Herkesin mutlaka yaşamında bir kez adını duymuş olduğu GPS sistemi aslında sandığımızdan çok daha fazla işe yarıyor. GPS nedir diye birçok kişi merak duyuyor. Son zamanlarla GPS sistemi hemen hemen her sektörde kullanılmaktadır. Yolda, işte, hastalıkta hayatı kolaylaştıran GPS hakkında tüm bilgileri bu yazımızda sizin için derledik…
Çoğunlukla araçlarda kullanılan GPS sisteminin sahibi Amerika Birleşik Devletleri’dir. 1973 yılında aktif olan sistem, düzenli biçimde kodlanmış bilgileri yollayan bir uydu ağıdır. Bu sistem, dünya üzerindeki engelsiz görüş hatlarından herhangi birinde bulunan uydular yoluyla koşullar ne olursa olsun, her şartta yer ve zaman bilgileri üreten uzay tabanlı bir navigasyon sistemidir.
GPS açılımı, Global Positioning System yani Küresel Korunma Sistemi anlamına gelir. Sistem yapı olarak basittir. Dünya çevresinde yörüngeye oturtulmuş yirmi dört adet uydu yeryüzünde kesintisiz olarak konum sinyali gönderir. Yeryüzündeki alıcılar (cep telefonu, araç içi navigasyon cihazı, vb. aletler) bu sinyalleri işler ve bu sayede enlem boylam bilgisini üretir. Yeryüzündeki alıcının 2 boyutlu bir konumu belirleyebilmesi için en az üç uydu sinyalini alarak tek kesişme noktasını hesaplamak zorundadır. Ancak 3 boyutlu (yerden yükseklik de dahil) bir konum hesaplanacaksa en az dört uydu sinyaline erişmesi gerekir. Konum, bu sinyallerin kesiştiği noktanın hesaplanması sayesinde bulunur. Her GPS alıcısı enlem ve boylam bilgisini verir. Ancak konumu anlamamız için alıcıda mutlaka bir haritanın yüklü olması gerekir. Bu harita konumun algılanması açısından gereklidir. GPS uyduları aynı zamanda hiç şaşmayan bir atom saati taşırlar bu sayede tüm uydular aynı saati kullanır ve alıcı cihazlar hem doğru hem de bulunduğu saat diliminin saatine otomatik olarak ayarlanır.
GPS sistemi uzay, yer yönetim ve kullanıcı olarak üç bölümden oluşur. Uydular 12 saatte bir dünya etrafındaki tam turunu tamamlarlar. Güneş enerjisiyle çalışan uyduların ortalama ömürleri 10 yıldır. Uydular, “Yüksek Yörünge” denilen ve dünya yüzeyinin 20.200 km üzerindeki yörüngede bulunurlar. Uydular çok geniş bir görüş alanına sahiptirler ve dünya üzerindeki GPS alıcısının en az 4 uyduyu görebileceği şekilde yerleştirilmişlerdir. Yer yönetimi tarafından kullanılmak üzere yörünge düzeltmesi için küçük roketlere sahiptirler. Yer yönetim bölümü uyduları sürekli doğru pozisyonda ve aktif tutmak için çalışır. Yer yönetim; dünya etrafında yerleştirilmiş 24 uydu ve gereğinde devreye alınan yedeklerini yönetir. Dünya üzerinde 5 ana merkezi vardır. Uyduların yönetimi ve işletmesi Amerika Savunma Bakanlığı tarafından yapılmaktadır. Kullanıcı bölümü telefon, araç içi cihazlar, el cihazları, gps takip cihazı gibi navigasyon alıcılarından oluşur. Uydular çok düşük güçte sinyal üretirler. Bu sebeple alıcının kaliteli olmaması ya da bina,dağ,tünel vb, fiziksel engeller sinyal alımını kesintiye uğratabilmektedir. GPS alıcıları hem sivil, hem askeri araçlarda hem de yaya olarak kullanılır.
Bugün kullandığımız çoğu şeyde GPS sistemi bulunmaktadır. Bunlara örnek olarak araç içinde kullanılan navigasyonlar, telefonda kullanılan bazı uygulamalar olabilir. Öyle ki bu sistem bazı zamanlarda hayat kurtarabilmektedir. Afetler için konum bildiren uygulamalardan tutun, acil durumlarda polise konum yollanmasına, salgın hastalığın nerelere yayıldığını göstermesine kadar hayatımıza girmiş olan bu sistemin aslında ilk kullanım alanı askeri alandaydı. 1973 yılında Amerika Birleşik Devletleri ordusunda bulunan askeri yetkililer tarafından Savunma Navigasyon Uydu Sistemi konusunda bir toplantı yapılmıştır. Toplantı sonucunda GPS sisteminin oluşturulması gerektiğine karar verilmiştir. Alınan kararlardan sonra ilk adı olan Using Timing and Ranging (Zamanlama Kullanımı ve Menzilleme Navigasyon Sistemi) adını almıştır. Daha sonraki zamanlarda Navstar GPS ve son olarak GPS adını almıştır. GPS sisteminin tasarımı en temel şekliyle 1940’lı yılların başında olmuştur. İlk olarak 2. Dünya Savaşı’ndan sonra kullanılmış ve kullanım amacı askeri planlamalar olmuştur. 1973 yılında aktif olan sistem 1983 yılında bir Kore yolcu uçağının hatalı konum saptama nedeniyle yasak hava sahasına girip düşürülmesi ve 269 kişinin ölümüyle sonuçlanan olay sonrasında sivil kullanıma da açılmıştır. Başta askeri amaçlı kullanılan GPS cihazı çeşitleri yüksek kalitede sinyaller alarak çok iyi çalışırken siviller için açılan sinyaller bozulmuştur. Ancak bu durum başkan Bill Clinton'un emriyle 1 Mayıs 2000 yılında değişmiş ve sivillere de aynı kalitede veri kullanımı sağlanmıştır. Başlarda basit olan sistem daha sonradan geliştirilmiştir. GPS sistemi için ilk uydunun ateşlenmesi 1978 yılında olmuştur. Daha sonra 24 uyduluk ağ 1994 yılında tamamlanmıştır.
GPS ne demek sorusuna yanıt verdiğimize göre şimdi de GPS kullanım alanlarını inceleyebiliriz. İşte GPS sisteminin kullanıldığı farklı alanlar:
Kara, deniz ve hava araçlarının navigasyonu
Arama- Kurtarma
Hedef bulma
Füze bölümü
INS sistemlerinin desteği
Uçakların, görüşün sınırlı ya da hiç olmadığı hava koşullarında iniş ve kalkışı
Kara, deniz ve hava araçlarının navigasyonu
Jeodezik ve jeodinamik amaçlı ölçümler
Kadastra ölçümler
Kinematik GPS destekli fotogrametrik çalışmalar
Yerel ve global deformasyon ölçümler
İnşaat, turizm, ormancılık alanları
Telefon ve otomobiller genel olarak yön bulma amaçlı