Cumartesi, Haziran 6CBS Akademi
Generic selectors
Exact matches only
Search in title
Search in content
Search in posts
Search in pages

GPS Nedir, Nerelerde Kullanılır?

tarihinde

GPS’ in Tanımı Ve Kullanım Alanları

GPS’in açılımı Global Positioning System – Küresel Yer belirleme Sitemi. Hayat kurtarıcı ve hayat kolaylaştırıcı bir sistem olarak, modern dünyanın insanları tarafından birçok alanda kullanılmaktadır. GPS cihazları Hava şartları ne olursa olsun, 7 gün 24 saat, dünyanın herhangi bir yerinde size konumunuzu tam olarak bildirebilmektedir.  Bu özelliği sayesinde dağcılıkta, araç takip sistemlerinde, askeri operasyonlarda, uçaklarda, özel firmalarda (-çalışanların günlük takibi), cep telefonlarında, navigasyon sistemlerinde ve daha birçok alanda karşımıza çıkmaktadır.

ABD savunma dairesi tarafından gerçekleştirilen, elinde GPS alıcısı olan herhangi bir kullanıcının uydu sinyalleri yardımıyla:

*Herhangi bir yer ve zamanda

*Her türlü hava koşulunda

*Global bir koordinat sisteminde

* Yüksek duyarlılıkta, ekonomik olarak, anında ve sürekli konum, hız ve zaman  belirlenmesine
olanak veren bir radyo navigasyon sistemidir.

 

GPS’in Tarihçesi

Sistemin ilk kuruluş amacı tamamen askeri amaçlar içindi. GPS alıcıları yön bulmakta, askeri çıkartmalarda ve roket atışlarında, Cruise füzelerinde ( kıtalar arası füzeler ) ve hassas güdümlü füzelerde, balistik füzelerde fırlatma pozisyonunun daha doğru belirlenmesinde kullanılmak üzere tasarlanmıştır. Ancak 1983 yılında bir Kore yolcu uçağının hatalı konum saptama nedeniyle yasak hava sahasına girip düşürülmesi ve 269 kişinin ölümüyle sonuçlanan olay sonrasında sivil kullanıma da açılmıştır.

GPS Uyduları ve Özellikleri

GPS servisi 24 adet uydu üzerinden verilmektedir.  Az öncede söylediğim gibi bu uydular günde 2 tam tur atarlar. Bir GPS alıcısı tam olarak (yükseklik bilgisi dahil -3D-3 boyutlu -) pozisyonunu tespit etmek için 4 uyduya ihtiyaç duyar. Yörüngelerde buna göre hesaplanmıştır. Dünya üzerinden herhangi bir nokta aynı anda en az 4 GPS uydusunun kapsama alanına girmektedir. Yeryüzünden 12.000 mil (yaklaşık 20 km) yukarıda yörüngeye oturtulmuşlardır ve hızları 7000 mil/saattir. Günlük yaşamımızın bu kadar içine girmiş ve birçok hayati operasyona hizmet eden GPS uydularının kesintisiz bir şekilde çalışması son derece önemlidir. Enerjilerini güneşten alan GPS uyduları kesintisiz uzun yıllar (yaklaşık 10 yıl)  hizmet verecek şekilde tasarlanmışlardır.

GPS sistemleri almak için araştırma yaptığınızda, konumuzu 50 metre hata payı ile veren cihazlar bulabileceğiniz gibi 1-2 metrelik sapmalarla konum tespiti yapan cihazlarda görebilirsiniz. Bu yanılma payları yörüngedeki uydulardan değil, el terminali olarak adlandırılan ve farklı firmalar tarafından üretilmiş kullanıcı cihazlarından kaynaklanmaktadır.

GPS sinyalinin özellikleri nedir?

L1(1575,42 Mhz) ve L2 (1227,60 Mhz) olarak iki sinyal bandında çalışır. L1 sivil amaçlı kullanımlar için tahsis edilmişken, L2 askeri amaçlar için ayrılmıştır. L1 ile atmosfer ve şehir bina yapımcılığında kullanılan birçok engel aşılabilmektedir (L1 cam, plastik, bulutlar vb. gibi maddelerden geçebilir. Ancak daha sert yüzeylerden metal, duvar vb. geçemez).

GPS sinyalleri 3 ana bilgi taşır.

