gnss teknİĞİ konum Ölçmeleri

GNSS TEKNİĞİ

Konum Ölçmeleri

Yrd. Doç. Dr. Ayhan CEYLAN

Yrd. Doç. Dr. İsmail ŞANLIOĞLU

5. GNSS SİSTEMLERİ

Küresel Konum Belirleme Amaçlı Uydu Sistemleri• GPS (Global Positioning System, ABD)• http://www.gps.gov/• GLONASS (Globalnaya Navigatsionnaya Sputnikovaya Sistema,

Rusya)• http://www.glonass-center.ru/• GALILEO (Galileo Galilei, İtalyan Bilim Adamı’nın İsmi Avrupa

Birliği)• http://www.gsa.europa.eu/• COMPASS (Beidou-2, Çin)• http://www.sinodefence.com/default.asp• http://www.beidou.gov.cn/

• IRNSS (Indian Regional Navigational Satellite System, Hindistan)• QZSS (Quasi Zenith Satellite System, Japonya)

5. GNSS SİSTEMLERİ

GPS UYDU SAYISI 31 (en

az 24) YÖRÜNGE SAYISI 6 PERİYOT 11s. 58 dk Block IIA, IIR, IIR(M),

IIF, Block III Ölçüleri L1, L2, P1, P2,

C/A

Uzay Bölümü

GPS uydularının ortalama dönüş zamanları dır. Bu uyduların dünyaya uzaklıkları 20200 km.’dir. İçinde sinyal gönderici, sinyal kaydedici, anten, osilator ve mikroişlemci bulunan uydular ortalama 430-1500 kg. ağırlığındadır. Dünyanın her yerinden en az 4, en çok 12 uydu gözleme imkanı verecek şekilde 6 ayrı yörünge düzleminde hareket etmektedir.

mh5811

Uydu, her biri 7.2 m2 ‘lik iki adet güneş kollektörü ile elektrik enerjisini sağlar. Güneş enerjisi panellerinin yüzeyi güneşe dik gelecek şekilde tutulmaktadır. Uydunun güneşi görmemesi durumunda enerji sağlamak için uyduda 3 adet nikel-kadmium pil bulunmaktadır. Zaman ise 2 adet ribidyum, 2 adet sezyum atomik saatten üretilmektedir

Uzay Bölümü

Bütün uydu sinyalleri temel frekans olan 10.23 MHz’den üretilmiştir. Temel frekans ise atomik saatlerden üretilir. Temel frekans 154 ile çarpıldığında L1 taşıyıcı dalga frekansı olan L1=1575,42 MHz, 120 ile çarpıldığında L2 taşıyıcı dalga frekansı olan L2= 1227,60 MHz elde edilir. P kodu temel frekans olan 10.23 MHz.’tir. C/A kodu ise temel frekansın 1/10’u yani 1.023 MHz.’tir. L1 taşıyıcı dalga boyu 19.05 cm, L2 taşıyıcı dalga boyu 24.45 cm, P kodunun dalga boyu 29.31 m. ve C/A kodunun dalga boyu ise 293.1 m.’dir.L1 sinyali hem P hem de C/A kodu ile modüle edilmiştir. L2 sinyali ise sadece P kodu ile modüle edilmiştir. L1 ve L2 sinyalleri sürekli olarak navigasyon verileri (uydu mesajları) ile modüle edilmiştir.

Uzay Bölümü

Uydu Sinyalleri

GPS ölçmelerinde elektromanyetik dalgalar kullanılarak uydulardan kullanıcılara veri akışı sağlanmaktadır. Her bir GPS uydusu konum belirleme amaçlı olarak L1 ve L2 olmak üzere 2 temel frekansa sahiptir.

Kontrol bölümü ile uydular arasındaki veri akışı S bant üzerinden uydular ile kullanıcılar arasındaki veri akışı L bant üzerinden yapılmaktadır.

C/A kod sadece L1 üzerine modüle edilmiştir. Periyodu çok kısadır. Böyle seçilmesinin sebebi ise GPS alıcılarının uydulara en kısa sürede kilitlenmesini sağlamaktır P kod L1 ve L2 taşıyıcıların her ikisine de modüle edilmiştir. P kod her hafta sıfırlanıp yeniden yayınlanır.

