Söz Yitimi
Üye
- Katılım
- 17 Nis 2009
- Mesajlar
- 202
- Puanları
- 1
GPS (Global Positioning System)
GPS Nedir?
Amerikan askeriyesinin yardımıyla dünya çapında işleyen bir uydu navigasyon sistemi kuruldu; GPS (Global Positioning System - Küresel Konumlandırma Sistemi). Sistem 20.000 metre yükseklikte dolaşan 24 uydudan oluşuyor. Veriler yüksek frekanslı radyo dalgalarıyla dünyaya iletiliyor. Bu veriler askeri P-kodunda ve sivil kullanılan C/A-kodunda şifreli. ABD savunma bakanlığı kriz durumlarında C/A verilerinin hassasiyetini bölgesel olarak +/- 100 metreye kadar yanıltabilir. Böylece çok sağlıksız pozisyon bilgileri yayabilir. Bu programa Selective Availability (SA - seçimli kullanım) deniyor.
2 Mayıs 2000 senesinden beri SA kapalı ve GPS hassasiyeti +/- 3 metredir. Sadece savaş ve kriz durumunda ABD SA'yı açabiliyor. Bu en son Irak savaşında yapıldı.
Global Positioning System olarak açılımı olan uydu bazlı radyo navigasyon sistemine verilen addır. Amerikan Savunma Bakalığı'nın denetiminde ve idamesinde olan sistem 24 adet uydu takımından oluşur. Uyduların yörünge hareketi 12 saat sürer. Ufuk çizgisi üzerinde erişilebilen maksimum uydu sayısı günün saati ve konuma bağlı olarak 8-12 arasında değişir. 3 boyutlu pozisyon elde edebilmek için en az 4 adet uydudan yayınlanan sinyalin işlenmesi gerekir. Normal şartlarda yani çevrede GPS sinyallerini engelleyecek fiziksel engel yok ise en az 6-8 arası sayıda uydu ile iletişim kurulur.
GPS Kullanımı İçin Herhangi Bir Abonelik Gerekir mi?
GPS bir radyo navigasyon sistemidir ve sürekli yayın yapar. GPS alıcısı olan herhangi bir kullanıcı, yayınlanan sinyalleri kullanarak herhangi bir ücret ödemeksizin sistemden faydalanabilir. GPS alıcısı pasif yapıda olduğundan yani havada bulunan sinyali işlediğinden (FM radyosu gibi) uydulara veya başka her hangi bir yere sinyal göndermez.
GPS alıcısından alınabilecek pozisyon hassasiyeti ne kadardır?
GPS sistemi milimetreden metre hassasiyete bir çok seviyede sonuç üretebilecek kapasitede bir sistemdir. El tipi alıcılar ile ilave bir düzeltme olmaksızın elde edilebilecek sonuç şu an ±15 metredir fakat 1 mayıs 2000 tarihinde kaldırılmış olan ve Selective Availability olarak adlandırılan kasti yanıltma sinyalleri ±100 metreye varan sapmalar ile sonuç elde edilmekte idi. Daha iyi sonuç için ilave düzeltme yayınlarından faydalanmak gerekir. Bu düzeltme yayınları yersel veya uydu bazlı yapıda olabilmektedir. Yersel yayınlar yoğun olarak Amerika ve kısmi olarak Avrupa kıyılarında yapılmaktadır fakat be düzeltme sinyallerini alabilmek ilave donanımlar ile mümkün olabilmektedir. Uydu bazlı olarak yapılan yayınlar yeni nesil GPS alıcıları ile direk alınabilmekte ve böylelikle ±3 metreye varan hassasiyette pozisyon elde edilebilmektedir. Uydu bazlı yayınların genel ismi SBAS (Satellite Based Augmenting System) dir. SBAS'a örnek olarak Amerika için WAAS, Avrupa için EGNOS ve Japonya için MSAS verilebilir. Bu uydular sabit yörüngeli uydulardır ve yine yayın erişimi için ilave bir ücret talep edilmemektedir. Aşağıdaki şekilde WAAS ve EGNOS uydularının dağılımı ve kapsama alanları görülmektedir. Ülkemiz şekilden de görüleceği üzere iki uydunun kapsama alanındadır.
GPS alıcısını, Fish Finder, Auto Pilot gibi sistemlere nasıl bağlayabilirim?
