Arkadaşlar GPS üzerine biraz üstün körü bilgilere sahibiz. Kısa bir şekilde yazacağım, detayları siz sorun ben sonra yazarım.
GPS sistemi askeri amaçlı olarak ABD'nin gönderdiği uydulardan ve bizim satın aldığımız GPS cihazlarından oluşan bir sistemdir. Alternatifi var mı derseniz evet var
Ruslar'ın Glonass'ı ve Avrupa'nın yakında hizmete girecek olan Galileo'su. Peki GPS kullanımı madem bedava niçin insanlar alternatif arayışına girdiler ? Cevabı basit; sistem sivil kullanım için hassas değil ve ipler ABD'nin elinde. İstediği zaman fişi çekebilir.
Pek çoğumuz hassas biliriz ne de olsa dünya üstü bir teknoloji
İşin içinde uzay var, uydular var, tonla para verdiğiniz cihazlar var
Ama yanılıyorsunuz. Devamı için biraz detay gerekiyor.
Sistem nasil çalışır ?
Dünyanın etrafında belirli bir yükseklikte seyrisefa eden GPS uydularının her biri dünyaya sinyal gönderir. "Sadece gönderir". Bu sinayalin içinde zaman ve kendi konum bilgisi vardır.
http://www.hgk.mil.tr/yan_menu/resimler/gps1.jpg
Siz elinizdeki cihazı "On" konumuna getirdiğinizde cihaz kendine gelen sinyali yakalayarak o GPS uydusunun konumunu ve gönderdiği saat bilgisini alır.
http://roma2.rm.ingv.it/userfiles/image/tematiche/TomografiaIonosferica/Tomografia_1.png
"Veri göndermez" sadece gelen sinyali değerlendirir ve yukardaki gibi basit bir hesap yaparak bir açı değeri bulur. Yalnız elinizdeki cihazın dünya üzerindeki yerini tam olarak bilebilmesi için aynı anda az 3 uydunun sinayalini yakalaması gerekir. Hani dünyamız 3 boyutlu ya işte bu yüzden
http://oceanlink.island.net/SOLE/tectonics/images/sat_location.gif
Cihaz bu noktadan sonra basit bir kestirme ile işi bitirir ama tam olarak değil. Ekstra bir uyduya "4ncü" daha fazla hassasiyet için ihtiyaç duyacaktır. 4ncü uydu zaman senkronizasyonu için kullanılır ve hepimizin aşina olduğu WGS84 standartlarında Latitude ve Longitude bilgilerini hesap eder.
Buraya kadar ister Nokia telefon kullanın ister Garmin'in 1000 dolarlık standart bir GPS'i hepsi aynıdır. Tabiki ufak tefek farlar var, anten, işlemci, batarya vs vs ama bunlar hesap kalitesinde büyük farklar yaratacak şeyler değildir. Öyle yada böyle 5 ila 15 metre hatanız olacaktır. Güneş patlamaları sırasında elinizdeki Ankara'da işinize giderken sizi Konya'da da gösterebilir
Peki hangi GPS ler daha hassas hesaplama yapar. Aşağıdaki resmi inceleyelim :
http://www.directionsmag.com/images/articles/GPS_articles/realtime_diff_GPS.jpg
Burada terim "Differential GPS" olarak değişiyor. Sistem basit. Yukardaki GPS'e artı bir özellik geliyor. Elinizdeki bu nacizade cihaz sadece GPS uydularını dinlemiyor. Aynı zamanda broadcast olarak yada başka bir UYDU üzerinden yayın yapılan GPS düzeltme sinyallerini de dinliyor.
Niçin GPS düzeltmesine ihtiyaç vardır ?
Bu konudaki baş belamız olan Ionosfer yüzünden. Hani güneş patlaması dedim ya, aynı zamanda ısı ve basınç değişimleri de Ionosferin yoğunluğunu değiştirecektir ve bu da GPS sinyallerini bozacaktır. Bozulan sinyallerden dolayı isterseniz 24 ayar altından imal edilen bir GPS kullanın sapıtacaktır
Ama bu differential GPS ise sinyalin ne kadar bozulduğunu da biyerlerden duyup hatasını düzeltecektir. Burada Differential-GPS'in çalışmasına girmiyorum, merak eden varsa sonra anlatırım. Artık hata payımız metrenin altında. Ama bu cihaza verdiğiniz parayla full XTR lı bir Specialized S-Works Epic alabilirsiniz
Aslında olay o kadar basit ki. Uydular sadece tek bir sinyal gönderiyor. Peki aynı anda dalga boyu farklı olan iki sinyal gönderseydi ?
Dalga boyları farklı olan bu sinyaller Ionosferden geçerken farklı şekilde etkileneceklerdi ve elinizdeki cihaz bu iki sinyali birbirine referanslayıp Ionosfer hatasını hesap ederek kendi hatasını sıfıra indirecekti. Ne kadar güzel değil mi ?
Tonla para verip pahalı GPS ler almanıza hiç gerek yok. Bir cep telefonu bile cm. hassasiyeti ile hesap yapabilecekti.
Hani ABD dedim ya bide sivil kullanım dedim. Tabi işin içinde sivil olunca askeri versiyon da olacak. Tahmin etmeye başlamışsınızdır. Askeri GPS çift bantlı çalışıyor.
ve bir süpriz; Avrupa'nın yeni uydu sistemi de "Galileo" çift bant olarak çalışacak.
Sonuç olarak :
GPS ler aşırı kapalı mekanlarda çalışmaz. Uzaydan gelen sinyaller dalga boylarından dolayı GSM telefonların sinyalleri gibi duvarlardan geçemezler. Ama bir tarafı açık tünel vs gibi yerlerde çalışanları vardır. Her ne kadar duvarlardan geçemeselerde sağa sola çarpıp yansıma yaparlar. Daha hassas antenleri olan GPS ler ise bu yansımaları yakalayabilir ama bu çok verimli değildir.
Diff. GPS haricindeki tüm GPS lerin hata payı aşşağı yukarı aynıdır.
Çok mecbur değilseniz GPS hayalinizi erteleyin. Yakında Galileo'nun çift bantlı alıcıları satılacak. Hem ABD tekelinden kurulacağız hem de süper hassas bir konumlamaya sahip olacağız. Ama malesef ve üzülerek söylüyorum ki yeni cihazlara ihtiyacımız olacak.
Umarım yazımdan keyif almışsınızdır ve bir not: alıntı değildir