Uydu Sinyalleri (1)

GPS uyduları 2 frekansta radyo sinyali yayınlar– L1: 1575.42 MHz (C/A and P/Y code,L1C)– L2: 1227.60 MHz (L2C and P/Y code)– L5: 1176.45 MHz

2 Servis Sağlayıcı– Standard Positioning Service (SPS)– Precise Positioning Service (PPS)

Uydu Sinyalleri (2)

Radyo sinyalleri;– Birbirine benzemeyen pseudorandom kod– Ephemeris bilgisi– Saat ve saat düzeltme bilgisi– Sistem zamanı– Durum mesajı– Almanac bilgisi

Uydu Sinyalleri (3)

Uydu sinyallerinin GPS alıcısına doğrudan ulaşması gerekir.

Sinyaller su, toprak, duvar ve diğer engellerden geçemezler.

Block IIA/IIR Block IIIBlock IIR-M, IIF

III: IIF kabiliyetlerinde &Geliştirlmiş sivil sinyal (L1C)• Duyarlılığı artırılmış (±4.8- ±1.2m) • Navigasyonu garantileme

Sinyal karışırmaya karşı güçlü sinyal (+20 dB)

IIA / IIR: tEMEL GPS• C/A sivil sinyal (L1C/A)• Standart Servis, ±16-24m• Hassas Servis, ±16m

• L1 & L2 P(Y) nav

GPS’ in Modernizasyonu

IIR-M: IIA/IIR kabiliyetlerinde &

• 2. sivil sinyal (L2C)• Yeni Askeri kod• Sinyal karıştırmaya karşı

güçlü sinyal(+7dB)

IIF: IIR-M kabiliyetine ek olarak

• 3. sivil sinyal (L5)

GPS modernizasyonu askeri ve sivil gereksinimleri karşılamaktadır.

2. Sivil Sinyal (L2C)

Aralık 2005 den buyana ücretsiz olarak hizmet vermektedir.

Şu anda 2 (Blok IIR-M) uydu bu hizmeti vermektedir. Bu tarihten sonra fırlatılacak bütün GPS uyduları bu hizmeti

verecektir. L1 frekansı üzerindeki C/A nın bazı sınırlamalarını ortadan kaldıracaktır.

Ticari ihtiyaçları karşılamak için tasarlanmıştır. İonosferik düzeltmelere imkan sağladığı için yüksek doğruluk

sağlanacaktır. Indoor kullanıma imkan sağlamaktadır. Alıcıların boyutlarının küçültülmesine ve daha hızlı sinyal

alımına imkan sağlamaktadr. Daha etkin güç ve iyileştirilmiş veri yapısı, diğer radyo

sinyalleriyle karışımı azaltmaktadır.

L2CL2C

1227.6 MHz


L2 frekanslı (çift frekanslı) ucuz alıcılar bu sinyalden yararlanmaktadır.

5 milyar $ ‘ın üzerinde bir Pazar genişlemesi beklenmektedir. Yer kontrol Sisteminin güncellenmesi ve Blok IIR-M

uydularının atılmaya devam edilmesiyle daha fazla fayda sağlanacaktır.

Tracking (izleme) kapasitesini arttıracaktır (yaklaşık 3dB veya daha fazla).

L2CL2C

1227.6 MHz

3. Sivil Sinyal (L5)

Blok IIF uydularıyla birlikte hizmet verecek. Ulaşım güvenliğinin artan ihtiyaçlarını karşılamak için tasarlanmıştır. Diğer sivil GPS sinyallerinden daha güçlüdür (L1’e göre 6dB daha güçlü). Radyo bant genişliğinin fazla olması sinyal karışımına karşı direnci

artırmaktadır. En az 20MHz broadcast genişliğe sahiptir. Havacılık Radyo Navigasyon Servisinin (ARNS) yüksek derecede korunmuş

bandını kullanmaktadır. Yeni sinyal yapısı performansı arttırmaktadır. Global olarak (multi-signal) tekniğiyle santimetre (cm) seviyesinde doğruluk

elde edilebilmektedir. GALILEO’nun E5-A sinyali ile birlikte işletilebilmektedir.

L5L5

1176.45 MHz


Bu hizmet GPS Blok III uydularıyla verilmeye başlanacaktır. Farklı Uluslar arası GNSS sistemlerinin birlikte

çalıştırılabilirliğinin sağlamak için tasarlanmıştır.(Galileo’nun Open Service, Japonya’nın QZSS ve muhtemelen GLONASS)

L1 frekansının modernizasyonuyla gerçekleşecektir (ARNS bandı, İyileştirilmiş kod ve taşıyıcı dalga, yeni mesaj yapısı).

