GPS Nedir? Gps Uydu Sistemi Hakkında Bilgi

Admin | Pazartesi, Mart 11, 2013 | 0 yorum

--> GPS Nedir? (Gps Uydu Sistemi Hakkında)

Düzenli olarak kodlanmış bilgi yollayan bir uydu ağıdır ve uydularla arasındaki mesafeyi ölçerek Dünya üzerindeki kesin yeri 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.


* 1 Uygulama alanları

* 2 GPS Sistemi

o 2.1 Uzay Bölümü

o 2.2 Kontrol Bölümü

o 2.3 Kullanıcı Bölümü

* 3 Kaynakça


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

GPS sinyallerinin üretilmesi

GPS sinyallerinin üretilmesi

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 kullanilir.



kaynak: bilgiustam.com

Category: ,

0 yorum

Related Posts Plugin for WordPress, Blogger...

Nedir? Kimdir? Bilgilen