GENEL TANIM : Yerküre ve atmosferi için geliştirilmiş konum belirleme yöntemidir.
ÖZEL TANIM : GPS uydularından yayınlanan belirli frekansları (L Bandında L1, L2, ve L5) alabilecek GPS alıcısına sahip herhangi bir kullanıcının uydu sinyallerinden yararlanarak; her hangi bir yerde ve anda, her türlü hava koşulunda, ortak bir koordinat sisteminde, konum (enlem,boylam,yükseklik), hız ve zaman bilgilerinin elde edilmesine olanak veren uzay teknolojisine dayalı bir radyo seyrüsefer sistemidir.
Kimler tarafından, ne maksatla geliştirilmiştir ?
ABD, 1960’lı yıllarda uydu bazlı navigasyon uygulamalarını (Örn. TRANSIT-DOPPLER sistemi vb) geliştirmiş olmakla birlikte, bunlardan sadece belirli zamanlarda yararlanma, iki boyutlu konum(enlem-boylam) ve düşük dinamik (hız) platformlarda (örn gemiler vb) kullanım olanağı gibi kısıtlamaları ortadan kaldıracak yeni bir konumlama sistemine gereksinim duyması üzerine Global Konumlama Sistemi (GPS)’ni geliştirilmiştir.
ABD Savunma Bakanlığı, tüm hava koşullarında ve gece-gündüz zaman bilgisi elde etme ve Navigasyon (seyrüsefer) (TIMe navigATION-TIMATION) olanağı sunan uydu bazlı sistem konseptini gerçekleştirmek üzere 1 Temmuz 1973 tarihinde ABD Hava Kuvvetleri Komutanlığına NAVSTAR-GPS (NAVigation System with Time And Ranging) programının başlatılması görevini vermiştir.
ABD Hava-uzay sanayi kuruluşları (Boeing, Lockheed Martin vb) tarafından, ortalama ömürleri 7.5-10 yıl olmak üzere üretilen; 11 adet BLOK-I uydusu 1978-1985 döneminde, 28 adet BLOK-II uydusu 1989-1995 döneminde, 20 adet BLOK-IIR (Yenileme) ve IIR-M uydusu 1996-2005 döneminde ve ortalama 10 adet BLOK-IIF (Follow- on) uydusu 2006 ve sonrasında, insanlı (uzay mekikleri) veya insansız (delta roketleri) uzay araçları ile yörüngeye konulmuştur. GPS uydularının yeni serisinin (BLOK-III) 2011/2012 yıllarında yörüngeye konması planlanmıştır. Bu özet bilgi dokümanının hazırlandığı Aralık 2005 tarihi itibariyle yörüngede 29 faal GPS uydusu bulunmaktadır.

GPS faaliyeti, halen mühendislik uygulamalarından (uzay araştırmaları, jeodezi, jeodinamik, fizik, inşaat, bilişim, ziraat vb.) askeri, ticari-eğlence uygulamaları (istihbarat, silah-mühimmat yönlendirme, iletişim hizmetleri, araç-personel takibi, arama-kurtarma, coğrafi bilgi sistemleri, yatçılık, dağcılık, tracking vb.) içeren konum belirleme sektöründe yaklaşık 2.5 – 3 milyar ABD $ değerinde bir piyasaya hitap etmektedir. GPS ile aynı sektörde, 1980’li yıllarda faaliyete giren ancak, bakım, işletme ve idame finansmanı zorlukları ile beklenen yeri alamamış olan Rus Federasyonu (Öncesi Sovyetler Birliği) tarafından geliştirilen GLONASS (GLobal Orbiting NAvigation Satellite System) Konumlama Sistemi, halen ( 27 Aralık 2005 itibariyle) 17 tane uydusu ve alt yapısını Fransa ve/veya Hindistan ile modernize etmek ve geliştirmek faaliyetini yürütmektedir. Bunların dışında, 28 Aralık 2005 tarihinde ilk test uydusunu (GIOVE-A) yörüngeye koyan, Avrupa Uzay Ajansı, Avrupa Birliği ve Avrupa endüstri platformu tarafından geliştirilen GALILEO Konumlama Sistemi’nin 2008’li yıllarda tam olarak faaliyete geçmesi beklenmektedir. Her üç sistem, özellikle cep telefonları (GSM şebekeleri üzerinden) ile pratik uygulama olanağı bulan iletişim teknolojileri ile sektörel ortaklık yaparak oldukça büyük bir ekonomik rekabet içersinde olacağı beklenmektedir. Bu rekabetin ilk belirtileri olarak, ABD’nin 2002’li yıllarda başlattığı ve halen sürdürdüğü GPS modernizasyon çalışmaları kapsamında (BLOK IIR-M ve II F uydularında geçeli olacak), üçüncü yeni bir frekansı (L5) devreye sokması, L2 frekansında C/A kodunu koyması ve M adlı yeni bir askeri kodu mevcut L1 ve L2 sinyal yapısına eklemesi örnek olarak verilebilir.
GPS Nasıl Çalışır ?
GPS temel olarak üç ana bölüme ayrılan bir yapıya sahiptir. Bunlar;
• Uzay Bölümü : 20200 km yükseklikte, yer etrafında bir dönüşünü yaklaşık 12 saatte tamamlayacak şekilde yörünge hareketi yapan uyduları kapsar.
• Kontrol Bölümü : Uzay Bölümündeki uyduların kontrol ve yönetimini sağlamak üzere, ekvator bölgesinde dünyaya uygun olarak konuşlandırılmış bir adet ana-master, beş adet izleme ve üç adet veri yükleme (aynı zamanda izleme noktalarındadır) istasyonlarından oluşur.
• Kullanıcı bölümü : Söz konusu uydulardan sürekli olarak yayımlanan sinyali algılayabilecek alıcılara sahip olan tüm kullanıcıları kapsar.
Sistemin basit çalışma prensibi aşağıda ifade edilen üç aşamada açıklanabilir;
1’nci Aşama: Uydular, Newton ve Kepler yasalarına uygun olarak, kontrol bölümünden kendilerine yüklenen konum ve hız bilgileriyle yörünge hareketini gerçekleştirirken, L1 (1575.42 MHz), L2 (1227.60 MHz) ve L5 (1176.45 MHz: yeni frekans olup 2005 yılında test yayını yapmakta; 2010’lu yıllarda tüm uydularda olacaktır) taşıyıcı frekansları üzerinden yere,
• Kod Bilgileri (C/A: sivil-kaba kod; P: Askeri-hassas Kod)
• Faz Bilgileri (taşıyıcı frekansın kendisi)
• Navigasyon Mesaj Bilgilerini ( Uydu konum, uydu saat, iyonosfer hata terimi vb. bilgiler)
sürekli olarak gönderirler.
Devamını oku…