GPS alıcısı ürettiği konum, hız, doğrultu gibi bilgileri hem kendi ekranında kullanır hem de seri (RS232 veya RS422) port vasıtası ile harici sensörlerin kullanımına açar. Üretilen bilgi NMEA 0183 olarak anılan formattadır ve ihtiyaca göre kullanılabilen farklı yapıda cümleciklerden oluşur. Örneğin GGA cümleciğinin açıklaması şu şekildedir.
GPGGA,hhmmss.ss,1111.11,a,yyyyy.yy,a,x,xx,x.x,x.x,M,x.x,
1: Zaman bilgisi (Greenwich zamanı)
2: Enlem
3: Enlem yarı küre bilgisi (N kuzey, S güney)
4: Boylam
5: Boylamın greenwich yönü (W batı, E doğu)
6: Çözüm durumu (0 çözüm yok, 1 mutlak pozisyon, 2 diferansiyel pozisyon)
7: Kullanılan uydu sayısı
8: HDOP (Yatay uydu geometrisi katsayısı)
9: Yükseklik
10: Yükseklik birimi (m, metre)
11: Jeoid yüksekliği
Yukarıda açıklanan mesaj cümleciği pozisyon ağırlıklıdır. İstenilen bilgi seyrüsefer için olduğunda (doğrultu, mesafe ve zaman bilgileri) GPRMB ve GPSRMC mesajları kullanılabilir. Anlatılan bilgiler sistem entegrasyonu içindir. GPS alıcısı bağlanabilen harici sensörler, alıcıdan akan bu bilgileri otomatik olarak ayırıp kullanırlar. Sadece yapılması gereken, seri bağlantı kablosunun anılan sensörlere bağlanmasıdır.
GPS alıcısında şarjlı tipteki piller kullanılabilir mi?
GPS alıcıları genelde Alkalin tip kalem piller kullanır. Şarjlı tip kalem piller den NiCd yapıdakilerin gücü Alkalin'lere göre çok düşük olduğundan tavsiye edilmez. Fakat yeni yeni yaygınlaşan NiMh yapıdaki şarjlı pillerin 1500-2000 mAh civarında güçteki şarjlı piller oldukça performanslı olarak kullanılabilmektedir.
GPS alıcımı elektronik haritalar ile kullanabilir miyim?
GPS alıcıları temelde koordinat çifti üretimi amaçlı yapılmışlardır. Kullanıcı arayüzü, alıcının gelişmişliğine bağlı olarak sadece koordinat çifti ve seyrüsefer bilgilerini ekrana getirmekten hafızasında bulunan elektronik haritalar ile eşleştirmeye kadar bir çok farklı çeşitte bulunabilir. Ayrıca haritalar alıcı üzerinde değil de bilgisayar üzerinde de olabilir. Bu durumda yine alıcının NMEA çıktı özelliği kullanılarak bilgisayar üzerindeki haritalar kullanılabilir.
Kullanıcı kendi haritasını yapabilir mi?
Ülkemizin kara ve denizler için oldukça detaylı haritalarının üretilip kullanıma sunulmuş olmasına rağmen bazı durumlarda bu haritalar kullanım bölgesini kapsayamamakta veya geçici haritalara ihtiyaç duyulmaktadır. Bu tip haritaların üretimi sadece el tipi GPS alıcılarının veya el bilgisayarları ile beraber kullanımı ile mümkün olabilmektedir. Sadece GPS alıcısı kullanılmak istenirse alıcının TRACK özelliğinden faydalanılabilir ve TRACK fonksiyonu sıklığı kullanıcı tarafından belirlenebilen noktaların oluşturduğu çizgisel bilgi anlamına gelir. SD tipi kart özelliğnden ötürü MERIDIAN modeli GPS alıcıları yüzlerce TRACK kaydı yapabilmektedirler ve bu tip işler için en uygun çözümü sunmaktadırlar.
Uydular normal evrensel bilgiler dışında diğer uyduların yörünge bilgilerini ve hassas saat sinyali iletiyor. Bu bilgilerle uyduların pozisyonları hesaplanıyor. Modern GPS alıcıları 12 paralel kanalla çalışıyor. Bunun üçü pozisyon tespiti için kullanılıyor (üçgenleme). Dördüncü uydu yüksekliği belirliyor. Diğer sekiz kanalın aldığı uydu sinyalleriyle beraber GPS cihazı bu 12 kanaldan aldığı verilerle güvenilir şekilde pozisyonunu belirliyor.