L1 (C/A), geçmişle uyuşumu sağlamak amacıyla devam ettirilecektir.

L1CL1C

1575.42 MHz

GPS III

GPS sisteminin modernizasyonu kapsamında en son geleceği noktadır. İlk uydusu 2013 de fırlatılması düşünülmektedir. Sivil kullanıcılar GPS IIR-M ve GPS IIF uydularının kombinasyonuyla

L2C ve L5 ve L1C sinyallerini bu uydulardan alabileceklerdir. Bu uyduların göndereceği L1C sinyalini GALILEO ve QZSS de

kullanabilecektir. GPS sisteminin doğruluğunda önemli bir artış sağlanacaktır. Sinyal karışımına karşı direnç artacaktır. Günümüzdeki mevcut alıcılar sistemle uyuşumlu olacaktır. GALILEO nun Open Service ile birleşme imkanı olacaktır. Gelecek 30 yılda GPS kullanıcılarına en iyi GPS sistemini

sağlayacaktır. Askeri ve sivil ihtiyaçları en iyi şekilde karşılayacaktır.

Sistemin performans doğruluğu, erişilebilirliği, bütünlüğü ve güvenirliği artacaktır.

Sivil ve askeri kullanıcılar için farklı spektral bölgeler kullanılacaktır.

Askeri harekat (savaş) bölgesi dışındaki bölgelerde sivil kullanıcılar korunacaktır.

Yeni ticari fırsatlar sağlayacaktır. Diğer GNSS sistemleriyle birleşme imkanı sağlayacaktır.

GPS III

Frekans kombinasyonları

Dar Aralık (Narrow-Lane) = f1 + f2 ≈ 11 cm Geniş Aralık (Wide-lane) = f1 – f2 ≈ 86 cm İoyonosferden bağımsz (L3 Iono-Free) ≈

f1/(f1-f2) ≈ 5 cm Bu frekanslar ne işe yarar

– Dar aralık ve geniş aralık kombinasyonları taşıyıcı faz başlangıç belirsizliği (ambiguity) çözümünde kullanılır

– L3, Iono-free kombinasyonu iyonosfer etkisini büyük ölçüde azaltır veya elimine eder.

– Bütün kombinasyonlar orijinal ölçü değildir. GPS yazılımları matematiksel olarak oluşturur.

Kod ölçüsünün oluşumu ve gönderimi

İletim Zaman

Alıcı

Taşıyıcı sinyali ile

Birleştirilmiş…

PRN kodu...

Modüle edilmiş taşıyıcı

Sinyali üretir which is transmitted...Demodulasyon çalışarak

Sinyal alıcı tarafından belirlenir, Uyduya kilitlenir, fakat Belirli zaman geçikmesi ile...

Zaman geçikmesi

Uydu

Uydu Almanak Kütüğü (Bilgisi)

Konumlama ve zaman mesajı bilgileriyle birlikte gönderilir. Tüm uydu yörüngelerinin kestirimi Satellite availability software yazılımı Yaklaşık 30 gün geçerlidir. GPS alıcısının ölçüye başlamak için ilk açıldığı sırada hızlı bir

şekilde uyduya kilitlenebilmesi için gerekli olan doğruluğu oldukça düşük uydu koordinatlarını sağlar. Almanak verileri her uydu tarafından yayınlanır.

Uydu Yörüngeleri (Efemerisleri)

Anlık (gerçek zaman-realtime) konum belirleme uygulamalarında GPS navigasyon mesajının bir parçası olarak yayımlanan yayın efemerisi ve saat bilgileri kullanılmaktadır. Yayın efemerisinde uydu konum doğruluğu ±100 cm civarındadır. Yayın efemerisine broadcast efemeris denir

Bu uygulamalarda kod ölçüleri kullanıldığından, mutlak konum belirleme yada tek nokta konum belirleme yapılır. Metre seviyesinde konum elde edilir.

50 km’’dan daha uzun bazların bağıl konum belirleme ile ölçülmesinde hassas efemeris kullanılır. Hassas efemerise precise efemeris denir.

Hassas efemeris, sp3 uzantılı dosya olup uydu geçtikten 13-18 gün sonra internetten elde edilir ve ±2,5 cm doğruluğundadır.

Hassa efemeris bilimsel kuruluşlarca hesaplanın internet aracılığı ile kullanıcılara ücretsiz servis edilmektedir.