  • Rastgele Kod (Sinyalin gönderildiği GPS uydu ID’si (Uydu Kimliği)
  • Tüm uydular tarafından aralıksız olarak gönderilen ve pozisyonlama bilgisi için gerekli bölüm. Sinyalin bu bölümü; tarih, saat ve uydu sinyali kalitesi hakkında bilgi verir.
  • üçüncü ve son kısım ise GPS uydularının konumları hakkında bilgileri içerir. GPS alıcısı bu sayede yörüngedeki diğer uyduların pozisyon bilgilerine ulaşır.

GPS Nasıl Çalışır?

GPS uydularının gönderdiği sinyaller ile GPS alıcısı konumunu tam olarak tespit edebilir. Sadece Enlem ve Boylam bilgisi için 3 uydu yeterlidir. Enlem ve Boylam ile birlikte yükseklikte isteniyorsa 4 adet uydudan sinyal alınması gerekir.

GPS alıcısı bir uydudan sinyal aldığında gelen sinyalin içindeki zaman bilgisi ile sinyalin alındığı zamanı karşılaştırarak uyduya olan mesafesini hesaplar.  GPS alıcısı 3 uydudan aldığı  uzaklık ölçümü  ve uydu konumlarını bildiren diğer bilgiler ile birlikte bulunduğu yerin enlem ve boylam bilgilerini hesaplayabilir.

GPS’in klasik jeodezik ölçme tekniklerine göre üstün tarafları:
* Noktalar arası görüş zorunluluğu ortadan kalkmıştır. GPS alıcı anteninin uydu
sinyalini izleyebilmesi için gökyüzünü görmesi yeterlidir.
* Nokta yeri seçiminde noktaların en yüksek yerlerde olması gibi zorunluluklar
ortadan kalkmıştır. Gereksinim duyulan ve GPS ölçümünün yapılmasına olanak
veren her yerde nokta tesisi yapılabilmektedir.
* GPS ölçülerinin yapılması büyük oranda hava Şartlarından bağımsızdır.
* Gece gündüz sürekli (24 saat) ölçüm yapılabilmektedir.
* GPS ölçülerinin yapılışındaki hız ve aletlerin kullanım kolaylığı, ölçücü
hatalarının olmaması (anten yüksekliği ölçümü hariç) nedenleriyle ekonomik bir
sistemdir.
* Üç boyutlu nokta koordinatları elde edilmektedir.
* Elde edilen jeodezik doğruluklar en duyarlı klasik jeodezik tekniklerle elde
edilenlerle eşit ya da daha iyidir.
* Gerçek zamanlı (anlık) konum, hız ve zaman bilgisi sağlayabilmektedir.

 

GPS’in zayıf tarafı:
*Alıcı anteni mutlaka açık gökyüzünü görmelidir. Başka bir deyişle, GPS sinyalleri
radyo sinyalleri gibi kuvvetli olmadığından kapalı yerlerde, çok sık ağaçlıklı bölgelerde ve
madenlerde kullanılmamaktadır

GPS kullanım alanları çok genel olarak iki ana başlıkta toplanabilir:

a. Askeri kullanım alanları;

  • Kara, deniz ve hava araçlarının navigasyonu
  • Arama-Kurtarma
  • Hedef bulma
  • Füze güdümü
  • INS sistemlerinin desteği
  • Uçakların, görüşün sınırlı ya da hiç olmadığı hava koşullarında iniş ve kalkışı

 

b. Sivil Kullanım Alanları;

  • Kara, deniz ve hava araçlarının navigasyonu
  • Jeodezik ve jeodinamik amaçlı ölçümler
  • Kadastral ölçümler
  • Kinematik GPS destekli fotogrametrik çalışmalar
  • Yerel ve global deformasyon ölçmeleri
  • Araç takip sistemi
  • Uçakların, görüşün sınırlı ya da hiç olmadığı hava koşullarında iniş ve kalkışı
  • Aktif kontrol ağları
  • CBS veri tabanlarının geliştirilmesi
  • Turizm, tarım, ormancılık, spor
  • Asayiş
  • Hidrografik ölçmeler

 

GPS alıcılarının çeşitleri

Günümüzde 3 çeşit GPS alıcısı bulunmaktadır;

  1. Adi Edinimli Kod Alıcısı :  1 saniye içerisinde 5 metreye kadar olan konumunuzu bildirmeye yarar.
  2. Taşıyıcı Faz Alıcıları : Bu tür alıcılar 10-30 metre arasındaki konumları belirler.
  3. Çift Frekans Alıcıları : Bu tür alıcılarda hassas ölçüm yapılarak santimetreyle hesap edilebilecek kadar ince konum hesaplamaları yapılabilir. 2 ayrı uydudan bilgi alıp,  bu bilgileri sentezleyerek en doğru konum bilgisini kullanıcıya sunar.