Açık SA'da (seçimli kullanım) yinede 3 metrelik hassasiyeti sağlamak için ikinci bir GPS cihazı pozisyonu önceden şağlıklı şekilde belirlenmiş bir noktaya monte ediliyor. Bu cihaz referans noktası olarak çalışıyor. Alınan uydu bilgileri ve bilinen referans noktası bilgileri birbiriyle karşılaştırılıyor. Aralarındaki fark mobil cihaza iletiliyor ve böylece sağlıklı bir pozisyon ölçümü sağlanıyor. Sinyalleri alan tüm GPS cihazları bu bilgilerden kendi pozisyonlarını düzeltebiliyorlar. Bu işleme DGPS (diferansiyel GPS) deniliyor.
PDGPS (precision DGPS - kesin DGPS) veya RTK (Real Time Kinematic - gerçek zamanlı devimsel) ise; uydu sinyallerinin taşıyıcı fazlarını belirleyerek hassasiyetin 1cm'ye kadar yükseltilebilmesidir. PDGPS taşıyıcı faz ölçümüyle ve çiftleme navigasyonla araçların yollarda tek başına seyirleri mümkün kılınabilir.
Uygulama Alanları
Askeri: GPS cruise füzelerinde (kıtalar arası füzelerde) ve hassas güdümlü füzelerde kullanılmaktadır. Balistik füzelerede de fırlatma pozisyonunun daha doğru olarak hesaplanması için kullanılmaktadır. Ayrıca Amerikan Nükleer Patlama Gözlemleme Sisteminin büyük bir parçası olarak GPS uyduları nükleer patlama dedektörleri içerir.
Türk Silahlı Kuvvetleri'de izlediği savunma politikasına paralel olarak bir çok alanda gps uygulamalarından yararlanmaktadır.Örnek olarak komando birlikleri intikal, travers, arazide yön bulma gibi bir çok alanda gpsten faydalanmaktadır.
Sivil GPS alıcılarına füze yapma amaçlı kullanılmamaları için 18 km yükseklik ve 450km/s hız gibi limitler getirilmiştir.
Araştırma: En pahalı GPS alıcıları haritacılar tarafından sınırların, yapıların, harita işaretlerinin konum tespiti ve yol yapım çalışmaları için kullanılmaktadır.
Görsel engelliler için: 1980'lerin sonlarına doğru uygulamaya giren GPS ile birlikte "MoBIC, Drishti, Brunel Navigation System for the Blind, NOPPA, BrailleNote GPS and Trekker" isimli projeler yürütülmeye başlamıştır.
Havacılık: GPS uçaklarda da diğer yön bulma aygıtlarına ek olarak kullanılmaktadır. Bazı firmalar yolcuların el tipi GPS alıcılarını kullanmalarına izin vermemektedir.
Referans saat: Birçok senkronizasyon sistemi referans saat kaynağı olarak GPS'i kullanmaktadır. GPS sistemi UTC ve GMT'den farklı olarak kendi uyduları üzerindeki atomik saatleri kullanmaktadır. Bunlar 6 Haziran 1980'de sıfırlanmışlar, ve artık saniyeleri düzeltmesi yapılmadığı için UTC'den 14 saniye ileridedirler. Bu nedenle periyodik olarak GPS alıcılarına UTC saat bilgisi gönderilir.
GPS Sistemi
NAVSTAR sistemi, uzay bölümü (uydular), kontrol bölümü (yer istasyonları) ve kullanıcı bölümünden (GPS alıcısı) oluşur.
Uzay Bölümü
Uzay bölümü, en az 24 uydudan (21 aktif uydu ve 3 yedek) oluşur ve sistemin merkezidir. Uydular, "Yüksek Yörünge" adı verilen ve dünya yüzeyinin 20.200 km üzerindeki yörüngede bulunurlar. Bu kadar fazla yükseklikte bulunan uydular oldukça geniş bir görüş alanına sahiptirler ve dünya üzerindeki bir GPS alıcısının her zaman en az 4 adet uyduyu görebileceği şekilde yerleştirilmişlerdir.
Uydular saatte 7.000 mil hızla hareket ederler ve 12 saatte, dünya çevresinde bir tur atarlar. Güneş enerjisi ile çalışırlar ve en az 10 yıl kullanılmak üzere tasarlanmışlardır. Ayrıca güneş enerjisi kesintilerine karşı (güneş tutulması vs.) yedek bataryaları ve yörünge düzeltmeleri için de küçük ateşleyici roketleri vardır.
GPS projesi ilk uydunun 1978'de ateşlenmesiyle başlamıştır. 24 uyduluk ağ 1994'de tamamlanmıştır. Projenin devamlılığı ve geliştirilmesi ile ilgili bütçe ABD Savunma Bölümüne aittir.