Kontrol Bölümü

Kontrol bölümü, Ana Kontrol ve Gözlem İstasyonlarından oluşmaktadır. Ana ve yer kontrol istasyonları ile gözlem istasyonları, sürekli olarak GPS uydularını gözleyerek, uydu yörüngelerinin belirlenmesini, uydu saat düzeltmelerinin hesaplanmasını ve her saat bu bilgileri içeren mesajların güncellenmesini sağlarlar. Ana Kontrol İstasyonu ( Colorado), gözlem istasyonlarından aldığı bilgi ile uydu yörünge ve saat parametrelerini hesaplar, daha sonra bu bilgileri mesaj halinde uydulara yüklemek üzere yer kontrol istasyonlarına gönderir. Gözlem İstasyonları, presizyonlu cesium saatler ve P kod alıcılar ile yaptıkları gözlemleri uydu yörüngelerini belirlemede kullanırlar. Yer Kontrol İstasyonları, gözlem istasyonları ile aynı yerde konuşlandırılmışlardır. Uydulara yükleme yapacak şekilde yer antenleri ve haberleşme hatları ile donatılmışlardır.

GPS Kontrol istasyonları

U.S. DoD İzleme İstasyonları

Yörüngeler hassas olarak ölçülür Kestirilen yörünge bilgileri (almanac) ile

gerçek yörünge bilgileri arasındaki farklılıklar uyduya geri gönderilir.

Kullanıcı Bölümü

GPS uydularından yayılan sinyaller üzerinden bilgileri alarak yeryüzündeki bir noktanın konumlanmasını sağlayan alıcılar, GPS sisteminin kullanıcı bölümünü oluştururlar. Böyle bir gözlem seti şu bölümlerden oluşur ;GPS alıcısı ve yazılımıGPS anteni ve anten kablosuAlet sehpasıBataryaÜç ayak düzeç (tribrach)Güneş panelleri

GPS sisteminin kullanıcı bölümü

Alıcılar, günümüzde GPS alıcıları tek frekanslı ve çift frekanslı olmak üzere iki tip üretilmektedir. Alıcının işlevi osilatörde üretilen sinyali, anten aracılığıyla alınan GPS sinyali ile Sinyal işlemcide karşılaştırarak sonucu mikro işlemciye gönderir ve burada kod ve faz ölçüleri oluşturur. Bu ölçüler kayıt ünitesine gönderilerek kaydedilir. Bir GPS alıcısının işlevsel yapısı şekil ’de gösterilmiştir.Tek Frekanslı : L1 ve C/A-Kod Çift Frekanslı : L1, L2 ve C/A ayrıca P(Y)-Kod

© 2000 S.Ü. Müh.Mim.Fak. Jeo. ve Fotog.Müh.Böl. L.Ü. Y.Pre.GPS T© 2000 S.Ü. Müh.Mim.Fak. Jeo. ve Fotog.Müh.Böl. L.Ü. Y.Pre.GPS Tek. Ders Notları (Y.Doç.Dr.Özşen Çorumluoğlu)ek. Ders Notları (Y.Doç.Dr.Özşen Çorumluoğlu) 2727

Bir GPS Alıcısının İşlevsel Yapısı:Bir GPS Alıcısının İşlevsel Yapısı:Bir GPS Alıcısının İşlevsel Yapısı:

Ön Yükseltici

Ön Ön YükselticiYükseltici

Mikro İşlemci

Mikro Mikro İşlemciİşlemci

OsilatörOsilatörOsilatör Veri KayıtÜnitesi

Veri KayıtVeri KayıtÜnitesiÜnitesi

Güç Kaynağı

Güç Güç KaynağıKaynağı

KontrolÜnitesi

KontrolKontrolÜnitesiÜnitesi

Sinyal İşlemci

Sinyal Sinyal İşlemciİşlemci

AlıcıAlıcıAlıcı

Antenmikro-şerit

AntenAntenmikromikro--şeritşerit

VeriVeriVeri

RF-IFSinyal

RFRF--IFIFSinyalSinyal


Alıcı antenlerinin kullanılan çok çeşitli tipleri vardır. En çok kullanılan anten tipleri arasında, manapole, helix, spiral helix, microstrip, choke ring sayılabilir. Anten uydudan gelen elektromanyetik dalgaları alır ve bunu elektrik enerjisine çevirir. Sinyalin gücünü yükselterek alıcının elektronik devresine gönderir.Alet Sehpası, GPS sinyallerinin alıcı antenine ulaşmasına mani engellerden alıcı antenini korumak ve anteni sabit nokta üzerine sabitlemek için kullanılır. Üç ayak düzeç (tribrach), anten ile sehpanın birbiriyle irtibatını ve antenin düzeçlenmesini sağlayan bir donanımdır. Optik çekül ve küresel düzeç ile donatılmıştır.Batarya sistemin çalışabilmesi için gerekli olan enerjiyi sağlayan donanımdır. Güneş panelleri ise sistemin kullandığı bataryaları gün ışığında şarj etmek için kullanılırlar. 24 saat veri toplanmasını gerektiren yüksek doğruluklu konum belirleme çalışmalarında önemli bir yeri vardır.


GPS Nasıl Çalışır? (Konum hesaplama)

GPS alıcısı kendi konumunu uydulara olan uzaklığını ölçerek hesaplar.

Uydulara olan Uzaklığın Ölçülmesi(1) 1. Sinyalin uydu ile GPS alıcısı arasında

seyahatindeki zamanı ölçme

2. Işık hızı x seyehat süresi = Uzunluk

3D konumlama (latitude, longitude and altitude) için en az 4 uyduya ait uzunluk ölçüsüne gereksinim vardır.

Uydulara olan Uzaklığın Ölçülmesi (2)

Uzaklık Ölçümü

bitiş: 0.06 s

12,000 mi

start: 0.00 s

başlama: 0.00 s

end: 0.06 s

Ölçülenler ( Değişkenler)

Latitude (Enlem) Longitude (Boylam) Altitude (Yükseklik) Time (Zaman)

Uydu KonumlamaUydu Konumlama

1 Uydu 2 Uydu 3 Uydu

LatitudeLongitude

LatitudeLongitudeHeight

Uydu KonumlamaUydu Konumlama

Latitude

Longitude

Height

Time

veya

X, Y, Z, t

4 uydu

GNSS (Global Navigation Satellite

System)

NİÇİN GNSS (Global NİÇİN GNSS (Global Navigation Satellite Navigation Satellite

System)System)

Bütün alanlar geniş Bütün alanlar geniş ve açık değildir.ve açık değildir.

Sinyalleri etkileyen Sinyalleri etkileyen engeller uyduyu engeller uyduyu da elimine eder.da elimine eder.

SSiistem stem minimum uydu minimum uydu seviyesinin altına düşer ve seviyesinin altına düşer ve

yüksek oranda doğruluğunu yüksek oranda doğruluğunu yitirir.yitirir.

Uydu Sistemlerinin BirleştirilmesiUydu Sistemlerinin Birleştirilmesi

Mevcut uydu sayısını arttırmak ve Mevcut uydu sayısını arttırmak ve performansı iyileştirmekperformansı iyileştirmek

Birden Fazla Birden Fazla Uydu Sistemi Uydu Sistemi (GPS+GLONASS(GPS+GLONASS+GALILEO+ Ve diğ.+GALILEO+ Ve diğ.))

Uydu sistemlerini Uydu sistemlerini birleştirmek uzayda birleştirmek uzayda daha fazla uydunun daha fazla uydunun eklenmesini sağlar.eklenmesini sağlar.

Ekstra uydular minimum Ekstra uydular minimum gerekliliklerin yerine gerekliliklerin yerine

getirilmesine yardımcı getirilmesine yardımcı olur.olur.

GPS Uydu Mevcudu

GPS’in zor alanlarda kullanımıGPS’in zor alanlarda kullanımı

GPS & Glonass

GPSGPS +GLONASS‘ı +GLONASS‘ın n zor alanlarda zor alanlarda kullanımıkullanımı

Diğer Global Navigasyon Uydu Sistemleri (GNSS)

GLONASS– Rusya

GALILEO– Avrupa Birliği

COMPASS (BEIDOU)

-- Çin

NigComsat-1

-- Nijerya

GLONASSHemen hemen GPS'le eşzamanlı olarak o zamanki adıyla SSCB'nin geliştirdiği benzer amaçlı diğer bir sistem de GLONASS'tır. Mali imkansızlıklar yüzünden GPS kadar sağlıklı işletilemese de halen kullanılan bir sistemdir. Aktif olarak çalışması amaçlanan• 21+3 yedek uydudan, •2011 sonu ile 24 adedi hizmet verebilmektedir. •3 yörünge düzlemi, •64.8 derece eğikliğinde •Her yörüngede 8 uydu•Dünyadan 19100km uzaklıkta

