NAVİGASYON GPS SİSTEMLER Hazırlayan Arş. Gör. Ayşe YAYLA

Küresel Seyrüsefer Uydu Sistemi (KSUS) Global Navigation Satellite System (GNSS) türkçesi Askeri amaçlı savunma, taktik ve saldırı sistemlerinin geliştirilmesinde, Coğrafi çalışmalarda, Yer bilimleri çalışmalarında, Ulaştırma sistemlerinin takibinde, Sivil amaçlı kullanım –balıkçılık- tarım vs Küresel konumlandırma sistemlerinin genel ismi olan küresel seyrüsefer uydu sistemi, ingilizce karşılığı ile Global Navigation

Küresel Seyrüsefer Uydu Sistemi Sistem Adı Ülke Uydu Sayısı Yörünge Sayısı Mevcut Uydu GPS A.B.D 31 6 31 aktif Galileo A.B 27+3 3 2 test Glonass Rusya 24 20- 2si bakımda Bu yanı sıra Japonya, Avustralya, Çin Hükümeti de kendi navigasyon sistemini geliştirmeye devam etmektedirler

GPS ( Küresel Konumlandırma Sistemi (GPS) A.B.D’de Savunma Departmanı (DoD) tarafından 1970’lerin başlarında geliştirilmiştir Askeri amaçla kurulmuş olup , askerlerin yön bulmasında, askeri çıkartmalarda, roket atışlarında kullanılması hedeflenmiştir. 1980′li yıllarda sivil amaçlı kullanıma açılmıştır Özellikleri Düzenli olarak kodlanmış bilgi yollayan uydu tabanlı bir seyrüsefer sistemidir Çalışma prensibi uydularla aramızdaki mesafeyi ölçüp yeryüzündeki tam konumumuzu tespit etmektir Navigasyon cihazı, araç takip, personel takip, evcil hayvan takibi, havacılık, dağcılık ve sayılabilecek onlarca alanda kullanılmaktadır

GPS’ in Bölümleri Uyduların bulunduğu uzay bölümü, Uydu kontrol istasyonlarının bulunduğu kontrol bölümü GPS alıcılarının bulunduğu kullanıcı bölümüdür.

UZAY BÖLÜMÜ GPS uydularının oluşturmuş olduğu uzay bölümü şu an günümüzde 31 aktif uydu ile çalışmaktadır ve uydular dünya yüzeyinin 20.000 km üzerinde yörüngede bulunurlar 12 saatte dünya etrafında bir tur atan uydular saatte 7000mil/sa hızla hareket etmektedirler.

UZAY BÖLÜMÜ GPS uyduları konum belirleme amaçlı L1 (1,575 GHz) ve L2 (1,227 GHz) olmak üzere iki temel frekansa sahiptir GPS sinyali 3 çeşit bilgi içerir Pseudorandom kod; hangi uydunun bilgi gönderdiğini belirtir Ephemeris bilgisi; Uyduların durumu hakkında bilgi verir. Konum belirlemede bu sinyalden faydalanılır Almanac bilgisi, her uydunun günün herhangi bir zamanında nerede olduğu bilgisini gönderdiği veridir

KONTROL BÖLÜMÜ GPS uyduları dünya üzerine yayılmış çeşitli kontrol istasyonlarından izlenirler İstasyonlar devamlı olarak uyduların yörüngelerindeki konum bilgilerini kontrol eder Bu kontrol istasyonları çok hassas saatlerle donatılmıştır.