Uyduların her biri, iki değişik frekansta ve düşük güçlü radyo sinyalleri yayınlamaktadır. (L1, L2) Sivil GPS alıcıları L1 frekansını (UHF bandında 1575,42 Mhz), ABD Savunma bölümü alıcıları L2 (1227,60 Mhz) frekansını dinlemektedirler. Bu sinyal "Görüş Hattında" Line of Sight ilerler. Yani bulutlardan, camdan ve plastikten geçebilir ancak duvar ve dağ gibi katı cisimlerden geçemez.
GPS sinyalleri binalardan yansıdığı için şehir içlerinde araziye oranla hassasiyeti azalır. Yeraltına kazılan tünellerde ise sinyal elde edilemez. Hatalı sinyallerin elde edilebileceği ya da hiç sinyal elde edilemeyen bölgelerde kullanılmak üzere geliştirilen Diferansiyel GPS'ler tarafından bu hatalar en aza indirilerek daha hassas bir yer ölçümü yapılabilir.
Daha rahat anlaşılması için, bildiğimiz radyo istasyonu sinyalleri ile L1 frekansını kıyaslamak istersek; FM radyo istasyonları 88 ile 108 Mhz arasında yayın yaparlar, L1 ise 1575,42 Mhz'i kullanır. Ayrıca GPS'in uydu sinyalleri çok düşük güçtedirler. FM radyo sinyalleri 100.000 watt gücünde iken L1 sinyali 20-50 watt arasındadır. Bu yüzden GPS uydularından temiz sinyal alabilmek için açık bir görüş alanı gereklidir.
GPS uyduları tarafından gönderilen elektromanyetik dalgalar atmosferden geçerken bükülmeye uğrarlar. L1 ve L2 bantları farklı dalga boylarına sahip olduğundan farklı oranda bükülmeye uğradığından aradaki farklılık hesaplanarak atmosferik bozulma engellenerek çok daha hassas bir yer bilgisi hesaplanabilir. Sadece L1 bandı kullanılarak (diferansiyel GPS ile dahi) 98 m. hassasiyet elde edilebilirken, L1 ve L2 bantlarının ortak kullanımı ile 1 m.'nin altında hassasiyete ulaşmak mümkün olmaktadır.
Her uydu yerdeki alıcının sinyalleri tanımlamasını sağlayan iki adet özel pseudo-random (şifrelenmiş rastgele kod) kodu yayınlar. Bunlar Korumalı (Protected P code) kod ve Coarse/Acquisition (C/A code) kodudur. P kodu karıştırılarak sivil izinsiz kullanımı engellenir, bu olaya Anti-Spoofing adı verilir. P koduna verilen başka bir isimde "P (Y)" ya da sadece "Y" kodudur.
Bu sinyallerin ana amacı yerdeki alıcının, sinyalin geliş süresini ölçerek, uyduya olan mesafesini hesaplamayı mümkün kılmasıdır. Uyduya olan mesafe, sinyalin geliş süresi ile hızının çarpımına eşittir. Sinyallerin kabul edilen hızı ışık hızı dır. Gelen bu sinyal, uydunun yörünge bilgileri ve saat bilgisi, genel sistem durum bilgisi ve ionosferik gecikme bilgisini içerir. Uydu sinyalleri çok güvenilir atom saatleri kullanılarak zamanlanır.
Kontrol Bölümü
Adından anlaşılacağı gibi, Kontrol Bölümü, GPS uydularını sürekli izleyerek, doğru yörünge ve zaman bilgilerini sağlar. Dünya üzerinde 5 adet kontrol istasyonu bulunmaktadır.(Hawai,Kwajalein,Colorado Spring(Ana merkez),Ascension adaları ve Diego Garcia) Bunlardan dördü insansız, biri insanlı ana kontrol merkezidir. İnsansız kontrol merkezleri, topladıkları bilgileri ana merkeze yollarlar. Ana merkezde bu bilgiler değerlendirilerek gerekli düzeltmeler uydulara bildirilir.
Kullanıcı Bölümü
Kullanıcı bölümü yerdeki alıcılardır. Çeşitli amaçlarla GPS kullanarak yerini belirlemek isteyen herhangi bir kişi, sistemin kullanıcı bölümüne dahil olur. Genellikle intikal yapan komando birlikleri tarafindan kullanılır..
Kaynaklar:
www.gpsturk.net
www.cepbul.com
Vikipedi: Özgür Ansiklopedi
GPS Nedir?
