Küresel Konumlama Sistemi (GPS), ABD Savunma Bakanlığı tarafından yörüngeye yerleştirilen 24 uydu ağına dayanan bir uydu tabanlı navigasyon sistemidir. GPS, başlangıçta askeri uygulamalar için tasarlanmıştı, ancak 1980'lerde hükümet sistemi sivil kullanım için erişilebilir hale getirdi. GPS, her türlü hava koşulunda, dünyanın her yerinde, günde 24 saat çalışır. GPS kullanmak için abonelik ücreti veya kurulum ücreti yoktur.
GPS nasıl çalışır?
Küresel Konumlama Sistemi uydu sinyalleri, yerdeki ekipmanlara iletilir. GPS alıcıları, uydu sinyallerini pasif olarak alır; iletim yapmazlar. GPS alıcıları, gökyüzünün engellenmemiş bir görünümüne ihtiyaç duyar, bu nedenle yalnızca dış mekanlarda kullanılır ve genellikle ormanlık alanlarda veya yüksek binaların yakınında iyi performans göstermezler. GPS işlemleri, ABD Deniz Kuvvetleri Gözlemevi'ndeki atom saatleri tarafından sağlanan çok hassas bir zaman referansına dayanır. Her GPS uydusunun üzerinde atom saatleri bulunmaktadır.
Her GPS uydusu, konumunu ve mevcut zamanı belirten verileri iletir. Tüm GPS uyduları, bu tekrarlayan sinyallerin aynı anda iletilmesi için operasyonları senkronize eder. Işık hızında hareket eden sinyaller, bazı uydular diğerlerinden daha uzakta olduğu için GPS alıcısına biraz farklı zamanlarda ulaşır. GPS uydularına olan mesafe, sinyallerinin alıcıya ulaşması için geçen süreyi tahmin ederek belirlenebilir. Alıcı, en az dört GPS uydusuna olan mesafeyi tahmin ettiğinde, üç boyutlu konumunu hesaplayabilir.
Her zaman en az 24 çalışır durumda GPS uydusu bulunmaktadır. ABD Hava Kuvvetleri tarafından işletilen uydular, 12 saatlik bir periyotta yörüngede döner. Yerdeki istasyonlar, her uydunun yörüngesini hassas bir şekilde takip etmek için kullanılır.
Konum Belirleme?
Bir GPS alıcısı, uyduların konumunu “bilir”, çünkü bu bilgi uydu iletimlerinde yer alır. Bir uydunun ne kadar uzakta olduğunu tahmin ederek, alıcı aynı zamanda uydunun merkezinde olduğu hayali bir kürenin yüzeyinde bir yerde bulunduğunu da “bilir”. Daha sonra, her uydu için birer tane olmak üzere birkaç kürenin boyutlarını belirler. Alıcı, bu kürelerin kesiştiği yerde bulunur.
GPS ne kadar doğrudur?
GPS, beş soruyu aynı anda yanıtlar:
“Ben neredeyim?”
“Nereye gidiyorum?”
“Sen neredesin?”
“Oraya gitmenin en iyi yolu nedir?”
”Oraya ne zaman varacağım?”
GPS, bugün dünyanın herhangi bir yerinde, her türlü hava koşulunda, tam konumunuzu gösterebilen tek sistemdir!
GPS ile belirlenen bir konumun doğruluğu, alıcının türüne bağlıdır. Çoğu el tipi GPS cihazı yaklaşık 10-20 metre doğruluğa sahiptir. Diğer alıcı türleri, çok daha yüksek doğruluk elde etmek için Diferansiyel GPS (DGPS) adı verilen bir yöntemi kullanır. DGPS, yakınlarda bilinen bir konumda sabitlenmiş ek bir alıcı gerektirir. Sabit alıcı tarafından yapılan gözlemler, gezici birimlerin kaydettiği konumları düzeltmek için kullanılır ve 1 metreden daha yüksek bir doğruluk sağlar.
Sistem oluşturulduğunda, askeri olmayan GPS alıcılarının doğruluğunu yaklaşık 100 metre ile sınırlamak için GPS iletimlerine zamanlama hataları eklenmiştir. Bu GPS işlemleri kısmı, Seçici Erişim olarak adlandırılır ve Mayıs 2000'de kaldırılmıştır.
GPS Gelişimi:
GPS, ABD askeri tarafından tasarlanmıştır. Kavram, 60’ların sonlarında başlamış ancak ilk uydu Şubat 1978'de fırlatılmıştır. 1989'da Magellan Corp. ilk el tipi GPS alıcısını tanıttı. 1992'de GPS, Çöl Fırtınası Operasyonu'nda kullanıldı. Mart 1996'da Başkan, GPS'i sivil kullanıcılar için ücretsiz hale getirmeye karar verdi.
GPS Sistemi Tanımı:
GPS üç segmentten oluşur:
Uzay segmenti şu anda her biri Dünya'nın 11.000 deniz mili yukarısında kendi yörüngesinde bulunan 28 uydudan oluşmaktadır.
Kullanıcı segmenti, elinizde tutabileceğiniz veya arabanıza monte edebileceğiniz alıcılardan oluşur.
Kontrol segmenti, uyduların düzgün çalıştığından emin olan (dünyanın dört bir yanında bulunan beş adet) yer istasyonlarından oluşur.
gps sisteminin segmentleri
Sivil Kullanım için GPS
İlk başta, askeri yetkililer sivil kullanıcıların GPS'i kullanmasına izin vermek istemedi, kaçakçıların, teröristlerin veya düşman güçlerin bunu kullanmasından korkuyorlardı. Sonunda, ekipmanı üreten şirketlerin baskısına boyun eğerek, Savunma Bakanlığı GPS'i askeri olmayan amaçlar için bazı kısıtlamalarla kullanılabilir hale getirdi. 1 Mayıs 2000'de Başkan Clinton kısıtlamaları kaldırdı ve acil durumlar sırasında sivil GPS sinyallerini bozma seçeneğinin 2010 yılına kadar aşamalı olarak kaldırılacağını duyurdu. Federal hükümet, dünya genelinde barışçıl kullanımlar için GPS teknolojisi sağlamaya kararlıdır ve bu hizmeti ücretsiz sunmaktadır.