GPS Nedir ?
GPS’in açılımı Global Positioning System
– Küresel Yer belirleme Sitemi. İlk olarak askeri görevlere hizmet eden GPS
sistemi, 1980’lerden sonra sivil amaçlarada hizmet etmeye başlamıştır. Hayat
kurtarıcı ve hayat kolaylaştırıcı bir sistemolarak, 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.
GPS sistemi 24 adet uydu ile faaliyet
göstermektedir. Bu uydular bir gün içinde dünya etrafında 2 tam tur dönerler ve
üçgen yer tespiti ilkesine göre konumunuz enlem boylam olarak hesaplanmaktadır.
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 tamamen ücretsiz bir servistir. Sisteme dahil olmak için herhangi bir şifre, ayarlama ya da ücrete gerek yoktur. GPS el terminali satın aldığınızda sizde sisteme dahil olursunuz ve bundan sonra servisten faydalanmaya başlarsınız. Bu servisi almaya başladıktan sonra farklı uygulamalar içeren paketlere dahil olursanız o zaman aldığınız bu farklı hizmetler için ilgili firmaya ödeme yapmanız gerekebilir. Ancak, temel GPS servislerinden faydalanmanız için hiçbir ücrete ya da ayara gerek duymazsınız. GPS cihazınızı açarsınız ve size konumunuzu söylemesini beklersiniz.
GPS tamamen ücretsiz bir servistir. Sisteme dahil olmak için herhangi bir şifre, ayarlama ya da ücrete gerek yoktur. GPS el terminali satın aldığınızda sizde sisteme dahil olursunuz ve bundan sonra servisten faydalanmaya başlarsınız. Bu servisi almaya başladıktan sonra farklı uygulamalar içeren paketlere dahil olursanız o zaman aldığınız bu farklı hizmetler için ilgili firmaya ödeme yapmanız gerekebilir. Ancak, temel GPS servislerinden faydalanmanız için hiçbir ücrete ya da ayara gerek duymazsınız. GPS cihazınızı açarsınız ve size konumunuzu söylemesini beklersiniz.
Yer Belirleme için en az 3 GPS uydusu
gerekir.
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 tasarlanmışladır. GPS sistemlerinin diğer adı
NAVSTAR’dır.
GPS sistemleri binaların bol olduğu
şehir merkezlerinde kullanıldığı gibi zorlu tabiat koşullarının içinde de
kullanılmaktadır. Peki GPS sinyalinin özellikleri nedir? L1(1575,42 Mhz) ve L2
(1227,60 Mhz) olarak iki sinyal bandında çalışır. L1 sivil amaçlı kullanımlar
için tahsis edilmişlen, 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
hakkındabilgi verir.
·
üçüncü ve son kısım ise GPS uydularının konumları hakkında bilgileri
içerir. GPS alıcısı bu sayede yörüngedeki diğer uyguların 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.
Küçük bir örnekle GPS alıcılarının kendi
konumlarını nasıl belirlediğine bir göz gezdirelim. Bir gezi sırasında
kayboldunuz ve nerede olduğunuzu bilmiyorsunuz. Elinizde sadece bir harita var.
Nerede olduğunuzu bulabilmeniz için en az üç yerleşim birimine olan
uzaklığınızı bilmelisiniz. Şimdi ne demek istediğimi harita üzerinde göstermeye
çalışacağım.
Bulunduğumuz noktanın Eskişehire
uzaklığının 150 Km olduğunu bildiğimizi varsayalım. İlk yapmamız gereken
Eskişehir merkezli 150Km çapında bir daire çizmek olacaktır. Bu durumda daireyi
belirleyen bu çizginin üzerinde herhangi bir yerde olabiliriz. Elimizde olan bu
tek veriyi, sadece 1 adet GPS uydusundan aldığımız bilgi olarak düşünebiliriz.
İkinci olarak Kütahyaya 200 km uzaklıkta
olduğumuzuda öğrendik diyelim. Bu sefer Kütahya merkezli 200Km çapında bir
daire çizmeliyiz. Her iki dairenin kesiştiği 2 nokta olduğunu görebilirsiniz.
Nihayet!! şu anda bu iki noktadan birindeyiz. Ama aradaki fark epey fazla. Ya A
noktasındayız ya da B noktası. Başlangıç için fena sayılmaz ama yeterli değil.
GPS konusuna dönecek olursak, şu anda 2 uydudan sinyal alıyoruz.
Üçüncü olarak, Çifteler kasabasına 75Km
mesafede olduğumuzuda öğrendiğimizi varsayalım. Çifteler merkezli 75Km çapında
bir daire çizdiğimizde, bu 3 dairenin kesiştiği nokta bize bulunduğumuz konumu
tam olarak verecektir. Aynı şekilde 3 adet GPS uydusunu gördüğümüz noktada
yükseklik hariç tam olarak enlem ve boylam bilgilerimizi alabiliriz.
Neden A ve B noktası üzerinde olmak
zorundayız, kesiştiği alan içinde herhangi bir yerde olamazmıyız? Şeklinde bir
kaç kez sorulduğu için açıklama gereği hissettim. A ve B noktaları kesin
uzaklıklardır. Yani bu daireler üzerinde Kütahyaya 200Km, Eskişehire 150Km
uzaklıkta olan sadece 2 nokta vardır. Bir tanesi A noktası, diğeri ise B
noktasıdır. Diğer alanlar ve noktalar bu şehirlere farklı mesafededirler.
Hiç yorum yok:
Yorum Gönder