Amerikan askeriyesinin yardımıyla dünya çapında işleyen bir uydu navigasyon sistemi kuruldu; GPS (Global Positioning System - Küresel Konumlandırma Sistemi). Sistem 20.000 metre yükseklikte dolaşan 24 uydudan oluşuyor. Veriler yüksek frekanslı radyo dalgalarıyla dünyaya iletiliyor. Bu veriler askeri P-kodunda ve sivil kullanılan C/A-kodunda şifreli. ABD savunma bakanlığı kriz durumlarında C/A verilerinin hassasiyetini bölgesel olarak +/- 100 metreye kadar yanıltabilir. Böylece çok sağlıksız pozisyon bilgileri yayabilir. Bu programa Selective Availability (SA - seçimli kullanım) deniyor.
2 Mayıs 2000 senesinden beri SA kapalı ve GPS hassasiyeti +/- 3 metredir. Sadece savaş ve kriz durumunda ABD SA'yı açabiliyor. Bu en son Irak savaşında yapıldı.
Global Positioning System olarak açılımı olan uydu bazlı radyo navigasyon sistemine verilen addır. Amerikan Savunma Bakalığı'nın denetiminde ve idamesinde olan sistem 24 adet uydu takımından oluşur. Uyduların yörünge hareketi 12 saat sürer. Ufuk çizgisi üzerinde erişilebilen maksimum uydu sayısı günün saati ve konuma bağlı olarak 8-12 arasında değişir. 3 boyutlu pozisyon elde edebilmek için en az 4 adet uydudan yayınlanan sinyalin işlenmesi gerekir. Normal şartlarda yani çevrede GPS sinyallerini engelleyecek fiziksel engel yok ise en az 6-8 arası sayıda uydu ile iletişim kurulur.
GPS Kullanımı İçin Herhangi Bir Abonelik Gerekir mi?
GPS bir radyo navigasyon sistemidir ve sürekli yayın yapar. GPS alıcısı olan herhangi bir kullanıcı, yayınlanan sinyalleri kullanarak herhangi bir ücret ödemeksizin sistemden faydalanabilir. GPS alıcısı pasif yapıda olduğundan yani havada bulunan sinyali işlediğinden (FM radyosu gibi) uydulara veya başka her hangi bir yere sinyal göndermez.
GPS alıcısından alınabilecek pozisyon hassasiyeti ne kadardır?
GPS sistemi milimetreden metre hassasiyete bir çok seviyede sonuç üretebilecek kapasitede bir sistemdir. El tipi alıcılar ile ilave bir düzeltme olmaksızın elde edilebilecek sonuç şu an ±15 metredir fakat 1 mayıs 2000 tarihinde kaldırılmış olan ve Selective Availability olarak adlandırılan kasti yanıltma sinyalleri ±100 metreye varan sapmalar ile sonuç elde edilmekte idi. Daha iyi sonuç için ilave düzeltme yayınlarından faydalanmak gerekir. Bu düzeltme yayınları yersel veya uydu bazlı yapıda olabilmektedir. Yersel yayınlar yoğun olarak Amerika ve kısmi olarak Avrupa kıyılarında yapılmaktadır fakat be düzeltme sinyallerini alabilmek ilave donanımlar ile mümkün olabilmektedir. Uydu bazlı olarak yapılan yayınlar yeni nesil GPS alıcıları ile direk alınabilmekte ve böylelikle ±3 metreye varan hassasiyette pozisyon elde edilebilmektedir. Uydu bazlı yayınların genel ismi SBAS (Satellite Based Augmenting System) dir. SBAS'a örnek olarak Amerika için WAAS, Avrupa için EGNOS ve Japonya için MSAS verilebilir. Bu uydular sabit yörüngeli uydulardır ve yine yayın erişimi için ilave bir ücret talep edilmemektedir. Aşağıdaki şekilde WAAS ve EGNOS uydularının dağılımı ve kapsama alanları görülmektedir. Ülkemiz şekilden de görüleceği üzere iki uydunun kapsama alanındadır.
GPS alıcısını, Fish Finder, Auto Pilot gibi sistemlere nasıl bağlayabilirim?
GPS alıcısı ürettiği konum, hız, doğrultu gibi bilgileri hem kendi ekranında kullanır hem de seri (RS232 veya RS422) port vasıtası ile harici sensörlerin kullanımına açar. Üretilen bilgi NMEA 0183 olarak anılan formattadır ve ihtiyaca göre kullanılabilen farklı yapıda cümleciklerden oluşur. Örneğin GGA cümleciğinin açıklaması şu şekildedir.
