت تصویری از این سنجنده در آن منطقه در تاریخ 01/08/2008 اقدام به بررسی کارآیی این مشاهدات گردید. علاوه بر این به منظور ارزیابی نتایج بدست آمده، از مشاهدات رادیوسوند موجود در منطقه و همچنین اطلاعات هواشناسی ERA-Interim استفاده شده است. پس از اعمال تصحیحات بر تصویر و مقداردهی به پیکسل های ابری، روش ردیابی اشعه سه بعدی در محل مربوط به یک ایستگاه سیستم تعیین موقعیت جهانی واقع در کشور اتریش، با بکارگیری هر سه نوع داده ها پیاده سازی شد. بیشینه اختلاف بین تاخیر بدست آمده از تصویر ماهواره ای با دو مشاهده دیگر 98/2 و کمینه آن صفر سانتیمتر بود. همچنین میزان جذر میانگین مربعات اختلاف بین مشاهدات رادیوسوند و تصویر ماهواره ای برابر 11/1 و جذر میانگین مربعات اختلاف بین داده های ERA-Interim و تصویر ماهواره ای برابر 89/0 سانتیمتر مشاهده شد. در ادامه تعیین موقعیت مطلق دقیق با استفاده از نرم افزار برنیز و با بهره گیری از تاخیرهای محاسبه شده از داده های مختلف صورت گرفت و با مختصات دقیق ایستگاه مقایسه گردید. دقت موقعیت بدست آمده با تصحیحات تروپوسفری سنجنده مادیس کمتر از دقت موقعیت بدست آمده با تصحیحات تروپسفری رادیوسوند و ERA-Interim است که بیانگر کارایی کمتر سنجده مادیس در تصحیح تروپوسفری مشاهدات سیستم تعیین جهانی در تعیین موقعیت مطلق دقیق نسبت به رادیوسوند و ERA-Interim است.

در این تحقیق هدف ارزیابی ترکیب­های مختلف عاری از یونسفر برای فرکانس­های دو سیستم ماهواره­ای ناوبری Galileo و BeiDou و در نهایت بررسی تأثیر این ترکیب­ها در کیفیت تعیین موقعیت مطلق دقیق (PPP) می­باشد. به این منظور از نرم­افزار PPPteh تحت matlab ارائه شده توسط نویسندگان مقاله استفاده می­شود. ابتدا به ارزیابی ترکیب­های مختلف فرکانس­های ماهواره­های Galileo شامل E1/E5a، E1/E5b، E1/E5، E1/E6و ماهواره­های BeiDou شامل B1/B2، B1/B3، B2/B3 پرداخته شد. بر این اساس ترکیب E1/E5a و B1/B2 به عنوان بهترین ترکیب برای استفاده در روش PPP انتخاب شدند. در بین دیگر فرکانس­ها دو ترکیب E1/E5b و B1/B3 از دقت نزدیک به E1/E5a و B1/B2 برخوردار بودند. سپس با در نظر گرفتن دو معیار برتری، تعیین موقعیت PPP با ترکیب مشاهدات دو سیستم GPS/Galileo و GPS/BeiDou و استفاده از دو ترکیب انتخاب شده انجام گرفت. کاهش زمان همگرایی و افزایش دقت سه بعدی مؤلفه­های مختصاتی نسبت به حالت GPS نتیجه شد. در حالت مقایسه دو ترکیب نزدیک به هم کاهش زمان همگرایی در حالت دو بعدی بین 1 تا 5 دقیقه برای BeiDou و 1 تا 8 دقیقه برای Galileo نتیجه شد. در هنگام ترکیب دو سیستم، استفاده از مشاهدات Galileo نسبت به BeiDou از کیفیت مطلوب­تری برخوردار بوده است. در نهایت مقایسه نتایج تعیین موقعیت PPP در حالت ترکیب سه سیستم GPS/Galileo/BeiDou انجام گرفت. که نسبت به حالت تک سیستم GPS و همچنین ترکیب دو سیستم GPS/Galileoو GPS/BeiDou از کیفیت بالاتری برخوردار بوده است. بنابراین می­توان دید که انتخاب سیگنال­های مناسب در تعیین موقعیت PPP و ترکیب مشاهدات مختلف با GPS می­تواند نیاز­های کاربر را از نظر دقت و زمان همگرایی مرتفع سازد.