GLONASS

GLONASS•C/A sinyal doğruluğu 50-70 m, Askeri sinyal doğruluğu 10-20 m•Uyduları 3 eksenli sabit, nadir noktalı, çift güneş panelli•2 adet navigasyon sinyali var 1602.5625-1615.5 Mhz ile 1240-1260 MHz•EIRP 25-27 dBW, sağ el dairesel polarize anten•Cesium atomik saat 1000 nanosaniye duyarlılığında

GLONASS

GPS ve GLONASS (DOĞRULUK)

Global Navigation Satellite Sistemleri

GPS GLONASS

Henüz tamamlanmayan, ancak karar verilirse 2011-2012 yıllarında full kapasite ile işletilmesi amaçlanan ve 3 milyar €‘ ya mal olacağı tahmin edilen Avrupa'nın küresel yer bulum sistemi de Galileo'dur. Bu değerdeki bir yatırımın yaratacağı pazarın oluşturması umulan vergi gelirinin bundan kat kat fazla olacağına kesin gözüyle bakılmaktadır.

GALILEO

• 27+3 yedek uydudan, •2015 sonu ile 30 adedi hizmet verebilecek •3 yörünge düzlemi, •56 derece eğikliğinde •Her yörüngede 9 uydu•Dünyadan 23616km uzaklıkta

GALİLEO

GNSS Erişimi

Halihazırda bugün– 31 GPS uydusu– 24 GLONASS uydusu

Gelecek 5 yılda– 32 GPS uydusu– 24 GLONASS satellites– 30 GALILEO satellites

– 3 yörünge düzlemi– 27 uydu+ 3 yedek– 56 ° yörünge eğim açısı– Yerden yükseklik 23616

km

GPS 6 yörünge düzlemi 31 uydu 55° yörünge eğim açısı Yerden yükseklik

20200 km

3 yörünge düzlemi 21 uydu + 3 yedek 64.8° yörünge eğim

açısı Yerden yükseklik 19100

km

GALILEO GLONASS

GNSS Sistemlerinin karşılaştrılması

GNSS FREKANSLARI

Diğer sistemler

COMPASS (Beidou) NigComsat-1 MSAS, Quazi-Zenith Satellite System (QZSS) WAAS LAAS EGNOS GAGAN

WAAS

Geniş Alan Çoğaltma Sistemi (Wide Area Augmentation System, WAAS)

– Kuzey Amerikayı Kapsar– Saha sonra Güney Amerikayı kapsayacak

GPS’i kullanır fakat ilave uydu bilgisi ile düzeltmeyi yayar.

– Yersabit uydular kullanır. Uluslararası Denizcilik Uydusu (Inmarsat)

– İlave doğruluk ve güvenirlik sağlar Genellikle havacılık, filo araçlarında kullanılır

– Uçağın kalış ve yere inişine gerek kalmadan çalışır

WAAS SİSTEMi

EGNOS

Avrupa Yersabit Navigasyon Kapsama sistemi (European Geostationary Navigation Overlay System,EGNOS)

WAAS’ın Avrupa versiyonu– Tüm Avrupa ve Kuzey Afrika’yı kapsar– İleride Afrika’nın tamamı ile Orta Doğuyu

kapsayacak şekilde genişletilecek

İleride Galileo onun yerini alacak

COMPASS (Beidou)

10m doğruluk, hızı saniyede 0.2 m, zaman doğruluğu 50 nano saniye

5 adet yersabit uydu 30 adet orta mesafe uydusu (GPS gibi) Uydu yüksekliği 21500 km

Quasi-Zenith Satellite System

Japonya’da, bölgesel, çok kullanıcılı sistem GPS sistemine ilave WAAS gibi fonksiyona sahip İletişim ve raporlama amaçlı ilave sistemler İlk uydu 2010 yılında atıldı USAF’ın 1967’de 621B yörüngesine benzer Bölgesel kapsama alanında

