GPS teknolojisi
GPS
Konu başlıkları
1.
Kullanım
Alanları
2.
GPS Sistemi
o 2.1 Uzay Bölümü
o 2.2 Kontrol Bölümü
o 2.3 Kullanıcı Bölümü
3.
Kaynakça
GPS
Global Positioning System (Küresel Yer Belirleme Sistemi) demektir. Düzenli olarak
kodlanmış bilgi yollayan bir uydu ağıdır ve uydularla aramızdaki mesafeyi
ölçerek dünya üzerindeki kesin yerimizi tespit etmeyi mümkün kılar.
Bu
sistem, ABD Savunma Bakanlığı'na ait, yörüngede sürekli olarak dönen 24 uydudan
oluşur. Bu uydular çok düşük güçlü radyo sinyalleri yayarlar. Yeryüzündeki GPS
alıcısı, bu sinyalleri alır. Böylece konum belirlenmesi mümkün olur.
Bu
sistemin ilk kuruluş hedefi tamamen askeri amaçlar içindi. GPS alıcıları yön
bulmakta, askeri çıkartmalarda ve roket atışlarında kullanılmak üzere
tasarlanmıştır. Ancak, 1980'lerde GPS sistemi sivil kullanıma da açılmıştır.
Kullanım Alanları
GPS'in
karada, havada ve denizde bir çok kullanım alanı vardır. Basit bir anlatımla,
GPS herkese bulunduğunuz yerleri işaretleme ve belirlediğiniz noktaya geri
dönme imkanı sağlar. GPS, kapalı alanlar ve su altı gibi sinyallerin
alınmasının güçleştiği yerler dışında dünya üzerinde her yerde çalışır.
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
20.000 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.
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.
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)" yada sadece
"Y" kodudur.
Kontrol Bölümü
Adından
anlaşılacağı gibi, Kontrol Bölümü, GPS uydularını sürekli izleyerek, doğru
yörünge ve zaman bilgilerini sağlar. Dünya üzerinde 5 adet kontrol istasyonu
bulunmaktadır. 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.
Kaynakça
* Alan Map Türkiye
0 yorum yazılmıştır