GPS nedir?
GPS veya Küresel Konumlandırma Sistemi, kullanıcıya tüm iklim koşullarında konum ve zaman bilgisi veren bir uydu navigasyon sistemidir. GPS ayrıca uçaklarda, gemilerde, arabalarda ve kamyonlarda navigasyon için kullanılır. Sistem, tüm dünyadaki askeri ve sivil kullanıcılara kritik yetenekler verir. GPS, dünya çapında sürekli gerçek zamanlı, 3 boyutlu konumlandırma, navigasyon ve zamanlama sağlar.
GPS Sistemi Nasıl Çalışır?
GPS üç bölümden oluşur:
1) Uzay bölümü: GPS uyduları
2) ABD ordusu tarafından işletilen kontrol sistemi,
3) Hem askeri hem de sivil kullanıcıları ve bunların GPS ekipmanını içeren kullanıcı segmenti.
Uzay Segmenti:
Uzay bölümü, takımyıldızdaki uyduların sayısıdır. 12.000 mil yükseklikte her 12 saatte bir dünyanın etrafında dönen 29 uydudan oluşur. Uzay bölümünün işlevi, / navigasyon sinyallerini yönlendirmek ve kontrol bölümü tarafından gönderilen rota / navigasyon mesajını saklamak ve yeniden iletmek için kullanılır. Bu iletimler, uydulardaki oldukça kararlı atomik saatler tarafından kontrol edilir. GPS Uzay Segmenti, kullanıcıların herhangi bir zamanda Dünya yüzeyinin herhangi bir noktasından en az 4 eşzamanlı uyduya sahip olmasını sağlamak için yeterli uyduya sahip bir uydu takımyıldızı tarafından oluşturulur.
Kontrol Segmenti:
Kontrol Segmenti:Kontrol bölümü, bir ana kontrol istasyonundan ve tüm dünyaya yayılmış atomik saatlerle donatılmış beş monitör istasyonundan oluşur. Beş izleme istasyonu GPS uydu sinyallerini izler ve ardından bu nitelikli bilgileri anormalliklerin revize edildiği ve yer antenleri aracılığıyla GPS uydularına geri gönderildiği ana kontrol istasyonuna gönderir. Kontrol bölümü aynı zamanda bir izleme istasyonu olarak da adlandırılır.
kontrol bölümü
Kullanıcı Segmenti:
Kullanıcı segmenti, GPS uydularından sinyalleri alan ve her bir uydudan ne kadar uzakta olduğunu belirleyen GPS alıcısından oluşur. Esas olarak bu segment ABD askeri, füze rehberlik sistemleri, GPS için sivil uygulamalar için hemen hemen her alanda kullanılmaktadır. Sivillerin çoğu bunu araştırmadan ulaşıma, doğal kaynaklara ve oradan da tarımsal amaçlara ve haritalamaya kadar kullanıyor.
Kullanıcı segmenti
GPS Bir Konumu Nasıl Belirler:
Global konumlandırma sisteminin çalışması / işleyişi, 'üçleme' matematiksel ilkesine dayanmaktadır. Konum, uydulara olan mesafe ölçümlerinden belirlenir. Şekilden, alıcının yeryüzündeki konumunu belirlemek için dört uydu kullanılmıştır. Hedef konum, 4inciuydu. Ve konum yerini izlemek için üç uydu kullanılır. Bu uzay araçlarının her birinin hedef konumunu doğrulamak için dördüncü bir uydu kullanılır. Küresel konumlandırma sistemi uydu, kontrol istasyonu ve izleme istasyonu ve alıcıdan oluşur. GPS alıcısı, bilgileri uydudan alır ve bir kullanıcının tam konumunu belirlemek için üçgenleme yöntemini kullanır.
GPS, bazı olaylarda çeşitli şekillerde kullanılır, örneğin:
- Örneğin, konum konumlarını belirlemek için, bir helikopter pilotuna konum konumunuzun koordinatlarını telsizle göndermeniz gerekir, böylece pilot sizi alabilir.
- Örneğin, bir yerden diğerine gitmek için, bir gözetleme noktasından yangın çevresine gitmeniz gerekir.
- Örneğin, sayısallaştırılmış haritalar oluşturmak için, yangın çevresini ve sıcak noktaları çizmekle görevlendirildiniz.
- İki farklı nokta arasındaki mesafeyi belirlemek için.
3 GPS'in Avantajları:
- GPS uydu tabanlı navigasyon sistemi askeri, sivil ve ticari kullanıcılar için önemli bir araçtır.
- Araç takip sistemleri GPS tabanlı navigasyon sistemleri bize adım adım yol tarifi sağlayabilir
- Çok yüksek hız
2 GPS'in dezavantajları:
- GPS uydu sinyalleri, telefon sinyalleriyle karşılaştırıldığında çok zayıf olduğundan, iç mekanlarda, su altında, ağaçların altında vb. Pek iyi çalışmaz.