یکی از مباحث مهم در ژئودزی تعیین موقعیت نقاط است که به دو روش نسبی و دقیق انجام می شود. روش تعیین موقعیت مطلق دقیق (PPP) که در دو دهه اخیر گسترش یافته و مزایای ویژه ای نسبت به روش نسبی دارد، هنوز نتوانسته به دقت روش های تعیین موقعیت نسبی برسد. عمده مشکلات این روش مربوط به مدل های پردازش، ابهام فاز غیرصحیح و دقت برآورد اثر تروپوسفر است. تاکنون تلاش های زیادی برای اصلاح مدل ها و کالیبراسیون بایاس فازهای ماهواره ای صورت گرفته است. در این مقاله هدف برآورد هرچه دقیق تر تاخیر تروپسفری و در نتیجه افزایش دقت تعیین موقعیت با روش تعیین موقعیت مطلق دقیق است. برای این منظور تاخیر توسط پردازش PPP محاسبه می گردد، سپس سعی می شود بخشی از تاخیر که این روش نتوانسته مدل کند، توسط روش ردیابی اشعه محاسبه و اعمال گردد تا تعیین موقعیت به دقت بالاتری برسد.امواج منتشره از ماهواره ها تحت تاثیر تروپوسفر دچار تاخیر می شوند. مدل کردن این تاخیر در روش های تعیین موقعیت برای دستیابی به دقت بالا، بسیار مهم است. روش های مختلفی مانند روش ردیابی اشعه و استفاده از توابع نگاشتی مثل 1/cosz، VMF، GMF که تاخیر زنیتی را به تاخیر مایل تبدیل می کند، برای برآورد این تاخیر موجود است.در این مقاله تاخیر مایل تروپوسفری با استفاده از مدلهای عددی هواشناسی توسط ردیابی اشعه محاسبه شده است و اختلاف آن با تاخیرات مایل تروپوسفری بدست آمده به سه روشی که به تفضیل شرح داده خواهد شد (با استفاده از تابع نگاشت GMF و تاخیر زنیتی بدست آمده از روش PPP) به فایل های RINEX اعمال شده است. سپس برای فایل های RINEX اصلاح شده، پردازش PPP انجام شد. در واقع هدف ساختن فایل مشاهداتی RINEX جدیدی است که تاخیر مایل حاصل از PPP به جواب ردیابی اشعه نزدیک باشد. سپس اثر این اصلاح مشاهدات را در مختصات گیرنده حاصل از این روش ها بررسی می نماییم. با مقایسه نتایج با مختصات ITRF نقطه، مشخص شد که اعمال اختلاف بین تاخیر مایل حاصل از حاصلضرب تاخیر زنیتی بدست آمده از روش PPP در 88% تابع نگاشت هیدروستاتیک GMF و 12% از تابع نگاشت غیرهیدروستاتیک با تاخیر حاصل از روش ردیابی اشعه، به فایل های مشاهداتی، باعث بهبود تعیین موقعیت مطلق دقیق می شود.

در این مقاله به بررسی میزان کارآیی روش نوین ردیابی پرتو سه بعدی (3D Ray tracing) در تصحیح اثر وردسپهر (Troposphere) در تعیین موقعیت مطلق دقیق با استفاده از سیستم های تعیین موقعیت جهانی (Global Positioning System: GPS) پرداخته شده است. بدین منظور با انتخاب دو ایستگاه تبریز و ابرکوه در کشور ایران و استفاده از داده های هواشناسی ERA-Interim و مشاهدات فاز (Phase) و کد (Code) ایستگاه های GPS، تصحیحات وردسپهری با استفاده از روش ردیابی پرتو سه بعدی، ردیابی پرتو دو بعدی (2D Ray tracing) و مدل سستامینن (Saastamoinen) محاسبه شد. در ادامه تصحیحات وردسپهری به دست آمده از روش های فوق بر مشاهدات GPS اعمال شده و تعیین موقعیت در این سه حالت انجام گرفت. یک بار نیز با استفاده از نرم افزار Bernese موقعیت دو ایستگاه ابرکوه و تبریز با مجهول در نظر گرفتن تاخیر مربوط به لایه وردسپهر تعیین شد. معیار قرار دادن موقعیت محاسبه شده از نرم افزار Bernese و مقایسه آن با موقعیت به دست آمده از سه روش فوق، نشان دهنده این است که موقعیت به دست آمده از روش ردیابی پرتو سه بعدی در ایستگاه تبریز به اندازه 0.017 متر دقیق تر از موقعیت به دست آمده از روش ردیابی پرتو دو بعدی است و همچنین 0.049 متر دقیق تر از موقعیت به دست آمده در حالت استفاده از مدل سستامینن می باشد. در عین حال در ایستگاه ابرکوه نتایج سه روش تفاوت چندانی ندارند. این موضوع را می توان به تغییرات و اندازه بیشتر بخارآب در ایستگاه تبریز و در نتیجه اهمیت استفاده از روش های نوین و دقیق تصحیح خطای وردسپهری در این گونه مناطق نسبت داد.