GNSSKULLANIM ALANLARI

Haberleşme

Ölçme ve haritalaÇalışmaları

Balıkcılık

Kıyı ötesi Petrol Çıkarma

Eğlence-Spor

Yük taşımacılığı

Kişisel navigasyon

Hava yolları

Tren yolu

Endüstri

Sivil Kullanım Alanları

1) HAVACILIK

2020 de mevcut uçak sayısının, şu an kinin iki kati olacağı hesaplanıyor. Bu durum havacılıktaki uygulamaları daha riskli hale getirecek. O yüzden GNSS’nin sağlayacağı servisler özellikle havacılık anlamında yoğun bir şekilde kullanılacaktır. Kullanılacağı alanlar su şekilde sıralayabiliriz:

Hava trafik yönetimi: Bu alanda uçak yoğunluğunun arttığı ve risklerin fazlalaştığı bölgelerin basında gelen havaalanları çevresindeki uçakların sevk ve idaresi daha kesin ve güvenilir bir şekilde yapılabilecektir.

Emniyetli S/S (Seyri Sefer): Uçakların en önemli görevlerinden birisi olan S/S pilotlar ve hava trafik kontrolörleri tarafından daha emniyetle uygulanacaktır.

Yaklaşma iniş kalkış yardımı (ILS, VOR gibi): Kötü hava koşullarında kullanılan alet usulleri diye tabir edilen S/S yardımcıları uçakların emniyetle uçmasını ve iniş kalkış yapmasını sağlayan hayati öneme haiz uçuş yardımcılarıdır. Klasik alet yardımcıları yanında uydu yaklaşmaları gelecekte kullanılacak temel uçuş yardımcılarından olacaktır.

Her türlü sportif havacılık: Sportif havacılık ta maliyetlerin düşük olması gerektiğinden hareketle kullanılabilecek en ucuz ve emniyetli uçuş yardımcısı GNSS olacaktır.

Taksi: Uçakların havaalanlarında yerde gitmesine verilen isim olan taksi esnasında birçok kaza meydana gelmektedir. GNSS uygulamalarıyla bunların önüne geçinebilecektir.

Helikopterler için yaklaşma yapılacak her yer için emniyet: Helikopterler her yere inip kalkabildikleri için havaalanları dışındaki bölgelerde özellikle kötü hava koşullarında emniyetle iniş kalkış yapabilmek için GNSS uygulamaları kullanılabilecektir. Acil durumdaki, bir hava aracı için de GNSS‘in arama kurtarma servisi kullanılabilecektir.

1) HAVACILIK

2) DENİZCİLİK

Denizcilik sektöründe asırlardır kullanılan geleneksel seyir yöntemleri modern seyir yöntemleriyle yer değiştirmiştir. GNSS'de bu modern yöntemlerin en yenisi olarak denizcilik sektörüne katkılar yapacaktır. Söyle ki:

Hassas S/S, Açık deniz, liman içi, su yolları, Kötü görüş şartları, Bilimsel ve mühendislik gerektiren deniz faaliyetleri, Arama kurtarma, Balıkçılık, Kargo ve gemi yükleme, Filo takibi gibi denizcilik uygulamalarında GNSS alıcıları

kullanılabilecektir.

3) DEMİRYOLLARI

Avrupa'daki 100,000'in üzerinde vagon ve lokomotifin kontrolünü yapmak önemli otomasyon sistemleri gerektirmektedir.

Trafik, kargo, vagon takibi, Sinyalizasyon, demiryolu hat takibi, Yolcu bilgi sistemi gibi hususlarda GNSS uygulamalarının kullanımı

yaygınlaşacaktır.

4) TOPLU TAŞIMA

Toplu tasıma modern yasamın ve refahın en önemli etkenlerinden birisidir. Günümüz şartları da toplu taşımayı deklere etmekte ve zorunlu kilmaktadir. Toplu tasıma uygulamalarında GNSS aşağıdaki hususlarda kullanılabilecektir.

Her türlü toplu tasıma aracı yönlendirme ve kontrolü En optimum rota bilgisi (GIS) ile bütünleşik Taksi ve otobüsler için müşterilere ne kadar bekleyecekleri ve

yolculuğun ne kadar süreceği bilgisi, Acil yardim sinyalleri Filoların takibi, Araba kiralama şirketleri

5) ENERJI AĞI SENKRONİZESİ VE DAĞITIMI

Elektrik, enerji, petrol, su gibi dağıtım gerektiren ve yaygın tesisler sahip olan sektörlerde uydu konumlaması kullanılmaktadır. Aşağıdaki örnekler bu sektördeki bazı uygulamalardır:

Bu endüstride mikro saniyeler düzeyinde teknik saat senkronizesine ihtiyaç var.

