GPS (Global Positioning System; Küresel Yer Tespit Sistemi veya Küresel Konumlandırma Sistemi), düzenli olarak kodlanmış bilgi yollayan bir uydu ağıdır ve uydularla arasındaki mesafeyi ölçerek Dünya üzerindeki belli yeri saptama etmeyi muhtemel kılar
Bu sistem, ABD Savunma Bakanlığı ’na ait, yörüngede durmadan dönen 24 uydudan oluşur Bu uydular fazla düşük enerjik radyo sinyalleri yayarlar Yeryüzündeki GPS alıcısı, bu sinyalleri alır Böylece konum belirlenmesi mümkün olur
Bu sistemin birincil kuruluş hedefi iyice askeri amaçlar içindi GPS alıcıları istikamet bulmakta, askeri çıkartmalarda ve roket atışlarında kullanılmak üzere tasarlanmıştır Fakat, 1980 ’lerde GPS sistemi sivil kullanıma da açılmıştır
* 1 Uygulama alanları
* 2 GPS Sistemi
o 21 Uzay Bölümü
o 22 Yoklama Bölümü
o 23 Kullanıcı Bölümü
* 3 Kaynakça
Başvuru alanları
Askeri: GPS cruise füzelerinde (kıtalar arası füzelerde) ve hassas güdümlü füzelerde kullanılmaktadır Balistik füzelerede de fırlatma pozisyonunun daha dürüst 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 yararlanmaktadırÖrnek olarak komando birlikleri intikal, travers, arazide yön bulma gibi bir fazla alanda gpsten faydalanmaktadır
Sivil GPS alıcılarına füze yapma amaçlı kullanılmamaları için 18 km boy ve 450kms sürat gibi limitler getirilmiştir
Araştırma: En fiyatı yüksek GPS alıcıları haritacılar kadar sınırların, yapıların, harita işaretlerinin konum tespiti ve yol üretim çalışmaları için kullanılmaktadır
Görsel engelliler için: 1980 ’lerin sonlarına dürüst 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 öteki yön bulgu aygıtlarına ek olarak kullanılmaktadır Bazı firmalar yolcuların el tipi GPS alıcılarını kullanmalarına müsade vermemektedir
Referans saat: Çoğu 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 böylece devirli olarak GPS alıcılarına UTC saat bilgisi gönderilir
GPS Sistemi
GPS sinyallerinin üretilmesi
GPS sinyallerinin üretilmesi
NAVSTAR sistemi, uzay bölümü (uydular), teftiş bölümü (yer istasyonları) ve kullanıcı bölümünden (GPS alıcısı) oluşur
Uzay Bölümü
Uzay bölümü, minimum 24 uydudan (21 etkin uydu ve 3 yerine geçen kimse) oluşur ve sistemin merkezidir Uydular, “Yüksek Yörünge adı bahşedilen ve dünya yüzeyinin 20200 km üzerindeki yörüngede bulunurlar Bu değin pozitif yükseklikte bulunan uydular oldukça geniş bir görüş alanına sahiptirler ve dünya üzerindeki bir GPS alıcısının her zaman minimum 4 adet uyduyu görebileceği şekilde yerleştirilmişlerdir
Uydular saatte 7000 aks şipşak hareket ederler ve 12 saatte, dünya çevresinde bir tur atarlar Güneş enerjisi ile çalışırlar ve en az 10 sene kullanılmak üzere tasarlanmışlardır Hem güneş enerjisi kesintilerine karşı (güneş tutulması vs) protez bataryaları ve yörünge düzeltmeleri için de minik ateşleyici roketleri vardır
GPS projesi birincil uydunun 1978 ’de ateşlenmesiyle başlamıştır 24 uyduluk ağ 1994 ’de tamamlanmıştır Projenin devamlılığı ve geliştirilmesi ile ilgili bütçe ABD Savunma Bölümüne aittir
Uyduların herkes, iki öbür frekansta ve düşük enerjik 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 “Görünüm Hattında Line of Sight ilerler Yani bulutlardan, camdan ve plastikten geçebilir ama duvar ve dağ gibi katı cisimlerden geçemez
GPS sinyalleri binalardan yansıdığı için şehir halkı içlerinde araziye oranla hassasiyeti azalır Yeraltına kazılan tünellerde ise sinyal elde edilemez Yanlış sinyallerin elde edilebileceği veya hiç sinyal elde edilemeyen bölgelerde kullanılmak üzere geliştirilen Diferansiyel GPS ’ler göre bu hatalar en aza indirilerek daha alıngan bir yer ölçümü yapılabilir
Daha kuytu anlaşılması için, bildiğimiz radyo istasyonu sinyalleri ile L1 frekansını kıyaslamak istersek; FM radyo istasyonları 88 ile 108 Mhz arasında yayınlama yaparlar, L1 ise 1575,42 Mhz ’i kullanır Ayrıca GPS ’in uydu sinyalleri çok düşük güçtedirler FM radyo sinyalleri 100000 watt gücünde iken L1 sinyali 2050 watt arasındadır Bu yüzden GPS uydularından pak sinyal alabilmek için açık bir görüş açısı gereklidir