GPGGA,hhmmss.ss,1111.11,a,yyyyy.yy,a,x,xx,x.x,x.x,M,x.x,
1: Zaman bilgisi (Greenwich zamanı)
2: Enlem
3: Enlem yarı küre bilgisi (N kuzey, S güney)
4: Boylam
5: Boylamın greenwich yönü (W batı, E doğu)
6: Çözüm durumu (0 çözüm yok, 1 mutlak pozisyon, 2 diferansiyel pozisyon)
7: Kullanılan uydu sayısı
8: HDOP (Yatay uydu geometrisi katsayısı)
9: Yükseklik
10: Yükseklik birimi (m, metre)
11: Jeoid yüksekliği
Yukarıda açıklanan mesaj cümleciği pozisyon ağırlıklıdır. İstenilen bilgi seyrüsefer için olduğunda (doğrultu, mesafe ve zaman bilgileri) GPRMB ve GPSRMC mesajları kullanılabilir. Anlatılan bilgiler sistem entegrasyonu içindir. GPS alıcısı bağlanabilen harici sensörler, alıcıdan akan bu bilgileri otomatik olarak ayırıp kullanırlar. Sadece yapılması gereken, seri bağlantı kablosunun anılan sensörlere bağlanmasıdır.
GPS alıcısında şarjlı tipteki piller kullanılabilir mi?
GPS alıcıları genelde Alkalin tip kalem piller kullanır. Şarjlı tip kalem piller den NiCd yapıdakilerin gücü Alkalin'lere göre çok düşük olduğundan tavsiye edilmez. Fakat yeni yeni yaygınlaşan NiMh yapıdaki şarjlı pillerin 1500-2000 mAh civarında güçteki şarjlı piller oldukça performanslı olarak kullanılabilmektedir.
GPS alıcımı elektronik haritalar ile kullanabilir miyim?
GPS alıcıları temelde koordinat çifti üretimi amaçlı yapılmışlardır. Kullanıcı arayüzü, alıcının gelişmişliğine bağlı olarak sadece koordinat çifti ve seyrüsefer bilgilerini ekrana getirmekten hafızasında bulunan elektronik haritalar ile eşleştirmeye kadar bir çok farklı çeşitte bulunabilir. Ayrıca haritalar alıcı üzerinde değil de bilgisayar üzerinde de olabilir. Bu durumda yine alıcının NMEA çıktı özelliği kullanılarak bilgisayar üzerindeki haritalar kullanılabilir.
Kullanıcı kendi haritasını yapabilir mi?
Ülkemizin kara ve denizler için oldukça detaylı haritalarının üretilip kullanıma sunulmuş olmasına rağmen bazı durumlarda bu haritalar kullanım bölgesini kapsayamamakta veya geçici haritalara ihtiyaç duyulmaktadır. Bu tip haritaların üretimi sadece el tipi GPS alıcılarının veya el bilgisayarları ile beraber kullanımı ile mümkün olabilmektedir. Sadece GPS alıcısı kullanılmak istenirse alıcının TRACK özelliğinden faydalanılabilir ve TRACK fonksiyonu sıklığı kullanıcı tarafından belirlenebilen noktaların oluşturduğu çizgisel bilgi anlamına gelir. SD tipi kart özelliğnden ötürü MERIDIAN modeli GPS alıcıları yüzlerce TRACK kaydı yapabilmektedirler ve bu tip işler için en uygun çözümü sunmaktadırlar.
Uydular normal evrensel bilgiler dışında diğer uyduların yörünge bilgilerini ve hassas saat sinyali iletiyor. Bu bilgilerle uyduların pozisyonları hesaplanıyor. Modern GPS alıcıları 12 paralel kanalla çalışıyor. Bunun üçü pozisyon tespiti için kullanılıyor (üçgenleme). Dördüncü uydu yüksekliği belirliyor. Diğer sekiz kanalın aldığı uydu sinyalleriyle beraber GPS cihazı bu 12 kanaldan aldığı verilerle güvenilir şekilde pozisyonunu belirliyor.
Açık SA'da (seçimli kullanım) yinede 3 metrelik hassasiyeti sağlamak için ikinci bir GPS cihazı pozisyonu önceden şağlıklı şekilde belirlenmiş bir noktaya monte ediliyor. Bu cihaz referans noktası olarak çalışıyor. Alınan uydu bilgileri ve bilinen referans noktası bilgileri birbiriyle karşılaştırılıyor. Aralarındaki fark mobil cihaza iletiliyor ve böylece sağlıklı bir pozisyon ölçümü sağlanıyor. Sinyalleri alan tüm GPS cihazları bu bilgilerden kendi pozisyonlarını düzeltebiliyorlar. Bu işleme DGPS (diferansiyel GPS) deniliyor.
