GPS (Küresel Konumlama Sistemi – Global Positioning System) Nedir?
GPS (Global Positioning System), Küresel Konumlandırma Sistemi anlamına gelir. Dünyanın her yerindeki kullanıcılara konum ve zaman bilgisi sağlayan uydu tabanlı bir konumlama sistemidir.
GPS sistemi, Amerika Birleşik Devletleri Savunma Bakanlığı tarafından 1973 yılında oluşturulmuştur. Buradaki fikir, askeri amaçlar için daha doğru bir konumlama sistemi oluşturmaktı. 1980’lerde sistem halkın kullanımına açılmasıyla birlikte sivil kullanıma da açılmıştır.
Bu uydu tabanlı konumlama sistemi artık, yalnızca ordu tarafından değil, aynı zamanda acil servisler, sürücüler, yürüyüşçüler, bisikletçiler ve dünyanın her yerindeki diğer pek çok kişi tarafından da kullanılıyor.
GPS, 24 (18 uydu aktif, 6 uydu yedek olmak üzere ) adet uydudan oluşur ve her bir uydu dünya etrafında düzenli bir şekilde döner. GPS cihazları bu uyduların radyo dalgalarını algılar ve bu dalgaların gecikme sürelerini kullanarak konumunu tespit eder. Bu sayede cihazlar, yerin enlem, boylam ve yükseklik bilgilerini tespit edebilir.
GPS üzerinden 2 boyutlu doğru konumunun hesaplana bilmesi için en az 3 uydu sinyaline ihtiyaç vardır. Eğer yerden yükseklik dâhil konum hesaplanacaksa en az 4 uydu sinyaline ihtiyaç vardır.
GPS uyduları birbirleri ile aynı zamanı kullanabilmek için atom saatleri kullanır.
Bir uydu 12 saat zaman dilimi içerisinde dünya çevresinde 1 turunu tamamlar. Kullanım ömürleri 10 yıl olan GPS uyduları güneş panelleri kullanarak kendisine enerji sağlar.
GPS sistemi uzay bölümü (SS – space segment), kontrol bölümü (CS – control segment) ve kullanıcı bölümünden (US – user segment) oluşur.
Uzay Bölümü, 18’i aktif 6’sı yedek olmak üzere 24 adet uydudan oluşan bölümdür. Uzay bölümü GPS sisteminin merkezi olarak ta kabul edilebilir. Uydular dünya yüzeyinden 20.000 km yükseklikteki “yüksek yörünge “ kısmında konumlanarak görevlerini yerine getirir.
Kontrol Bölümü, GPS uydularını sürekli izleyerek, doğru yörünge ve zaman bilgilerini sağlar. Dünya yüzeyinde ki kontrol istasyonları şu şekildedir. Bir ana kontrol istasyonu, alternatif bir ana kontrol istasyonu, 11 komuta ve kontrol anteni ve 16 izleme bölgesi içerir. İstasyonların dünya üzerinde ki konumları haritada ki gibidir.
İnsansız kontrol merkezleri, topladıkları bilgileri ana merkeze yollarlar. Ana merkezde bu bilgiler değerlendirilerek gerekli düzeltmeler uydulara bildirilir.
Kullanıcı Bölümü, yerdeki GPS alıcılarını kapsamaktadır. Mobil cihazlar, araç içi navigasyon cihazları bunlara örnektir.
Uydular çok düşük güçte sinyal ürettikleri için, alıcının kaliteli olmaması ya da tünel dağ gibi engeller sebebiyle uydular ile iletişim sağlanamaz ve doğru konum hesaplanamaz.
ABD’nin geliştirmiş olduğu GPS sistemi dışında diğer ülkelerin de geliştirmiş olduğu konumlama sistemleri mevcuttur. Rusya’nın navigasyon sistemi GLONASS, AB tarafından geliştirilen Galileo, Çin tarafından geliştirilen Compass ve Hindistan tarafından geliştirilen IRNSS adlı konumlandırma sistemleri buna örnektir.