 

GPS’in Bölümleri:

GPS sistemi; uzay bölümü (uydular), kontrol bölümü (yer istasyonları) ve kullanıcı bölümü (GPS alıcısı) olmak üzere üç ana kısımdan oluşur.

Uzay bölümü (uydular):
Amerika Birleşik Devletleri‘ne ait 24 adet uydu, yaklaşık 20000 km yükseklikte
yörüngede dolaşmakta ve yeryüzüne kesintisiz olarak hangi anda nerede olduklarını
(koordinat ve zaman bilgilerini) göndermektedir. Uydular saatte 10.000 km hızla hareket
eder. Yer merkezinden yaklaşık 20200 km uzaklıkta olup 11 saat 58 dakikada dünya çevresinde bir tur atar. Güneş enerjisi ile çalışır. Uyduların her biri, iki değişik frekansta (L1,L2) radyo sinyalleri yayınlamaktadır.
Yeryüzünde herhangi bir yer ve zamanda gözlenebilecek en az uydu sayısı dörttür ve
her bir uydu yaklaşık 5 saat ufuk hattı üzerinde kalır. Altı farklı tip GPS uydusu mevcut olup
bunlar; Block I, Block II, Block IIA, Block IIR, Block IIF, Block III uydularıdır.

Kontrol bölümü (yer istasyonları):                                                                                                                                                                                                                     
Uyduların doğru çalışıp çalışmadığını sürekli kontrol eden yer istasyonlarından oluşur.Dünya üzerinde 5 adet takip istasyonu (Ascencion, Hawaii, Colarado Springs, Kwajalein,  Diego Garcia), 1 adet ana kumanda istasyonu ve 3 adet uydulara veri transmisyonu yapan

istasyon vardır. Takip istasyonlarından alınan bilgiler ana kumanda merkezine gönderilir,
burada uyduların yörüngeleri ve saat düzeltme bilgileri hesaplanır ve ilgili uydulara mesaj
olarak gönderilir.

Kullanıcı bölümü (GPS alıcısı):

Çeşitli amaçlarla GPS kullanarak yerini belirlemek isteyen herhangi bir kişi, sistemin
kullanıcı bölümünü oluşturur.
GPS alıcılarından oluşur. Bu alıcılar uydulardan gelen sinyalleri anteni vasıtasıyla alır
ve kendi türüne göre çeşitli amaçlı (seyrüsefer, araç takip vb.) gerçek zaman koordinat
bilgisini veya biraz daha uzun süreli ölçüm sonucu jeodezi uygulamaları için statik fakat
oldukça hassas (yatay düzlemde min. 1 mm) koordinat bilgisi üretir.

 


GPS kullanım şartları nedir?

GPS sistemine sahip olabilmek için herhangi bir ücret ödemenize gerek olmamaktadır. GPS genel olarak ücretsiz bir hizmettir. GPS alıcısı olan ve ”el terminali” olarak adlandırılan aletten satın aldıktan sonra otomatikman GPS sistemlerine katılabilirsiniz. Telefonlarda herkese açık olan uygulamalar ya da parayla satın almanız gereken bir kaç adım üstün programlardan örnekleyebileceğimiz gibi, GPS sistemlerinde de daha geniş çaplı bilgilere ulaşmak ya da daha farklı sistemlerle uğraşmak isterseniz belirli bir ücret ödeyip o şekilde elde etmeniz gerekmektedir. Olayın temeli sadece elinizdeki GPS alıcısını çalıştırıp size otomatikman bulunduğunuz konumu belirtmesidir.

Bir cevap yazın

E-posta hesabınız yayımlanmayacak. Gerekli alanlar * ile işaretlenmişlerdir

This site uses Akismet to reduce spam. Learn how your comment data is processed.