GPS Kontrol Merkezlerinin Dünya Üzerindeki Yerleri Bulunduğu Yer Görevi Donanım Durumu Hawai İzleme İstasyonu   Colorado Spring Ana Kontrol İstasyonu Cape Canaveral Yedek Yer Anteni Ascension Adası Yer Anteni Diego Garcia Kwajalein

GPS ALICISI Navigasyon cihazları, takip sistemleri içerisinde GPS alıcısı bulundurur Çalışma prensibi ; Yeryüzünde en az 4 uyduyu görecek şekilde konumlandırılan bir GPS alıcısı ; İlk önce hafızasındaki uydulara ait navigasyon bilgilerine bakar Navigasyon mesajlarından uydu bilgilerinin güncelliği kontrol edilir Uydular tarafından gönderilen zaman ve uydu pozisyonları GPS alıcıları tarafından işlenir Bir uydudan sinyalin dünyaya ulaşma süresi ortalama 0,06 saniyedir GPS alıcıları koordinat bilgilerini enlem ,boylam ve yükseklik olarak hesaplamaktadır. Yön tayinindeki mantık birim zamanda değişen konum değişikliğine göre hesaplanmaktadır. İki koordinat arasındaki fark vektörü yönü tayin eder Uydunun birim zamanda mevki değişikliğiyle ve GPS alıcısının birim zamandaki değişikliği arasında bir korelasyon kurulduğunda ve bu korelasyon uydu ve kullanıcı koordinatlarıyla eşitlendiğinde GPS alıcısının hızı bulunmaktadır. Uyduya olan mesafe, sinyalin alıcıya geliş süresi ile hızının çarpımına eşittir. Sinyallerin kabul edilen hızı ışık hızıdır. (Geliş Süresi x Hiz = Mesafe)

DGPS (DİFERANSİYEL GPS) GPS sinyallerini etkileyen hata kaynaklarının etkisini asgariye indirmek ve GPS sistemiyle daha doğru ölçüm yapmak amacıyla DGPS (Fark GPS) sistemi geliştirilmiştir. Diferansiyel GPS uygulaması iki veya daha fazla GPS alıcısından alınan verilerin birbirleriyle karşılaştırılmasıyla yapılmaktadır. Bu sistemde ilave olarak yer istasyonlarından GPS alıcılarına sinyaller gönderilerek alıcıların daha çok veriyi işleyerek ölçmedeki hata payını azaltması düşünülmüştür Bu sisteme daha iyi bir alternatif olacak sistem SBAS (Satellite Based Augmentation System (Uydu Tabanlı İyileştirme Sistemi))sistemleridir

Uydu Tabanlı İyileştirme Sistemi GPS uydularından gelen sinyallere ek olarak hükümetler kendi uydularının konumlarını ve sinyallerini de kullanarak daha hassas ölçüm yapmak için etkili seyrüsefer sistemleri geliştirmek için çalışmalar yapmaktadır. WAAS, EGNOS, GAGAN, MSAS, SDCM bu sistemlere örnektir

NAVİGASYON Navigasyon, Bir aracın ya da bir insanın bir yerden başka bir yere gitmek için çeşitli araçlardan yararlanarak hedefe ulaşması olarak tanımlanabilir. Navigasyon işlemi denizde ve havada rota, karada ise güzergâh belirleme ve yön bulma gibi çok farklı uygulama alanında bir gereklilik olarak kendini göstermektedir. Bu sebeple uygulama alanlarına göre uçak, gemi, araç navigasyonu ya da kişisel navigasyon gibi çeşitli isimler almaktadır

NAVİGASYON Navigasyon, hangi uygulama alanında kullanılırsa kullanılsın temel bazı gereksinimleri olan bir işlemdir. Bu gereksinimler genel olarak; işlem başlangıç noktasının konumu, kullanıcının anlık konumu, varış noktasının konumu, işlem sırasında kullanılacak yöntem(ler)

NAVİGASYON CİHAZI NASIL ÇALIŞIR Navigasyon cihazında bulunan GPS alıcısı, uydu sinyalleri aracılığıyla  bulunduğu koordinatı belirler Bu koordinat, navigasyon yazılımı aracılığıyla cihazın ekranına dijital harita olarak yansıtılır. Ulaşılmak istenen adres belirlenir. En kısa yol seçilerek istenilen yere ulaşılır Hareket halindeyken, uydudan gelen sinyaller sayesinde rotagüncellenir ve rota dışına çıkılsa bile saniyeler içinde yeni rota hesaplanır.

TEŞEKKÜRLER