GPS Nedir? GPS Nasıl Çalışır? 

Bugün cep telefonlarında yaygın bir şekilde kullanılan GPS sistemleri haritada nerede olduğunuzu gösteren oldukça faydalı bir uygulamadır. Peki GPS Nedir? GPS Nasıl Çalışır? GPS Ne İşe Yarar?

GPS Nedir? GPS Ne İşe Yarar?

GPS; İngilizce “Global Positioning System” yani “Küresel Konum Belirleme Sistemi” anlamına gelmektedir.

GPS, dünyanın yörüngesinde dönmekte olan birçok uydudan oluşmaktadır. GPS aslında düzenli olarak kodlanmış birçok uydunun kendi aralarındaki haberleşmeleri sırasında, bu uydularla kişi ya da cihazların arasındaki mesafeyi ölçerek dünyadaki kesin konumu belirler.

GPS, ilk olarak 1940’lı yılların başlarında Amerika Birleşik Devletleri Savunma Bakanlığı tarafından geliştirilmiştir. 2. Dünya Savaşında kullanılmaya başlanan GPS, ilk kullanımında ”Decca Gezgini” ve ”LORAN” seyir sistemleriyle senkronize edilmiştir. GPS halen ABD Savunma Bakanlığı kontrolünde olup 1980’lerde sivil hayatta da kullanılmaya başlamıştır.

GPS, ABD Savunma Bakanlığı kontrolünde ve dünya yörüngesinde olan toplam 24 adet uydudan oluşmaktadırlar. Uydular kendi aralarında çok küçük dalgalanmalarla sinyaller gönderirler.

Çoğunlukla sivil hayatta kullanılan GPS sistemlerinin menzilleri askeri alanlara göre daha sınırlıdır. Zira sivil kullanım için 18 Km yükseklik ve 450 Km/S hız gibi limitler bulunmaktadır. Bunun temel sebebi füze gibi askeri sistemlerin testi sırasında dışarıdan yapılacak olası müdahaleleri engellemektir. GPS sinyalleri binalardan yansıma yaptığı için şehir içinde araziye nispeten hassasiyeti azalır. Ayrıca tünel vb. kapalı alanlarda oldukça zayıf hatta hiç çekmez.

GPS Nasıl Çalışır?

GPS aslında 3 ana bölümün işlemleri sayesinde çalışır. Peki GPS’in bölümleri nelerdir?

GPS sistemi temel olarak 3 ana bölümden oluşur:

  1. Uydular yani Uzay Bölümü
  2. Yer istasyonlarının bulunduğu Kontrol Bölümü
  3. GPS alıcısı yani Kullanıcı Bölümü

1- Uzay Bölümü (Uydular):

GPS sistemini oluşturan 24 adet uydu bulunmakta olup 21 aktif ve 3 yedektir. Bu uydular, güneş enerjisi ile çalışmakta olup dünyadan 20.200 km uzaklıkta, saatte 10.000 km hızla yaklaşık 11 saat 58 dakikada dünya yörüngesinde bir tam tur atarlar. Bu turları sırasında dünyaya sürekli olarak koordinat ve zaman bilgilerini yani hangi anda nerede oldukları bilgisini göndererek bulunacak konumu enlem ve boylam olarak hesaplar.

Block I, Block II, Block IIA, Block IIR, Block IIF, Block III adı verilen 6 çeşit uydu vardır.  Herhangi bir mekan ve anda yeryüzünde gözlenebilecek minimum uydu sayısı 4’dür ve her uydu yaklaşık 5 saat ufukta bulunur.

2- Kontrol Bölümü (Yer İstasyonları):

Söz konusu uyduları sürekli olarak kontrol eden yer istasyonu vardır. Bu istasyonlar 5 adet olup Ascencion, Colarado Springs, Diego Garcia Hawaii, Kwajalein’de dir. Ayrıca 1 tane ana kumanda istasyonu ve 3 tane de iletişim istasyonu bulunmaktadır. Bu istasyonlardan 4’ü insansız, 1’i ise insanlı ana kontrol merkezidir. Kontrol bölümünde takip istasyonlarından gelen bilgilerin ana kumanda merkezine gönderilir. Bu bölümde uyduların yörünge ve saat düzeltme bilgileri hesaplanarak uydularla paylaşılır.

3- Kullanıcı Bölümü (GPS Alıcısı):

Bu bölüm ise son kullanıcı yani GPS Alıcısının, GPS kullanarak yerinin belirlenecek kişi yada cihazın olduğu bölümdür. antenleri vasıtasıyla aldığı GPS sinyallerini gerçek zamanlı koordinat bilgisine dönüştürür.

Bugün piyasadaki GPS alıcılarından yanlış ölçüm yapanları da, çok az hata payıyla bilgi verenleri de bulunmaktadır.

Referans Saat Sistemi Nedir?

Çoklu senkronizasyon sistemleri referans saat olarak GPS sistemini kullanırlar. GPS, UTC ve GMT yerine kendi uydu atomlarındaki atomik saatleri kullanırlar. Ancak bu sistemlerin bilgileri 6 Haziran 1980’de sıfırlanmış olup saniyeleri düzeltilmediği için UTC’den 14 saniye ileridedirler. Bu nedenle GPS alıcılarına belirli periyotlarda UTC saat bilgisi gönderilir.

GPS’in Kullanım Alanları Nelerdir?

İlk olarak askeri kullanım için ortaya çıkmış GPS’ler bugün;

Sivil kullanım alanları için;
  • Deprem analizi ile yer kabuğun oluşan hareketlerini takip etmek için Jeolojide,
  • Fotoğraflama ve koordinat belirlenmesi için İşaretlemede,
  • Kişi, araç veya hayvanların takibi için İzlemede,
  • Hız ve konum bilgisi için Navigasyonlarda,
  • Mülk tespiti ve yer ölçümleri için Yüzey Ölçümlerinde,
  • Sivil ve askeri alanların tespiti için Harita Yapımında,
Askeri kullanım alanları için;
  • Arama – Kurtarma
  • Hedef izleme
  • Navigasyon
  • Keşif

GPS’ler Kaç Çeşittir?

Günümüzde kullanılan GPS’ler 3 çeşittir.

Bunlar;

1-Adi Edinimli Kod Alıcısı: 1 saniyede 5 metreye kadar olan konumu belirler.

2-Taşıyıcı Faz Alıcıları: 10-30 metre arasındaki konumu belirler.

3-Çift Frekans Alıcıları: Santimetreye kadar konumu belirler.

Özetle; bugün birçoğumuzun cep telefonunda bulunan GPS sistemi, dünyadaki herhangi bir GPS alıcısının sinyallerinin algılanıp konumunun belirlemesi prensibine göre çalışır.

Bunları da beğenebilirsin Yazarın diğer yazıları

Cevap bırakın

E-posta hesabınız yayımlanmayacak.