GPS’in tanımı ve kullanım alanları

02.03.2017
A+
A-
GPS’in tanımı ve kullanım alanları

Transit sistemi 1960 lı yıllarda yeryüzünden yaklaşık 1100 km yükseklikte 6 uydudan oluşan bir sistemdir. Transit sistemi A.B.D. silahlı kuvvetleri tarafından geliştirilmiştir amacı ise uçak ya da diğer askeri araçların koordinatlarını belirlemektir. Bu sistem daha sonra sivil kullanıma açılmıştır. Gps transit sisteminin hatlarını ortadan kaldırmak amacıyla 1980 li yıllarda geliştirilmiştir. Bu sorunlar, transit sistemindeki uyduların az oluşundan dolayı bir uydunun aynı enlemden iki geçiş arasındaki fark 90 dakika civarındadır. Bundan dolayı ölçücü uydunun iki geçişi arasındaki zamanları enterpole yapmak zorundaydı. İkinci sorun ise taransit sisteminin doğruluğu çok düşüktü. Transit sistemin elde edilen doğruluğu desimetre mertebesindeydi

GPS alıcısı ile uydu sinyali desteği ile herhangi bir yer ve sürede her türlü hava şartlarına global bir koordinat sisteminde yüksek duyarlılıkta en ekonomik şekilde konum hız ve zaman belirlemesi yapılabilir. GPS in kullanım alanları

  • Askeri kullanım alanları: Kara, deniz ve hava araçlarının navigasyonu arama kurtarma uçaklarının iniş kalkışları ve diğer amaçlarda
  • Sivil kullanım alanları :  Kara, deniz ve hava araçlarının navigasyou jeodezik ölçmeler kadastral ölçmeler deformasyon ölçmeler araç takip sistemleri
  • Turizm tarım ormancılık spor güvenlik hidrografik çalışmalar, CBS’ nin veri tabanının geliştirilmesinde ve diğer alanlarda kullanılmaktadır.

Gps ile klasik yöntemin karşılaştırılması:

  • GPS te noktalar arasında birbirini görmesine gerek yoktur.
  • Ölçü noktalarının yüksekte olmasına gerek kalmamıştır
  • GPS ölçümleri hava koşullarından etkilenmez
  • Gps ölçüleri 24 saat yapılabilir
  • Gps alıcısı uydu görmesi gerektiği zamanda kapalı alanlarda ağaçlık ve yoğun yeşil bölgelerde tünellerde ölçüm yapılması mümkün değildir

GPS uydularının fırlatılma tarihlerine göre kronolojik olarak bir sınıflandırma yapılmıştır. Bu sınıflandırmaya göre, 1978–1985 tarihlerini arasında fırlatılan ilk grup uydulara Block I, ondan sonra günümüze kadar fırlatılan uydulara da sırasıyla Block II, Block IIA ve Block IIR adı verilmektedir. Her kuşak uydu bir öncekine göre daha yüksek yeteneklerde ve daha uzun ömürde olacak şekilde tasarlanmıştır. En son olarak Block IIF uydularının 2002 yılından itibaren fırlatılması planlanmıştır. Uydular yüksek doğruluklu (10-13-10-14) atomik saatler içermekte, bu atomik saatler, kullanıcılara yayınlanan radyo dalgalarının frekansını kontrol etmektedir. Sistemin stabilizasyonunu bu osilatörlerin hassasiyeti sağladığı için, sezyum, rubidyum ve hidrojen maser türü çok hassas osilatörler kullanılmaktadır.

Yer yüzeyinden olan yükseklikleri yaklaşık 20200 km. olan uyduların ekvator düzlemi ile 55º eğimle 6 yörünge üzerine yerleştirilmiş 24 uydudan oluşmaktadır. Uyduların ilk yörüngesel yerleşimlerinde ise, herhangi bir zamanda, dünyanın herhangi bir yerinden en az dört uydu izlenebilecek şekilde tasarlanmış, ayrıca uyduların Kuzey Amerika üzerinde nispeten daha fazla zaman geçirmelerine dikkat edilmiştir. Ancak, uydu sayısının artması ile tüm dünyada konumlama için yeterli sayıda uydu izlenebilir olmuştur. Örneğin ülkemizde, herhangi bir yerde diğer fiziksel engeller olmadığında en az yedi uydu görülebilmektedir. Bu şekilde GPS‘in ilk zamanlarında büyük önem taşıyan gözlem planının hazırlanmasında uydu geçişlerinin dikkate alınması zorunluluğu ortadan kalkmıştır. Uyduların anlık ve sürekli konumları Kepler elemanları ile ifade edilmektedir. Uyduları periyodu 11 saat 58 dakikadır. Buna göre herhangi bir uydu dünya çevresinde günde iki defa dolaşmaktadır.

GPS SİNYALİNİN ÖZELLİKLERİ

GPS ölçümlerinde elektromanyetik dalgalar kullanılarak uydulardan alıcı antene veri akışı sağlanmaktadır. Uyduların yayınlandığı sinyaller ise iki farklı frekanstaki taşıyıcı dalgalar üzerinden olmaktadır. Bunlardan L1, 1575.42 MHz., L2, 1227.60 MHz. frekansa sahiptir. Bu taşıyıcı dalga frekansları, temel frekans olarak seçilen f0 = 10.23 MHz.‘ in sırasıyla 154 ve 120 katlarıdır. Kontrol bölümü ile uydular arsında S-bandı ile uydu ile kullanıcılar arasında L-bandı kullanılmaktadır.Gps sisteminde çift frekans ile çalışılmasının nedeni L1 frekansı herhangi bir nedenle kesildiğinde L2 görev yapar ve çift frekans özelliği kullanarak iyonesferik düzeltme olanağı sağlanmaktadır.

L1 ve L2 taşıyıcı frekansları uydu saat düzeltmeleri yörünge parametreleri gibi bilgilerin yeryüzündeki alıcıya ulaştırılabilmesi için kodlarla ve navigasyon mesajı verileri ile modüle edilmiştir. Modülasyon işlemi sırasında her bir uyduya tek anlamlı PRN kod numarası verilmiştir. Tüm uydular aynı taşıyıcı frekansta veri yayını yapmasına karşın uydu sinyalleri kod modülasyonu tekniği nedeniyle birbiri ile karışmaktadır.

L1 taşıyıcı frekansı üzerine iki PRN kodu ve Navigasyon Mesajı verileri modüle edilmiştir. Bu PRN kodları C/A (Coarse/Acquisition, Clear/Acsess) kod ve P (Precise/Protected Code) kod olarak isimlendirilmektedir. L2 taşıyıcı frekansı ise yalnızca tek bir PR kodu (P-kod) ve Navigasyon Mesajı verileri ile modüle edilmiştir. L1 taşıyıcı frekansı üzerinde C/A kod, P-kod ve Navigasyon Mesajı bilgileri, L2 taşıyıcısı üzerinde ise P-kod ve Navigasyon Mesajı bilgileri bulunmaktadır. Diğer söylemle sivil kullanıcılara açık olan C/A kod yalnızca L1 üzerinde mevcuttur.

Önemli; Bu içeriği kısmen yayınlamak istiyorsanız, içeriğin linkini TIKLAYINIZ ibaresi ile link vererek yayınlayabilirsiniz. Link belirtmeden yayınlanması yasaktır.

 
BİR YORUM YAZIN

ZİYARETÇİ YORUMLARI - 0 YORUM

Henüz yorum yapılmamış.