PDGPS (precision DGPS - kesin DGPS) veya RTK (Real Time Kinematic - gerçek zamanlı devimsel) ise; uydu sinyallerinin taşıyıcı fazlarını belirleyerek hassasiyetin 1cm'ye kadar yükseltilebilmesidir. PDGPS taşıyıcı faz ölçümüyle ve çiftleme navigasyonla araçların yollarda tek başına seyirleri mümkün kılınabilir.
Uygulama Alanları
Askeri: GPS cruise füzelerinde (kıtalar arası füzelerde) ve hassas güdümlü füzelerde kullanılmaktadır. Balistik füzelerede de fırlatma pozisyonunun daha doğru olarak hesaplanması için kullanılmaktadır. Ayrıca Amerikan Nükleer Patlama Gözlemleme Sisteminin büyük bir parçası olarak GPS uyduları nükleer patlama dedektörleri içerir.
Türk Silahlı Kuvvetleri'de izlediği savunma politikasına paralel olarak bir çok alanda gps uygulamalarından yararlanmaktadır.Örnek olarak komando birlikleri intikal, travers, arazide yön bulma gibi bir çok alanda gpsten faydalanmaktadır.
Sivil GPS alıcılarına füze yapma amaçlı kullanılmamaları için 18 km yükseklik ve 450km/s hız gibi limitler getirilmiştir.
Araştırma: En pahalı GPS alıcıları haritacılar tarafından sınırların, yapıların, harita işaretlerinin konum tespiti ve yol yapım çalışmaları için kullanılmaktadır.
Görsel engelliler için: 1980'lerin sonlarına doğru uygulamaya giren GPS ile birlikte "MoBIC, Drishti, Brunel Navigation System for the Blind, NOPPA, BrailleNote GPS and Trekker" isimli projeler yürütülmeye başlamıştır.
Havacılık: GPS uçaklarda da diğer yön bulma aygıtlarına ek olarak kullanılmaktadır. Bazı firmalar yolcuların el tipi GPS alıcılarını kullanmalarına izin vermemektedir.
Referans saat: Birçok senkronizasyon sistemi referans saat kaynağı olarak GPS'i kullanmaktadır. GPS sistemi UTC ve GMT'den farklı olarak kendi uyduları üzerindeki atomik saatleri kullanmaktadır. Bunlar 6 Haziran 1980'de sıfırlanmışlar, ve artık saniyeleri düzeltmesi yapılmadığı için UTC'den 14 saniye ileridedirler. Bu nedenle periyodik olarak GPS alıcılarına UTC saat bilgisi gönderilir.
GPS Sistemi
NAVSTAR sistemi, uzay bölümü (uydular), kontrol bölümü (yer istasyonları) ve kullanıcı bölümünden (GPS alıcısı) oluşur.
Uzay Bölümü
Uzay bölümü, en az 24 uydudan (21 aktif uydu ve 3 yedek) oluşur ve sistemin merkezidir. Uydular, "Yüksek Yörünge" adı verilen ve dünya yüzeyinin 20.200 km üzerindeki yörüngede bulunurlar. Bu kadar fazla yükseklikte bulunan uydular oldukça geniş bir görüş alanına sahiptirler ve dünya üzerindeki bir GPS alıcısının her zaman en az 4 adet uyduyu görebileceği şekilde yerleştirilmişlerdir.
Uydular saatte 7.000 mil hızla hareket ederler ve 12 saatte, dünya çevresinde bir tur atarlar. Güneş enerjisi ile çalışırlar ve en az 10 yıl kullanılmak üzere tasarlanmışlardır. Ayrıca güneş enerjisi kesintilerine karşı (güneş tutulması vs.) yedek bataryaları ve yörünge düzeltmeleri için de küçük ateşleyici roketleri vardır.
GPS projesi ilk uydunun 1978'de ateşlenmesiyle başlamıştır. 24 uyduluk ağ 1994'de tamamlanmıştır. Projenin devamlılığı ve geliştirilmesi ile ilgili bütçe ABD Savunma Bölümüne aittir.
Uyduların her biri, iki değişik frekansta ve düşük güçlü radyo sinyalleri yayınlamaktadır. (L1, L2) Sivil GPS alıcıları L1 frekansını (UHF bandında 1575,42 Mhz), ABD Savunma bölümü alıcıları L2 (1227,60 Mhz) frekansını dinlemektedirler. Bu sinyal "Görüş Hattında" Line of Sight ilerler. Yani bulutlardan, camdan ve plastikten geçebilir ancak duvar ve dağ gibi katı cisimlerden geçemez.
