GPS (Global Positioning System), yani Küresel Konumlandırma Sistemi, dünya yörüngesinde dolaşan uydulardan oluşan bir konumlama ağıdır. Çoğu kişi “GPS” dediğinde aslında bu sistemi kullanan alıcı cihazları kasteder. Ancak sistemin kalbinde, ABD Savunma Bakanlığı tarafından geliştirilen ve şu anda 31 aktif, 4 yedek uyduyla çalışan büyük bir uydu ağı vardır.
Başlangıçta askeri amaçlarla geliştirilen GPS, zamanla sivil kullanıma açıldı. Bu uydular, yeryüzünden yaklaşık 20.000 km yükseklikte, günde iki kez dünya etrafında döner. Konum belirlemenin her an mümkün olması için gezegenin herhangi bir yerinden en az dört uydu görülebilir şekilde yerleştirilmiştir.
GPS Alıcısı Nedir?
GPS alıcıları, bu uydulardan gelen sinyalleri analiz ederek kullanıcının tam konumunu belirler. Bu işlem, trilaterasyon adı verilen matematiksel bir prensibe dayanır.
GPS Nasıl Çalışır?
2 Boyutlu Trilaterasyon
Konumunuzu belirlemek için tek bir noktadan mesafe bilmek yeterli değildir. Örneğin birisi size “Boise, Idaho’dan 625 mil uzaktasınız” derse, bu bilgi sizi bir dairenin içine yerleştirir. İkinci bir kişi, “Minneapolis’ten 690 mil uzaktasınız” dediğinde iki dairenin kesiştiği iki olası konum ortaya çıkar. Üçüncü bilgi “Tucson’dan 615 mil uzaktasınız” olduğunda, bu üç dairenin kesişimi sizi yalnızca bir doğru noktaya götürür: Denver, Colorado.
3 Boyutlu Trilaterasyon
Gerçek hayattaki GPS hesaplamaları yükseklik (irtifa) bilgisi de içerdiğinden, işlemler üç boyutludur. Bir uyduya belirli bir uzaklık, sizi o uydu etrafında hayali bir kürenin yüzeyine yerleştirir. Üç uydu, bu kürelerin kesişimiyle iki olası konum verir. Dördüncü uydu (veya Dünya yüzeyi) doğru olanı belirler.
GPS Cihazları Uzaklığı Nasıl Hesaplar?
Bir GPS cihazı, uyduların konumunu ve her birine olan uzaklığı bilmelidir. Uydular bu bilgileri, sürekli olarak yayınladıkları radyo sinyalleri aracılığıyla iletir.
Bu sinyaller ışık hızında hareket eder. Cihaz, sinyalin geliş süresini ölçerek bu süreden mesafeyi hesaplar. Ancak burada kritik bir konu vardır: Zamanlama.
Atom Saati Hassasiyeti Nasıl Sağlanır?
GPS uydularında çok hassas atom saatleri bulunur. Ancak GPS cihazınızda bu tür pahalı saatler yoktur. Bunun yerine sıradan kuvars saat kullanılır. Bu saat, uydulardan gelen sinyallerle sürekli olarak kendini senkronize eder. Böylece cihaz, oldukça hassas bir şekilde konumunuzu belirleyebilir.
Diferansiyel GPS (DGPS) Nedir?
GPS sistemi genellikle yüksek doğrulukla çalışsa da sinyalin atmosferde yavaşlaması ya da büyük yapılar nedeniyle sapmalar oluşabilir.
Diferansiyel GPS (DGPS) bu hataları düzeltmek için geliştirilmiştir. Sabit bir noktada bulunan GPS alıcısı, kendi konumunu zaten bildiği için sinyaldeki sapmayı ölçerek çevredeki diğer cihazlara düzeltme sinyalleri gönderir. Bu sayede DGPS destekli cihazlar çok daha hassas konum verisi elde edebilir.
Sıkça Sorulan Sorular
GPS ne demek?
Global Positioning System, yani Küresel Konumlandırma Sistemi anlamına gelir.
Telefonlardaki GPS nasıl çalışır?
Tıpkı bağımsız GPS cihazları gibi çalışır. Modern akıllı telefonlarda yerleşik GPS çipi bulunur ve bu çip uydu sinyallerini analiz ederek konum belirler.
GPS ile CBS arasındaki fark nedir?
GPS, konum belirlemek için kullanılır. CBS (Coğrafi Bilgi Sistemi) ise konum bilgileriyle birlikte mekânsal verilerin depolanması, analiz edilmesi ve görselleştirilmesini sağlar.
GNSS nedir?
GNSS, “Küresel Uydu Navigasyon Sistemi” anlamına gelir. GPS, GNSS sistemlerinden yalnızca biridir. Diğer örnekler arasında Avrupa’nın Galileo ve Çin’in BeiDou sistemleri yer alır.
GPS, günlük yaşamda farkında olmadan kullandığımız en etkileyici teknolojilerden biridir. Araba navigasyonundan, yürüyüş rotalarına; kargo takip sistemlerinden, hava durumu uygulamalarına kadar pek çok şey GPS sayesinde mümkün hale gelmiştir. Teknoloji geliştikçe konum belirlemenin doğruluğu artıyor, GPS ise hâlâ bu alandaki temel yapı taşlarından biri olmaya devam ediyor.
