GPS: Global Konumlandırma Sistemi

Global Konumlandırma Sistemi nedir, GPS nedir, Global Positioning System ne demektir, arkeo gps nedir,

GPS;  İngilizce Global Positioning System (Global Konumlandırma Sistemi) kelimelerinin kısaltılmışıdır. Genellikle NAVSTAR GPS olarak yazılır ve baştaki NAVSTAR İngilizce Navigation Satellite Timing and Ranging (Navigasyon Uydu Zamanlaması ve Değişimi) kelimelerinden oluşur.

Pek çok alanda kullanılan GPS uygulamasının arkeoloji alanında da kullanımı (arkeoGPS) hızla artıyor.  Arkeolojide GPS uygulaması için arkeologların bilmesi gereken temel bilgiler şunlardır:

Bu uydu ağı Amerika Birleşik Devletleri Savunma Bakanlığı tarından işletilir ve daha sonra da sivil kullanıma açılmış bir uydu ağıdır. Adından da anlaşılacağı üzere yer yüzeyindeki herhangi bir noktanın koordinatlarını bulmaya yarar.

NAVSTAR GPS uydu ağı 1 Temmuz 1973 yılında askeri amaçlar için servise verilmiştir.

Bu uydu ağından jeodezi, jeodinamik, fizik, inşaat, bilişim, arkeoloji, ziraat gibi sivil uygulamalar ile yer yüzeyinin haritalaması ve koordinatlarının belirlenmesi gibi hizmetler alınabilmektedir. İstihbarat, askeri koordinat tespiti, iletişim hizmetleri, arama-kurtarma, coğrafi bilgi sistemleri, yatçılık dağcılık gibi sayısız hizmetler yönelik uygulamalar bu uydu ağı üzerinden alınabilmektedir. Uydu ağının hitap ettiği toplam piyasa bedeli 5 Milyar US $ civarındadır.

Bu uydu ağı ile aynı işlevi görecek GALILEO uydu sistemi Avrupa Birliği tarafından , GLONASS ise Rusya tarafından servise verilmiştir.

Ancak bugün itibariyle en fazla kullanılan konumlandırma sistemi uyduları olarak NAVSTAR GPS kullanılmaktadır.

NAVSTAR GPS uydu ağı toplam 29 adet uydudan (yedek ve asil) oluşmaktadır. Bu ağın incelenmesi Uzay Bölümü, Kontrol Bölümü ve Kullanıcı bölümü olmak üzere 3 ana başlık üzerinden incelenir.

Uzay Bölümü: Uydular yer yüzeyinden 20200 Km yükseklikte ve bir uydu yer yüzeyi etrafında bir tam dönüşü 12 saatte tamamlar.

Kontrol Bölümü: Uyduların kontrolünü yapmak üzere ekvator bölgesinde dünyaya uygun olarak konumlandırılmış bir adet ana master, beş adet izleme ve üç tane de veri yükleme istasyonları bulunmaktadır.

Kullanıcı Bölümü: Uydulardan gönderilecek sinyalleri algılayacak kullanıcılardan oluşur.

Uydulardan gelen sinyaller kullanıcılar tarafından nasıl algılandığını aşama aşama anlatımı:

BİRİNCİ AŞAMA: Uyduların hepsi uzayda Newton ve Kepler kanunlarına göre statik olarak dünya ile yörüngelerini kontrol eden fiziki kurallara göre dönerler.

NAVSTAR GPS uydularının kontrol bölümünden kendilerine yüklenen KONUM ve HIZ bilgileri ile yörünge hareketlerini gerçekleştirirler. Burada Newton ve Kepler kanunlarının geçerli olduğunu ve uyduların 20200 Km de yer yüzeyi ile birbirlerini itip-çekerek bu kanunların öngörüldüğü şekilde stabil olarak tuttuğunu söylemiştik.

Uydulardan L1= 1575.42 Mhz L2= 1227.60 Mhz ve L5= 1176.45 Mhz frekansları yayınlanır.

Bu yayınlanan frekanslar içinde :

Kod bilgileri (C/A: sivil-kaba kod; P: Askeri Kod )

Faz bilgileri : (taşıyıcı frekans)

Navigasyon mesaj bilgileri (uydu konum, uydu saat, iyonosfer hata terimi vb. bilgileri) sürekli olarak gönderilir.

İKİNCİ AŞAMA: Bu frekansları ve içindeki kodları alarak yorumlayabilecek bir GPS alıcısı ile sinyaller uydulardan alınır.

ÜÇÜNCÜ AŞAMA: Alıcı içinde bulunan bir zaman ayarlayıcısı olarak çalışan saat ile uydu saat değerleri senkronize olur ve sırasıyla kod ve faz bilgilerini karşılaştırarak uydu-alıcı mesafesini (range) hesaplanır.

Uydu ile alıcı arasındaki mesafeyi UA ile gösterirsek kodların karşılaştırılması ile alıcıda elde edilen DT değeri ile ışık hızı çarpılırsa UA değeri elde edilir.

UA = C X DT (Burada C değeri 300.000 Km/sn olarak alınır)

Görüldüğü üzere DT değeri alıcı içinde uydu ile senkronize olan saat ile sağlanır.

Ancak alıcılardaki saatler hassas olmadığı zaman ki bu GPS alıcısında bulunan saatlerin ne kadar kaliteli olduğu ile ilişkilidir, bu durumda uydu ile alıcı arasında bir zaman hatası oluşabilecektir.

Bu durumda C ışık hızını bu hata birimi ile çarpmak gerekecektir. Sonuç olarak 'pseudo range'olarak yani hata içerikli mesafe bilgisi GPS alıcısında okunu ve formülümüz

R = UA + C X T olur. (Buradaki T değeri hatalı ölümden kaynaklanan süredir.

arkeotekno.com