GPS sinyalleri binalardan yansıdığı için şehir içlerinde araziye oranla hassasiyeti azalır. Yeraltına kazılan tünellerde ise sinyal elde edilemez. Hatalı sinyallerin elde edilebileceği ya da hiç sinyal elde edilemeyen bölgelerde kullanılmak üzere geliştirilen Diferansiyel GPS'ler tarafından bu hatalar en aza indirilerek daha hassas bir yer ölçümü yapılabilir.
Daha rahat anlaşılması için, bildiğimiz radyo istasyonu sinyalleri ile L1 frekansını kıyaslamak istersek; FM radyo istasyonları 88 ile 108 Mhz arasında yayın yaparlar, L1 ise 1575,42 Mhz'i kullanır. Ayrıca GPS'in uydu sinyalleri çok düşük güçtedirler. FM radyo sinyalleri 100.000 watt gücünde iken L1 sinyali 20-50 watt arasındadır. Bu yüzden GPS uydularından temiz sinyal alabilmek için açık bir görüş alanı gereklidir.
GPS uyduları tarafından gönderilen elektromanyetik dalgalar atmosferden geçerken bükülmeye uğrarlar. L1 ve L2 bantları farklı dalga boylarına sahip olduğundan farklı oranda bükülmeye uğradığından aradaki farklılık hesaplanarak atmosferik bozulma engellenerek çok daha hassas bir yer bilgisi hesaplanabilir. Sadece L1 bandı kullanılarak (diferansiyel GPS ile dahi) 98 m. hassasiyet elde edilebilirken, L1 ve L2 bantlarının ortak kullanımı ile 1 m.'nin altında hassasiyete ulaşmak mümkün olmaktadır.
Her uydu yerdeki alıcının sinyalleri tanımlamasını sağlayan iki adet özel pseudo-random (şifrelenmiş rastgele kod) kodu yayınlar. Bunlar Korumalı (Protected P code) kod ve Coarse/Acquisition (C/A code) kodudur. P kodu karıştırılarak sivil izinsiz kullanımı engellenir, bu olaya Anti-Spoofing adı verilir. P koduna verilen başka bir isimde "P (Y)" ya da sadece "Y" kodudur.
Bu sinyallerin ana amacı yerdeki alıcının, sinyalin geliş süresini ölçerek, uyduya olan mesafesini hesaplamayı mümkün kılmasıdır. Uyduya olan mesafe, sinyalin geliş süresi ile hızının çarpımına eşittir. Sinyallerin kabul edilen hızı ışık hızı dır. Gelen bu sinyal, uydunun yörünge bilgileri ve saat bilgisi, genel sistem durum bilgisi ve ionosferik gecikme bilgisini içerir. Uydu sinyalleri çok güvenilir atom saatleri kullanılarak zamanlanır.
Kontrol Bölümü
Adından anlaşılacağı gibi, Kontrol Bölümü, GPS uydularını sürekli izleyerek, doğru yörünge ve zaman bilgilerini sağlar. Dünya üzerinde 5 adet kontrol istasyonu bulunmaktadır.(Hawai,Kwajalein,Colorado Spring(Ana merkez),Ascension adaları ve Diego Garcia) Bunlardan dördü insansız, biri insanlı ana kontrol merkezidir. İnsansız kontrol merkezleri, topladıkları bilgileri ana merkeze yollarlar. Ana merkezde bu bilgiler değerlendirilerek gerekli düzeltmeler uydulara bildirilir.
Kullanıcı Bölümü
Kullanıcı bölümü yerdeki alıcılardır. Çeşitli amaçlarla GPS kullanarak yerini belirlemek isteyen herhangi bir kişi, sistemin kullanıcı bölümüne dahil olur. Genellikle intikal yapan komando birlikleri tarafindan kullanılır..
Kaynaklar:
www.gpsturk.net
www.cepbul.com
Vikipedi: Özgür Ansiklopedi
Benzer Konular
Forum istatistikleri
Yeni konular
-
-
-
-
-
-
-
Hidroformarket (Motaş Ticaret) Su Pompası ve Hidrofor Sistemleri
- Başlatan tenkik
- Cevaplar: 0
-
-
Sıva altı LED'lerin hepsi birden çok çok az yanmaya başladı.
- Başlatan 19can84
- Cevaplar: 6
-