GPS uyduları kadar gönderilen elektromanyetik dalgalar atmosferden geçerken bükülmeye uğrarlar L1 ve L2 bantları bambaşka dalga boylarına sahip olduğundan öbür oranda bükülmeye uğradığından aradaki farklılık hesaplanarak atmosferik bozulma engellenerek fazla daha hassas bir yer bilgisi hesaplanabilir Yalnızca L1 bandı kullanılarak (diferansiyel GPS ile dahi) 98 m hassasiyet elde edilebilirken, L1 ve L2 bantlarının karşılıklı kullanımı ile 1 m ’nin altında hassasiyete gelmek mümkün olmaktadır
Her uydu yerdeki alıcının sinyalleri tanımlamasını sağlayan iki adet özel pseudorandom (şifrelenmiş tesadüfen kod) kodu yayınlar Bunlar Korumalı (Protected P code) kod ve CoarseAcquisition (CA code) kodudur P kodu karıştırılarak sivil izinsiz kullanımı engellenir, bu olaya AntiSpoofing adı verilir P koduna bahşedilen diğer bir isimde “P (Y) ya da sadece “Y kodudur
Bu sinyallerin başlıca amacı yerdeki alıcının, sinyalin geliş süresini ölçerek, uyduya olan mesafesini hesaplamayı olası kılmasıdır Uyduya olan uzaklık, 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 şart bilgisi ve ionosferik gecikme bilgisini içerir Uydu sinyalleri çok güvenilir atom saatleri kullanılarak zamanlanır
Denetleme Bölümü
Adından anlaşılacağı gibi, Denetleme Bölümü, GPS uydularını kesintisiz izleyerek, içten yörünge ve vakit bilgilerini sağlar Dünya üzerinde 5 adet denetim istasyonu bulunmaktadır(Hawai,Kwajalein,Colorado Spring(Belli Başlı merkez),Ascension adaları ve Diego Garcia) Bunlardan dördü insansız, biri insanlı esas teftiş merkezidir İnsansız kontrol merkezleri, topladıkları bilgileri asıl merkeze yollarlar Esas merkezde bu bilgiler değerlendirilerek zorunlu düzeltmeler uydulara bildirilir
Kullanıcı Bölümü
Kullanıcı bölümü yerdeki alıcılardır Değişik amaçlarla GPS kullanarak oturtmak isteyen herhangi bir kişi, sistemin kullanıcı bölümüne dahil olur Genellikle intikal yapan komando birlikleri tarafindan kullanilir
Litaratür:
* http:trwikipediaorgwikiGPS
* (İngilizce) GPS dispatch systems
* MAPIST – Magellan GPSTürkiye
Bu sistem, ABD Savunma Bakanlığı ’na ait, yörüngede durmadan dönen 24 uydudan oluşur Bu uydular fazla düşük enerjik radyo sinyalleri yayarlar Yeryüzündeki GPS alıcısı, bu sinyalleri alır Böylece konum belirlenmesi mümkün olur
Bu sistemin birincil kuruluş hedefi iyice askeri amaçlar içindi GPS alıcıları istikamet bulmakta, askeri çıkartmalarda ve roket atışlarında kullanılmak üzere tasarlanmıştır Fakat, 1980 ’lerde GPS sistemi sivil kullanıma da açılmıştır
* 1 Uygulama alanları
* 2 GPS Sistemi
o 21 Uzay Bölümü
o 22 Yoklama Bölümü
o 23 Kullanıcı Bölümü
* 3 Kaynakça
Başvuru alanları
Askeri: GPS cruise füzelerinde (kıtalar arası füzelerde) ve hassas güdümlü füzelerde kullanılmaktadır Balistik füzelerede de fırlatma pozisyonunun daha dürüst 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 yararlanmaktadırÖrnek olarak komando birlikleri intikal, travers, arazide yön bulma gibi bir fazla alanda gpsten faydalanmaktadır
Sivil GPS alıcılarına füze yapma amaçlı kullanılmamaları için 18 km boy ve 450kms sürat gibi limitler getirilmiştir
Araştırma: En fiyatı yüksek GPS alıcıları haritacılar kadar sınırların, yapıların, harita işaretlerinin konum tespiti ve yol üretim çalışmaları için kullanılmaktadır
Görsel engelliler için: 1980 ’lerin sonlarına dürüst 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 öteki yön bulgu aygıtlarına ek olarak kullanılmaktadır Bazı firmalar yolcuların el tipi GPS alıcılarını kullanmalarına müsade vermemektedir
Referans saat: Çoğu 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 böylece devirli olarak GPS alıcılarına UTC saat bilgisi gönderilir
GPS Sistemi
GPS sinyallerinin üretilmesi
GPS sinyallerinin üretilmesi
NAVSTAR sistemi, uzay bölümü (uydular), teftiş bölümü (yer istasyonları) ve kullanıcı bölümünden (GPS alıcısı) oluşur
Uzay Bölümü
