GPS Sistemleri; Dünya’yı dolaşan 30’dan fazla navigasyon uydusundan oluşan bir sistemdir. Nerede olduklarını biliyoruz çünkü sürekli sinyal gönderiyorlar. Telefonunuzdaki GPS alıcısı bu sinyalleri dinler. Alıcı dört veya daha fazla GPS uydusundan uzaklığını hesapladıktan sonra, nerede olduğunuzu bulabilir.
GPS Sistemlerinin Tarihi Gelişimi
İnsanlar antik çağlardan beri yollarını bulmak için gökyüzüne baktı. Eski denizciler gece gökyüzünde takımyıldızları nerede olduklarını ve nereye gittiklerini anlamak için kullandılar.
Bugün, ihtiyacımız olan tek şey dünyanın her yerinde tam olarak nerede olduğumuzu bulmak için basit bir el GPS (Global Konumlandırma Sistemi kısaltması) alıcısıdır. Ama hala nerede olduğumuzu ve başka yerlere nasıl ulaştığımızı anlamak için gökyüzünde yüksek nesnelere ihtiyacımız var.
Yıldızlar yerine uyduları kullanıyoruz. 30’dan fazla navigasyon uydusu, Dünya’nın yukarısında dolanıyor. Bu uydular bize tam olarak nerede olduğumuzu söyleyebilirler.
GPS Sistemleri Nedir?
GPS bir sistemdir. Üç bölümden oluşur: uydular, yer istasyonları ve alıcılar.
Uydular takımyıldızlardaki yıldızlar gibi davranırlar – herhangi bir zamanda nerede olmaları gerektiğini biliriz.
Yer istasyonları aslında olduklarını düşündüğümüz yerde olduklarından emin olmak için radar kullanırlar.
Telefonunuzda veya ebeveynlerin arabanızda bulabileceğiniz gibi bir alıcı, sürekli olarak bu uydulardan bir sinyal dinlerler. Alıcı, bazılarından ne kadar uzakta olduklarını anlayabiliyor.
Alıcı dört veya daha fazla uydudan uzaklığını hesapladıktan sonra tam olarak nerede olduğunuzu bilir. Uzayda kilometrelerce yerden yere inanılmaz bir hassasiyetle belirlenebilir! Bununla birlikte, daha yüksek teknoloji ürünü alıcılar, nerede olduğunuzu birkaç metre mesafe içini dahi bulabilir.
GPS Sistemlerinin Karşılaştığı Teknik Zorluklar
- Bireysel uydular ve GPS alıcısı arasında zaman senkronizasyonu
- GPS uydusunun tam yerini gerçek zamanlı güncelleme
- Uçuş zamanının hassas ölçümü
- Diğer sinyallerle girişim
Zaman Senkronizasyonu:
GPS uydularının her biri, zamanı güncel ve doğru tutmak için bir atom saati ile donatılmıştır. Alıcıyı güncellemek ve alıcıda kesin zamanlama sağlamak için alıcı, zamanlamasını doğru tutmak için dördüncü GPS uydusunu kullanır. Alıcı ile zamanlama ve atomik saatler tarafından tutulan GPS uyduları ile kesin zaman farkı alıcı tarafından hesaplanabilir.
GPS uyduları, zaman senkronizasyonunu çözmek için sürekli olarak yer tabanlı istasyonlardan yönetilir.
Zaman Senkronizasyonunun Ultra Hassasiyetinin Önemi:
Elektromanyetik radyasyon ışık hızıyla çoğalır. Konumdaki doğruluk, zaman ölçümü ile doğru orantılıdır, çünkü hız * zaman = mesafe, bu nedenle, zaman hesaplamasında hafif bir sapma bile büyük ışık hızı nedeniyle mesafede büyük bir fark yaratabilir.
Uydunun Tam Yerini Gerçek Zamanlı Güncelleme:
Bu, uyduları bir dizi yaygın olarak dağıtılan yer tabanlı sistemden izleyerek yapılır. Ana istasyon tüm ölçümleri analiz eder ve her uydunun gerçek konumunu iletir.
Sonuç Olarak; GPS Sistemleri günümüz dünyasında çok önemli bir yer işgal etmektedir. Elimizin altında bulunan bu teknolojiden hem kişisel hem de devletsel olarak gerekli yararı sağlamalıyız.