در علوم نقشه برداری از سامانه ی ناوبری ماهواره ای جهانی (GNSS) برای اهداف ژئودتیک و ژئودینامیک استفاده شده است ولی در سال های اخیر از این سامانه برای اندازه گیری پارامترهای جو کره ی زمین نیز استفاده شده است. یکی از این پارامترها، بخار آب تعلیق پذیر (PWV) اتمسفر می باشد. امکان اندازه گیری PWV توسط گیرنده های GNSS، به واسطه ی تاخیر اتمسفری ایجاد شده در سیگنال ارسال شده از طرف ماهواره فراهم می شود و مقدار PWV از تاخیر کلی در راستای زنیت (ZTD) استخراج می شود. سامانه ناوبری ماهواره ای جهانی ویژگی های منحصر به فردی دارد که از آن جمله می توان به پیوستگی زمانی مشاهدات آن اشاره نمود که منجر به برآورد PWV با تفکیک زمانی بالا می شود. پیوستگی زمانی امکان پایش بخار آب موجود در اتمسفر را برای مقیاس های کوچک زمانی فراهم می کند. PWV نشان دهنده ی بخار آب موجود در اتمسفر است و در صورت برآورد سریع آن، می توان احتمال بارندگی را مورد بررسی قرار داد. در این مقاله دقت PWV حاصل از مشاهدات لحظه ای GNSS جهت استفاده در مدل های عددی پیش بینی آب و هوا مورد بررسی قرار می گیرد. به همین منظور مشاهدات GNSS برای ایستگاه های شبکه ی IGN واقع در کشور فرانسه با روش تعیین موقعیت مطلق دقیق (PPP) پردازش شد. پردازش ها یک بار با تولیدات مدار و ساعت بسیار سریع و یک بار با تولیدات مدار و ساعت نهایی انجام گرفت و بین ZTDهای حاصل از آن ها، مقایسه صورت گرفت. این مقایسه ها به وسیله ی خطای ریشه ی میانگین مربعی، انحراف معیار و بایاس میانگین با مبنا قرار دادن مقادیر حاصل از مدار و ساعت نهایی به عنوان مقادیر صحیح انجام شد و نتایج نشان دهنده ی دقت کافی PWV حاصل از ZTD هایی بود که با مدار و ساعت بسیار سریع برآورد شده بودند.

تعیین موقعیت دقیق نقاط در تمام شرایط آب و هوایی همواره از مهمترین اهداف سیستم های ماهواره ای ناوبری جهانی بوده است. شکست امواج ارسالی از ماهواره ها بدلیل عبور از لایه های مختلف جو به ویژه پایین ترین لایه آن که تروپوسفر نام دارد، زمینه ساز بروز یکی از مهمترین انواع خطاهای موجود در تعیین موقعیت می باشد. در این مقاله به مقایسه تاثیر داده های هواشناسی ERA-Interim و داده های رادیوسوند در افزایش دقت تعیین موقعیت مطلق نقاط با اعمال تصحیحات مربوط به اثرات این لایه بر داده ها پرداخته شده است. بدین منظور با بکارگیری روش ردیابی اشعه سه بعدی و انتخاب دو ایستگاه بندرعباس و بیرجند و آماده سازی داده های مذکور در این مناطق، تصحیحات تروپوسفری با هر دو نوع داده هواشناسی فوق برای سه تاریخ متفاوت محاسبه گردید. ابتدا با استفاده از نرم افزار Bernese موقعیت دو ایستگاه بندرعباس و بیرجند یکبار با مجهول در نظر گرفتن تاخیر مربوط به لایه تروپوسفر، و بار نیز با صرف نظر از آن تعیین گردید. در ادامه تصحیحات تروپوسفری بدست آمده از روش ردیابی اشعه با استفاده از مشاهدات رادیوسوند و داده های هواشناسی ERA-Interim بر فایل مشاهدات GPS اعمال گردید و تعیین موقعیت در این دو حالت نیز انجام گرفت. نتایج بدست آمده علاوه بر نشان دادن اهمیت خطای تروپوسفری در محاسبات تعیین موقعیت مطلق، بیانگر آن است که موقعیت بدست آمده با استفاده از تصحیحات رادیوسوند در ایستگاه بندرعباس 0.0162 متر دقیق تر از موقعیت بدست آمده با استفاده از تصحیحات داده های هواشناسی می باشد. در عین حال در ایستگاه بیرجند با توجه به دقت تعیین موقعیت، نتایج دو نوع داده تفاوت چندانی ندارد. این موضوع را می توان به تغییرات کم بخار آب و سایر شاخص های جوی در راستاهای ارتفاعی و مسطحاتی در ایستگاه بیرجند در مقایسه با ایستگاه بندرعباس نسبت داد.