Uzay bölümü, minimum 24 uydudan (21 etkin uydu ve 3 yerine geçen kimse) oluşur ve sistemin merkezidir Uydular, “Yüksek Yörünge adı bahşedilen ve dünya yüzeyinin 20200 km üzerindeki yörüngede bulunurlar Bu değin pozitif yükseklikte bulunan uydular oldukça geniş bir görüş alanına sahiptirler ve dünya üzerindeki bir GPS alıcısının her zaman minimum 4 adet uyduyu görebileceği şekilde yerleştirilmişlerdir
Uydular saatte 7000 aks şipşak hareket ederler ve 12 saatte, dünya çevresinde bir tur atarlar Güneş enerjisi ile çalışırlar ve en az 10 sene kullanılmak üzere tasarlanmışlardır Hem güneş enerjisi kesintilerine karşı (güneş tutulması vs) protez bataryaları ve yörünge düzeltmeleri için de minik ateşleyici roketleri vardır
GPS projesi birincil uydunun 1978 ’de ateşlenmesiyle başlamıştır 24 uyduluk ağ 1994 ’de tamamlanmıştır Projenin devamlılığı ve geliştirilmesi ile ilgili bütçe ABD Savunma Bölümüne aittir
Uyduların herkes, iki öbür frekansta ve düşük enerjik 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 “Görünüm Hattında Line of Sight ilerler Yani bulutlardan, camdan ve plastikten geçebilir ama duvar ve dağ gibi katı cisimlerden geçemez
GPS sinyalleri binalardan yansıdığı için şehir halkı içlerinde araziye oranla hassasiyeti azalır Yeraltına kazılan tünellerde ise sinyal elde edilemez Yanlış sinyallerin elde edilebileceği veya hiç sinyal elde edilemeyen bölgelerde kullanılmak üzere geliştirilen Diferansiyel GPS ’ler göre bu hatalar en aza indirilerek daha alıngan bir yer ölçümü yapılabilir
Daha kuytu anlaşılması için, bildiğimiz radyo istasyonu sinyalleri ile L1 frekansını kıyaslamak istersek; FM radyo istasyonları 88 ile 108 Mhz arasında yayınlama yaparlar, L1 ise 1575,42 Mhz ’i kullanır Ayrıca GPS ’in uydu sinyalleri çok düşük güçtedirler FM radyo sinyalleri 100000 watt gücünde iken L1 sinyali 2050 watt arasındadır Bu yüzden GPS uydularından pak sinyal alabilmek için açık bir görüş açısı gereklidir
GPS uyduları kadar gönderilen elektromanyetik dalgalar atmosferden geçerken bükülmeye uğrarlar L1 ve L2 bantları bambaşka dalga boylarına sahip olduğundan öbür oranda bükülmeye uğradığından aradaki farklılık hesaplanarak atmosferik bozulma engellenerek fazla daha hassas bir yer bilgisi hesaplanabilir Yalnızca L1 bandı kullanılarak (diferansiyel GPS ile dahi) 98 m hassasiyet elde edilebilirken, L1 ve L2 bantlarının karşılıklı kullanımı ile 1 m ’nin altında hassasiyete gelmek mümkün olmaktadır
Her uydu yerdeki alıcının sinyalleri tanımlamasını sağlayan iki adet özel pseudorandom (şifrelenmiş tesadüfen kod) kodu yayınlar Bunlar Korumalı (Protected P code) kod ve CoarseAcquisition (CA code) kodudur P kodu karıştırılarak sivil izinsiz kullanımı engellenir, bu olaya AntiSpoofing adı verilir P koduna bahşedilen diğer bir isimde “P (Y) ya da sadece “Y kodudur
Bu sinyallerin başlıca amacı yerdeki alıcının, sinyalin geliş süresini ölçerek, uyduya olan mesafesini hesaplamayı olası kılmasıdır Uyduya olan uzaklık, 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 şart bilgisi ve ionosferik gecikme bilgisini içerir Uydu sinyalleri çok güvenilir atom saatleri kullanılarak zamanlanır
Denetleme Bölümü
Adından anlaşılacağı gibi, Denetleme Bölümü, GPS uydularını kesintisiz izleyerek, içten yörünge ve vakit bilgilerini sağlar Dünya üzerinde 5 adet denetim istasyonu bulunmaktadır(Hawai,Kwajalein,Colorado Spring(Belli Başlı merkez),Ascension adaları ve Diego Garcia) Bunlardan dördü insansız, biri insanlı esas teftiş merkezidir İnsansız kontrol merkezleri, topladıkları bilgileri asıl merkeze yollarlar Esas merkezde bu bilgiler değerlendirilerek zorunlu düzeltmeler uydulara bildirilir
Kullanıcı Bölümü
Kullanıcı bölümü yerdeki alıcılardır Değişik amaçlarla GPS kullanarak oturtmak isteyen herhangi bir kişi, sistemin kullanıcı bölümüne dahil olur Genellikle intikal yapan komando birlikleri tarafindan kullanilir
Litaratür:
* http:trwikipediaorgwikiGPS
* (İngilizce) GPS dispatch systems
* MAPIST – Magellan GPSTürkiye