GPS Nedir?

GPS NASIL ÇALIŞIR?

 GPS Sisteminin çalışma prensibi konumu bilinmeyen bir noktadan konumu bilinen noktalara yapılan gözlem ve hesaplara dayanır. Konumu bilinen noktalar GPS uydularıdır. Bilinmeyenler, bulunulan noktanın yer merkezli (earth‐fixed) kartezyen koordinatlarıdır (X,Y,Z). GPS, 4 boyutlu bir sistemdir (3D+zaman). Uydularla konum belirlemede uydu sinyallerinin bir alıcı tarafından kaydedilerek, sinyalin uydudan yayınlandığı an ile alıcıda kaydedildiği an arasında geçen süre çok hassas olarak ölçülür. Bu hassas ölçüm için uydular, yüksek doğrulukla atomik saatler içerirler.  Bu ölçülen süre, ışık hızı ile çarpılarak uydu ile alıcı arasındaki mesafe belirlenir. Daha sonra en az 4 uyduya eş zamanlı olarak yapılan gözlemlerle konum vektörü hesaplanmaktadır.

Küresel Konumlandırma Sistemi üç bölümden oluşur. Uzay bölümü en az 24 uydudan (21 aktif 3 yedek) oluşur ve sistemin merkezidir. Uydular, “Yüksek Yörünge” adı verilen ve dünya yüzeyinin 20.200 km üzerindeki yörüngede bulunurlar. Bu kadar fazla yükseklikte bulunan uydular oldukça geniş bir görüş alanına sahiptirler ve dünya üzerindeki bir GPS alıcısının her zaman en az 4 adet uyduyu görebileceği şekilde yerleştirilmişlerdir. Uydular saatte 7.000 mil hızla hareket ederler ve 12 saatte, dünya çevresinde bir tur atarlar. Güneş enerjisi ile çalışırlar ve en az 10 yıl kullanılmak üzere tasarlanmışlardır. Ayrıca güneş enerjisi kesintilerine karşı (güneş tutulması vs.) yedek bataryaları ve yörünge düzeltmeleri için de küçük ateşleyici roketleri vardır.

Kontrol Bölümü, GPS uydularını sürekli izleyerek, doğru yörünge ve zaman bilgilerini sağlar. Dünya üzerinde 5 adet kontrol istasyonu bulunmaktadır. Bunlardan dördü insansız, biri insanlı ana kontrol merkezidir. İnsansız kontrol merkezleri, topladıkları bilgileri ana merkeze yollarlar. Ana merkezde bu bilgiler değerlendirilerek gerekli düzeltmeler uydulara bildirilir.Kullanıcı bölümü yerdeki alıcılardır. Bir GPS alıcısı; algılayıcı (sensor), kontrol ünitesi, alıcı anteni ve güç kaynağından oluşur. Ölçü sırasında; anlık faz farkı ölçüleri(data, ham ölçüleri), yayın efemerisi bilgileri (uydu yörünge bilgileri), atmosferik bilgiler (iyonosfer ve troposfer bilgileri), mesaj bilgileri(anten yüksekliği ve nokta bilgileri) elde edilir.