NAVİGASYON GPS SİSTEMLER

1. NAVİGASYON GPS SİSTEMLER Hazırlayan Arş. Gör. Ayşe YAYLA

2. Küresel Seyrüsefer Uydu Sistemi (KSUS) • Küresel Seyrüsefer Uydu Sistemi • Global NavigationSatelliteSystem(GNSS) türkçesi • Askeri amaçlı savunma, taktik ve saldırı sistemlerinin geliştirilmesinde, • Coğrafi çalışmalarda, • Yer bilimleri çalışmalarında, • Ulaştırma sistemlerinin takibinde, • Sivil amaçlı kullanım –balıkçılık- tarım vs

3. Küresel Seyrüsefer Uydu Sistemi Bu yanı sıra Japonya, Avustralya, Çin Hükümeti de kendi navigasyon sistemini geliştirmeye devam etmektedirler

4. 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

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

6. 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.

7. 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 • Pseudorandomkod; 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

8. 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.

9. GPS Kontrol Merkezlerinin Dünya Üzerindeki Yerleri

10. 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 • GPSalıcıları 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)

11. 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

12. 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

13. 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

14. 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)

15. NAVİGASYON CİHAZI NASIL ÇALIŞIR • Navigasyoncihazındabulunan GPS alıcısı, uydusinyalleriaracılığıyla  bulunduğukoordinatı belirler • Bu koordinat, navigasyonyazılımıaracılığıylacihazın ekranınadijitalharitaolarakyansıtılır. • Ulaşılmak istenen adres belirlenir. En kısa yol seçilerek istenilen yere ulaşılır • Harekethalindeyken, uydudangelensinyallersayesinderotagüncellenirverota dışınaçıkılsa bilesaniyeleriçindeyenirota hesaplanır.

16. TEŞEKKÜRLER