NAVİGASYON GPS SİSTEMLER

Hazırlayan Arş. Gör. Ayşe YAYLA

Küresel Seyrüsefer Uydu Sistemi (KSUS)Küresel Seyrüsefer Uydu Sistemi

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 Seyrüsefer Uydu Sistemi

Bu yanı sıra Japonya, Avustralya, Çin Hükümeti de kendi navigasyon sistemini geliştirmeye devam etmektedirler

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 3 20- 2si bakımda

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 BölümleriUyduların

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 BÖLÜMÜGPS 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 belirtirEphemeris 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 BÖLÜMÜGPS 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 İzleme İstasyonu 

Yedek Yer Anteni  

Ascension Adası İzleme İstasyonu Yer Anteni 

Diego Garcia İzleme İstasyonu 

Yer Anteni 

Kwajalein İzleme İstasyonu 

Yer Anteni

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 SistemiGPS 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

NAVİGASYONNavigasyon, 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 ÇALIŞIRNavigasyon 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