Hatlar üzerindeki uzak ölçümler , Elektronik/manyetik haritalama, Su şebeke sistemleri (Kayseri'de belediye su şebekesi ölçümlerini

GPS ile yapmaya başlamıştır.) Petrol ve gaz dağıtım şebekeleri Petrol arama, kuyu açma, deniz altı hatları Tüm uygulamalarda eski sistemden farklı olarak hassasiyet ve

doğruluğun artması en önemli kazanımdır.

6) ZİRAAT

Artan dünya nüfus yoğunluğu ziraat alanında hassas tarım yöntemlerini kullanmayı ve sistematik kontrolleri gerektirmiştir. Bunlardan birisi de GNSS alıcılarını kullanmaktır. Aşağıdaki hususlarda bilhassa ziraat sektörünün uydu konumlama hizmetine ihtiyaç vardır:

Ürün ve rekolte takibi, İlaçlama, sulama, gübreleme, (uçakla ilaçlama) Tarla ve arazi ayrımı

7) BİLİMSEL ÇALIŞMALAR

Jeodezi Jeoloji Meteoroloji Volkanoloji Deprem İzleme Meteoroloji Atmosfer Araştırmaları, Alanlarında uydu konumlaması yaygın bir şekilde

kullanılmaktadır.

8) YASALARIN UYGULANMASI

Özellikle Galileo'nun verdiği servislerden PRS (Toplum Düzeni Servisi) kriptolu, garantili, hassas ve güvenilir olduğu için toplum düzenini sağlamadaki kamusal uygulamalarda kullanılacaktır. Bunlar:

Gümrük faaliyetleri, Sürat kontrolü, Tehlikeli madde taşımacılığı, Doğal Afet destek koordinasyonu, İnsani yardim faaliyetleri

9) BANKACILIK MALİYE SİGORTACILIK

Bankacılık maliye ve sigortacılık alanları da her ne kadar uzak gibi gözükse de özellikle zaman bilgisinin kullanılması konusunda GNSS'dan faydalanacaktır.

Network senkronizasyonu Data ve aktarımların teyidi bunlardan bazılarıdır.

10) YOL UYGULAMALARI

Hava, deniz ve demiryolları taşımacılığında olduğu gibi tüm araba ve karayolu araçlarında da uydu konumlama ve S/S uygulamaları gelecek nesil araçlarda kullanılacaktır. Bu uygulamalara bazı örnekler aşağıdadır.

2010 da dünyada 670 milyon araba, 33 milyon otobüs Trafik yönetimi, Gelişmiş sürücü yardim sistemi Otomatik yol ücreti, Kaza ve acil durum, S/S ve bilgi sistemi, kayıp araç takibi En optimum rota bilgisi (GIS) ile bütünleşik Taksi ve otobüsler için müşterilere ne kadar bekleyecekleri ve

yolculuğun ne kadar süreceği bilgisi, Acil yardim sinyalleri Filoların takibi, Araba kiralama şirketleri

11)ÖZEL UYGULAMALAR

GNSS'nin konumlama ve S/S konusunda yaratacağı yeni ve farklı bazı uygulamaları olacaktır. Bunlar insanların ve özellikle özel durumlara sahip insanların yaşamını kolaylaştırıcı özellikleridir. Bunlar:

Görme özürlüler için geliştirilen, kendi kendilerine yollarını bulmalarına yardim edecek bir sistem geliştirilmiştir. Henüz test aşamasında olan bu sistem körler için eğitilmiş köpeklerin görevini yapacaktır.

Tekerlekli sandalye kullanan yürüyüş özürlü insanlar için gidecekleri yere en kısa yolu gösteren sistemlerle özellikle büyük bina ve tesislerde kolaylık sağlayacak şekilde dizayn edilen alıcılar kullanılacaktır.

Alzheimer hastaları, yaslılar ve çocuklar için de aynı ve benzer gerekçelerle yol bulmak ve kaybolmaya karşı tedbir almak için GNSS sistemi kullanılacaktır.

12) HOBİLER VE ŞAHSİ KULLANIMLAR

Doğa sporları ve hobilere yönelik sportif ve sosyal faaliyetlerde yaygın kullanılan konumlama ve tracking, yelken, bisiklet, dağcılık gibi faaliyetlerde kullanılan alıcılar bu dallarda etkinliği ve emniyeti artırmaktadır.

gnss teknİĞİ konum Ölçmeleri

Documents