- En yüksek doğruluk, alıcıdan uyduya görüş hattı gerektirir, bu nedenle GPS şehir ortamında pek iyi çalışmaz.
GPS Alıcısının Kullanılması:
Birkaç farklı model ve türde GPS alıcısı vardır. Bir GPS alıcısıyla çalışırken şunlara sahip olmak önemlidir:
- Bir pusula ve bir harita.
- İndirilmiş bir GPS kablosu.
- Bazı ekstra piller.
- Veri kaybını, verilerin yanlışlığını azaltmayı veya diğer sorunları önlemek için GPS alıcısının hafıza kapasitesi hakkında bilgi.
- Mümkün olduğunda, özellikle ağaç örtüsünün altında, kanyonlarda veya sürüş sırasında harici bir anten.
- Olay veya kurum standart düzenleme koordinat sistemine göre bir kurulum GPS alıcısı.
- Alıcıya ne kaydettiğinizi açıklayan notlar.
GPS Hatası
Bir GPS alıcısı tarafından hesaplanan konumların doğruluğunu bozacak birçok olası hata kaynağı vardır. GPS uydu sinyalleri tarafından alınan seyahat süresi, bir GPS sinyali iyonosferden ve troposferden geçerken, bu sinyalin hızının uzaydaki bir GPS sinyalinin hızından farklı olmasına neden olarak kırıldığında atmosferik etkilerle değiştirilebilir. Başka bir hata kaynağı, GPS alıcısının kendisinde bulunan elektriksel parazitlere veya hatalara neden olan gürültü veya sinyalin bozulmasıdır. Uydu yörüngeleri hakkındaki bilgiler, konumların belirlenmesinde de hatalara neden olacaktır çünkü uydular, konumları belirlerken aldıkları bilgilere dayanarak GPS alıcısının “düşündüğü” yer değildir. Uydulardaki atomik saatlerde küçük değişiklikler, büyük konum hatalarına dönüşebilir 1 nanosaniyelik bir saat hatası, yerde 1 fit veya .3 metre kullanıcı hatası anlamına gelir. Uydulardan iletilen sinyaller alıcı antenine ulaşmadan önce yansıtıcı bir yüzeyden sıçradığında bir çoklu yol etkisi oluşur. Bu işlem sırasında alıcı, sinyali hem düz hatlı yoldan hem de gecikmeli yoldan (çoklu yollar) alır. Efekt, bir TV setindeki hayalet veya çift görüntüye benzer.
Geometrik Kesinlik Dilüsyonu (GDOP)
Uydu geometrisi, GPS konumlandırmasının doğruluğunu da etkileyebilir. Bu etki, Geometrik Kesinlik Dilüsyonu (GDOP) olarak adlandırılır. Bu, uyduların birbirine yakın olduğu yeri ifade eder ve uydu konfigürasyonunun kalitesinin bir ölçüsüdür. Diğer GPS hatalarını değiştirebilir. Çoğu GPS alıcısı, en az belirsizliği, en iyi uydu geometrisini verecek olan uydu takımyıldızını seçer.
GPS alıcıları genellikle uydu geometrisinin kalitesini Konum Kesinlik Seyreltmesi veya PDOP açısından rapor eder. PDOP iki tiptir; yatay (HDOP) ve dikey (VDOP) ölçümler (enlem, boylam ve yükseklik). Alıcının şu anda mevcut olduğu uydu konumlandırma kalitesini PDOP değeri ile kontrol edebiliriz. Düşük bir DOP, daha yüksek bir doğruluk olasılığını ve yüksek bir DOP, daha düşük bir doğruluk olasılığını gösterir. PDOP'nin diğer bir terimi TDOP'dir (Time Dilution of Precision). TDOP, uydu saati ofsetini ifade eder. Bir GPS alıcısında, PDOP maskesi olarak bilinen bir parametre ayarlanabilir. Bu, alıcının belirtilen sınırdan daha yüksek bir PDOP'ye sahip uydu yapılandırmalarını göz ardı etmesine neden olur.
Seçmeli Kullanılabilirlik (SA) :
DOD, GPS sinyallerinin doğruluğunu kasıtlı olarak düşürdüğünde, yapay saat ve efemeris hataları ortaya çıktığında Seçici Kullanılabilirlik oluşur. SA'nın uygulanması sırasında, GPS hatasının en büyük bileşeniydi ve 100 metreye kadar bir hataya neden oldu. SA, Standart Konumlandırma Hizmetinin (SPS) bir bileşenidir.
Fotoğraf kredisi:
