NAVİGASYON
Giriş: NAVİGASYON ve TARİHÇESİ
Tarih öncesi çağlardan beri, insanlar nerede olduklarını, istedikleri yere nasıl gideceklerini ve sonra evlerine nasıl döneceklerini anlamalarını sağlayacak güvenli bir yol bulmaya çalışmışlardır. Böylesi bir bilgi, toplumda çoğunlukla ekonomik güç ve hayatta kalma anlamı taşır. İlk kültürler, muhtemelen avlanmaya çıktıklarında yollarını işaretlemişlerdir. Sonraları haritalar yapmaya başladılar ve Klasik Yunan Çağı’na doğru, yer bulma yöntemi olarak enlem (Ekvatorun kuzeyi ya da güneyine göre Dünya’daki konumunuz) ve boylam (birincil meridyenin doğusu ve batısına göre Dünya’daki konumunuz) kullanımını geliştirdiler. Bugün dünya çapında kullanılan birincil meridyen, İngiltere’deki Greenwich Rasathanesi’nden geçer.
İlk denizciler kaybolmamak için kıyıları takip ederlerdi. Yıldızları takip ederek seyirlerinin haritasını çıkartmayı öğrendiklerinde, açık denizlerde maceraya atılabilir oldular. Orta Doğuda yaşamış eski Phoenician’lar, Mısır’dan Girit’e giderken Kuzey Yıldızı’nı kullanmışlardı. Homer’e göre, tanrıça Athena Odysseus’a, Calypso adalarından seyahate çıktığında Büyük Ayı’yı soluna almasını söylemişti. Maalesef yıldızlar sadece geceleri ve hatta bulutsuz gecelerde görünüyordu. Bazen deniz fenerleri ışıklarıyla denizcilere rehberlik etti ve uyarıcı oldu.
Sextant
Navigasyondaki bir sonraki ana gelişmeler manyetik pusula ve sekstant’tır. Pusula ibresi her zaman Kuzey Kutbu’na işaret eder, böylece ne tarafa yöneldiğinizi söyler.
Sekstant, ufkun yukarısındaki Güneş’in, Ay’ın ve yıldızların açılarını hesaplamak için ayarlanabilir aynalar kullanır. Bu açılardan ve Güneş’in, Ay’ın ve yıldızların konumlarının almanağından (bir çeşit istatistik), gündüz veya gece açık havada enleminizi belirleyebilirsiniz. Bununla birlikte denizciler hala boylam belirleyemiyorlardı. Eski haritalara baktığınızda, bazen enlemlerin doğru olduğunu ama boylamlarda yüzlerce metrelik hatalar olduğunu görürsünüz. Bu çok ciddi bir sorundu ve 17. yüzyılda İngiltere hükümeti, çok tanınmış bilim adamlarından oluşan özel bir Boylam Kurulu oluşturdu. Bu grup, 30 deniz mili içinde gemilerin boylam bulmalarını sağlayacak kişiye 20,000 İngiliz Sterlini vereceklerini ilan ettiler. Öneri işe yaradı. Cevap, sekstantı ne zaman kullandığınızda yatıyordu. Örneğin, diyelim Greenwich almanağı Güneş’in Ay’da en yüksek olduğunu tahmin ediyor. Sextant ile ölçüm yaptığınız zaman, Greenwich zamanına senkronize edilmiş olan gemi saati eğer 14:00’ı gösteriyorsa, Greenwich’in iki saat kadar batısındasınız demektir.
1761’de, John Harrison isimli bir mobilyacı kronometre ismini verdiği bir gemi saati geliştirdi. Bu kronometre bir günde en fazla bir saniye ileri gidiyor ya da geri kalıyordu. Zaman için inanılmaz hassaslıktı. Sonraki iki yüzyılda, sekstant ve koronometre, enlem ve boylam bulmada birlikte kullanıldılar.
20nci yüzyılın başlarında radyo tabanlı navigasyon sistemleri geliştirildi ve 2nci Dünya Savaşı sırasında geniş çapta kullanıldı. Hem müttefik hem düşman gemileri ve uçakları, teknoloji ilerledikçe yer istasyonlu radyo navigasyonları kullanmaya başladılar. Bunların bazıları günümüzde hala kullanılmaktadır. Yerden yayılan radyo dalgalarını kullanmanın dezavantajı, size iki eçenek vermesiydi;
Bu nedenle bilim adamları, tüm Dünya için hassas kapsama alanı temin etmenin tek yolunun uzaya yüksek frekanslı bir radyo vericisinin yerleştirilmesi olduğuna karar verdiler. Yerden çok yüksekte bir verici, özel kodlanmış sinyalle çok geniş alanı kapsayacak yüksek frekanslı radyo yayını yapacak ve buna rağmen yeryüzünde yeterli, güçte sinyal elde edilecekti. GPS sistemindeki temel prensiplerden biri buydu. Ortak zaman standartına senkronize edilmiş ve hassasça yerleştirilmiş “uzaydaki deniz fenerleri”, navigasyondaki 2000 yıllık gelişmeleri bir araya getirmiştir.
Bölüm 1: NEDİR GPS?
GPS (Global Positioning System) size her türlü hava şartlarında, herhangi bir zamanda, herhangi bir yerde, Dünya’daki kesin yerinizi gösterir. Sistem, Dünya yüzeyinden 11,000 deniz mili mesafedeki yörüngeye oturmuş, 24 uyduluk ( yaklaşık 6 yedek ile) bir takım yıldızından oluşur ve GPS operasyonlarını takip ve kontrol eden yer istasyonlarına sürekli olarak siyal gönderir.
GPS uydu sinyalleri, GPS alıcılar tarafından da yakalanabilir. Bunlar, en azından üç GPS uydusuna uzaklıkları belirleyerek, bir metrelik hassasiyetle Dünya’nın herhangi bir yerindeki konumunuzu hesap ederler. Diğer hiçbir navigasyon sistemi tüm Dünya’yı kapsamaz ve bu kadar hassas değildir.
İlk uydu fırlatma 1978 yılında geçekleşmesine rağmen, küresel navigasyon sisteminin gelişmesi, The Aerospace Corporation’ın GPS konseptinde ve gelişmesindeki birincil katılımcı olduğu 1960 yılına kadar gider. Bu teknoloji askeri alanda olduğu kadar, günlük yaşamda da kullanım alanları bulmaya devam etmektedir.
Bölüm 2: GPS ELEMANLARI
GPS üç parçadan oluşur: Uzay kısmı, Kullanıcı kısmı ve Kontrol kısmı. Uzay kısmı, az önce anlattığımız üzere 24 uydudan oluşur. Kullanıcı kısmı, elinizde tuttuğunuz ya da arabanıza monte ettiğiniz alıcılardan oluşur. Kontrol kısmı, uyduların uygun şekilde çalışıp çalışmadıklarını takip eden yer istasyonlarından (bunların altı tanesi Dünya’nın değişik yerlerine yerleştirilmiştir) oluşur. Colorado’daki Schriever Hava Kuvvetleri Üssü’ndeki ana kontrol istasyonu sistemi çalıştırır.
Bölüm 3: GPS NASIL ÇALIŞIR?
GPS’in arkasındaki prensip, alıcı ile uydular arasındaki mesafenin ölçülmesidir. Uydular, alıcının konumu hesap etmek için kullandığı bilgileri yayınlayarak, yörüngelerindeki tam yerlerini bildirirler. Şöyle çalışır: Eğer uzaydaki uydudan uzaklığımızı tam olarak bilirsek, yeryüzündeki yerimiz uzaydaki uyduya uzaklığımıza eşit yarıçaptaki bir kürenin yüzeyi üzerinde bir noktada olacaktır. Eğer, iki uyduya olan uzaklığımızı tam olarak bilirsek, tam yerimizin iki küre yüzeyinin kesiştiği yerde olduğunu biliriz. Ve eğer iki uydudan daha, üçüncü ve dördüncü ölçümleri alırsak, yerimiz kesinleşir. GPS alıcıları, uydu mesafelerini hesaplama ve konum belirleme işlemini yapar.
GPS, açılımı World Geodetic System 1984 olan WGS 84 isimli koordinat sistemi kullanır. Dünya’nın her tarafındaki topoğrafların, okullarda gördüğünüz enlem boylam gibi tüm referans bilgilerini içeren haritaları üretmelerine yardımcı olur. Benzer şekilde, GPS elemanlarının zamanlamasını senkronize etmek için, Washington’daki ABD Deniz Rasathanesi’ndeki zaman kullanılır. Harrison koronometresinin Greenwich’e senkronize edildiği gibi…
Bölüm 4: GPS KRONOLOJİSİ
1960 – 13 Nisan Balistik füze denizaltı ve gemilerinin yerlerini kesin belirleyebilmek amacıyla ilk navigasyon uydusu TRANSIT IB fırlatıldı.
1960 – 15 Mayıs Ivan Getting ve Shep Arikin, Amerikan Hava Kuvvetlerine MOSAIC (Mobile System for Accurate ICBM Control) isimli bir radyo navigasyon sistemi önerdiler.
1960 – 3 Haziran Amerikan Hava Kuvvetlerine destek için The Aerospace Corporation kurulur. Dr. Ivan Getting şirketin ilk başkanı olur.
1963 Aerospace Corporation’da Proje 57 başlar. Araştırma, askeri uygulamalar için uzay sistemlerinin kullanılabileceği alanları açıklığa kavuşturmaktır. Dr. Ivan Getting’e göre bu araştırmalardan GPS konsepti doğmuştur.
Hava Kuvvetlerinin yönlendirmesiyle, Proje 57 araştırması Proje 621B olur ve Aerospace firmasından uydu sinyallerinden navigasyon koordinatlarının belirlenebilmesi konusunda çalışmasına devam etmesi istenir.
1964-1966 Aerospace bilim adamları, mühendisleri, Sistem Planlama Bölümü içinde yürüttükleri bir dizi uydu navigasyon araştırmaları sonunda, bugün bildiğimiz şekliyle GPS’in çalışma konseptine ulaşırlar.
1972 Kasım Hava Kuvvetlerinden Albay Dr. Brad Parkinson 621B programının başına getirilir. Parkinson'un üç uydudan gelecek bilgilerin sentezine ihtiyaç duyulduğunu farketmesi, Savunma Bölümü tarafından GPS’in onaylanmasına doğru ilk gerçek gelişmenin başlangıcı olur.
1973 Nisan Amerikan Deniz Kuvvetleri ile Hava Kuvvetleri, daha sonra NAVSTAR veya GPS olacak Savunma Navigasyon Uydu Sistemini geliştirmek için güçlerini birleştirirler.
1978 – 22 Şubat Başarısız olan ilk fırlatmadan sonra, ilk GPS Block I uydusu fırlatılır. Block I, 1978’den 1989’a kadar fırlatılmış 10 geliştirilmiş uydudan oluşur.
1983 – 20 Mayıs Hava Kuvvetleri, Rockwell Space Systems ile 28 GPS Block II uydularının üretimi için 1.2 milyar dolarlık bir anlaşma imzalar.
1983 Eylül Yanlışlıkla Sovyet hava sahasına giren sivil bir Kore uçağı, Rus savaş uçakları tarafından düşürüldü. Böyle bir trajedinin tekrar yaşanmasını önlemek için, başkan Ronald Reagan NAVSTAR’in askeri ve devlet sırrı statüsünü kaldırdı ve GPS sivilllerin kullanımına açıldı.
1985 – 9 Ekim Block I’ın sonuncusu fırlatıldı.
1989 – 14 Şubat GPS Block II uydularının ilki fırlatıldı. 1989’dan 1997’ye, 28 uydu fırlatıldı; son 19 uydu Block IIA diye isimlendirilen güncel versiyonlardı.
1990 Aralık NAVSTAR GPS çalışmaya başladı.
1991 Irak Körfez Savaşı, GPS’in saldırı durumlarında Amerikan askeri güçlerine ne kadar yararlı olduğunu doğrulama fırsatı verdi. Tamamen işlevsel olmasa da; GPS, askeri güçlerin tekdüze Irak çöllerinde hassas koordinatlar elde etmelerini ve daha kısa zamanda zafer elde etmelerini sağladı.
1994 – 17 Ocak Block IIA uydularının sonuncusu fırlatıldı. GPS takımyıldızı tamamlandı.
1994 – 17 Şubat Federal Havacılık İdaresi GPS’in işlevsel durumda ve Amerikan hava kontrol sisteminin bir parçası olarak entegre edildiğini duyurdu.
1995 – 27 Nisan Hava Kuvvetleri Uzay Komuta dairesi, Block II NAVSTAR GPS takım yıldızının tamamen işlevsel olduğunu beyan etti.
1997 - 17 Ocak GPS Block IIR uydularının ilkini taşıyan Delta roketi kalkıştan sonra infilak etti.
2001-2003 11 Eylül saldırısını takiben Afganistan’daki askeri savaşlar ve Irak’ı Özgürleştirme Operasyonu, askeri çatışmalarda GPS’in hassasiyetini ortaya koydu.
2005 GPS Block IIF uydularının ilki fırlatılması programa alındı.
İlk modern GPS uydusu fırlatıldı ve daha gelişmiş kullanıcı performansı için ikinci sivil sinyali (L2C) göndermeye başladı.
2005-2009 GPS Block IIR_M uydularından 8 adet fırlatıldı.
2010 Mayıs 28 GPS Block IIF uydularının ilki fırlatıldı. 2010 yılında 2 uydu yörüngeye oturtuldu.
Bundan sonraki uydu fırlatma, Block IIA uyduları için 2014 yılına programlandı. Şu an yörüngede 31 adet uydu bulunmaktadır.
Bölüm 5: GPS’İN YAŞAMIMIZDAKİ YERİ
İnternet gibi GPS de, küresel bilgi altyapısının vazgeçilmez elemanıdır. GPS’in ücretsiz, açık ve güvenilir tabiatı, modern hayatı her anlamda etkileyen yüzlerce uygulamanın geliştirilmesine ön ayak olmuştur. GPS teknolojisi şu an, cep telefonlarından, kol saatlerinden, buldozerlere, nakliye konteynerlerine ve ATM’lere kadar her şeydedir.
GPS; çiftçilik, inşaat, madencilik, topoğrafya, paket teslimatı ve lojistik zincir yönetimini de içine alan ekonominin geniş bir alanında üretkenliği destekler. Belli başlı iletişim ağları, banka sistemleri, finans pazarları, hassas zaman senkronizasyonu için yoğun bir şekilde GPS’e güvenirler. Bazı kablosuz servisler GPS olmadan çalışmazlar.
GPS hayat kurtarır. Ulaşım kazalarını önleyerek… Arama kurtarma çabalarına yardım ederek… İlk yardım ve felaketlere yardım çalışmalarında teslimatları hızlandırarak… GPS, bir yandan kapasiteyi arttırırken, uçuş güvenliğini de arttıracak yeni nesil hava taşıma sistemleri (NextGen) için de hayati önem taşır. GPS, hava tahminleri, deprem izleme ve çevre koruma gibi bilimsel amaçları da destekler.
5.01. Ziraat
Ziraatin doğru uygulanması ve gelişmesi, GPS ile coğrafi bilgi sisteminin (GIS) birleştirilmesiyle mümkün olmuştur. Bu teknolojiler, gerçek zamanlı bilgi toplanmasının doğru konum bilgisi ile birleşmesini mümkün kılar. Kusursuz ziraatte GPS esaslı uygulamalar, çiftlik planlamasında, tarla haritalamasında, toprak örneklemesinde, traktör yönlendirmede, ürün izlemede kullanılır. GPS çiftçilere, yağmurlu, tozlu, sisli ya da karanlık havalar gibi, görüş mesafesi az olan hava koşullarında da çalışmaya imkân verir.
Geçmişte çiftçilerin imkânları, ürün kalitesini arttıracak etkili toprak işleme stratejileri geliştirme konusunda sınırlıydı. Bugün, böcek ilaçlamada, gübrelemede, yabancı otların yok edilmesinde daha hassas uygulamalar ve kimyasalların atılmasında daha iyi kontrol, hassas ziraatle mümkün olmaktadır ve böylece masraflar azalmakta, ürün kalitesi yükselmekte ve çevre dostu çiftlikler oluşmaktadır.
Hassas Ziraat artık çiftçilerin ve ziraatçilerin kar elde ettikleri arazilere bakış şeklini de değiştirdi. Hassas Ziraat, toprak-bitki-hayvan gereksinimlerinde anlık barometrik bilgi sağlanması ve çevreyi korumak ve zirai ürün artışı sağlamak için, sahaya özel uygulamanın tarifinin gerçekleştirilmesinin sağlanmasıdır. Bir zamanlar tarlalarının tamamına homojen uygulama yapan çiftçiler, artık tarlalarına mikro-yönetim uygulamadaki yararı görüyorlar.
Hassas Ziraat uygulaması sadece çok büyük arazilerde büyük yatırımlarla uygulama demek değildir. Tüm çiftçiler tarafından kullanılabilecek, ucuz, uygulaması kolay metot ve teknikler de vardır.
5.02. Havacılık
Dünya çapında havacılık, verimli bir uçuş ve güvenliği arttırmak için GPS kullanmaktadır. Doğru, sürekli ve küresel çaptaki yeteneğiyle GPS, kesintisiz uydu navigasyon servisi sunar ki, bu havacılıkla ilgilenenlerin gereksinimlerinin çoğunu karşılar. Uzay üslü konum ve navigasyon, kalkıştan varışa, uçuşun her aşamasında üç boyutlu konum belirleme sağlar.
İşletme güvenliğini ve yararını gözle görülür şekilde arttıran, gelişmiş havaalanı inişleri, şimdi uzaktan kontrollü olarak da gerçekleştirilebiliyor. Geleneksel yer üssü olmayan yerlerde de, uçakların kalkış ve inişleri uzaktan kontrollü olarak gerçekleştirilebiliyor. Dünya’nın bazı bölgelerinde uydu sinyalleri, görüş mesafesinin çok az olduğu durumlarda uçakları indirmek gibi bazı özel havacılık uygulamaları için daha da güçlendirilebiliyor.
GPS’in sürekli gelişimi ve modernleşmesi havacılık topluluğu için iyi haberdir. Sivil modernleşme çabalarının ana elemanı, iki yeni sinyalin eklenmesidir. Bu sinyaller mevcut sivil hizmetleri tamamlamaktadır. Bu yeni sinyallerin birincisi, güvenliksiz kritik uygulamalarda genel kullanım içindir. İkinci yeni sinyal, havacılık navigasyon amaçları için uluslararası korumalı olacaktır. Bu ilave yaşam güvenliği sinyali, GPS’i birçok havacılık uygulamaları için daha da güvenli navigasyon hizmeti yapacaktır.
Bugünün ve yarının hava trafik yönetiminin temeli olarak GPS’e güvenmek, birçok ulusal planın ana kısmıdır. GPS ile atılım yapan bu havacılık yetkilileri; uçuş zamanında, iş yükünde ve işletim maliyetlerinde, hem gökyüzünü kullanan ve hem hizmet sağlayanlar için azalma olduğunu gözlemlemiş ve raporlamışlardır.
5.03. Çevre
İnsan ihtiyaçları ile dengeli bir şekilde Dünya’daki çevre korumayı sürdürmek, güncel bilgilere dayalı daha iyi karar verme yöntemleri gerektirir. Doğru ve zamanında bilgi toplamak, karar vermesi gereken, hem hükümetin hem özel organizasyonların karşı karşıya kaldıkları, üstesinden gelmeleri gereken en büyük sorundur. GPS, bu ihtiyaçlarla başa çıkmaya yardımcı olur.
Data toplama sistemleri karar vericilere, toprakların kilometrelerce ötesinde yayılan şeylerin konum bilgisini hassas bir şekilde sunar. Konum bilgisini diğer bilgi sistemleriyle birleştirerek, birçok çevre problemini yeni bir perspektiften analiz etmek mümkün olur. GPS’ten elde edilen konum bilgisi, coğrafi bilgi sistemi (GIS) programına aktarılabilir ve uzaysal görünüş diğer bilgilerle analiz edilerek özel durumlar için, geleneksel metotlarla elde edemeyeceğiniz çok daha bütüncül bir anlayış yaratılabilir.
Bölgelerin vahşi yaşam, toprak ve insan altyapısını değerlendirmek için, Dünya’nın ulaşılması en zor vahşi kısımlarında havadan yapılan incelemeler GPS ile gerçekleştirilmiştir.
Bazı milletler, madencilikten, sınır ihlaline ve ormanlarda ağaç kesimi kontrolüne kadar, patent kontrolü gibi düzen sağlayıcı programların yönetimi için, harita bilgilerini toplayıp kullanırlar.
GPS teknolojisi, çevredeki değişiklikleri anlama ve tahmin etme çabalarına destek olur. GPS ölçümlerini, meteoroloji uzmanları tarafından kullanılan işletme metotlarına entegre ederek, atmosferdeki su içeriği belirlenebilir ve hava tahminlerindeki doğruluk arttırılır.
2010 yılında, GPS, Meksika körfezindeki yoğun petrol sızıntısıyla mücadelede temizleme ekibine yardım etmişti.
Helikopterler, orman yangınlarının sınırlarının haritasını çıkartmak için GPS kullanırlar ve yangınla mücade kaynaklarının verimli kullanılmalarını sağlar.
Rwanda’nın dağ gorilleri gibi nesli tükenmekte olan örnekler GPS ile izlenir ve nüfusu azalan türlerin korunmasına yardımcı olur.
Deprem riski olan Pasifik Rim gibi yerlerde, bilim adamlarının depremi tahmin etmelerinde GPS her geçen gün daha çok birincil rol oynamaktadır. GPS tarafından sağlanmış doğru konum bilgisini kullanarak, bilim adamları, depremi karakterize etme ve belki gelecekte tahmin etme çalışmalarında, zaman içinde ne kadar baskı oluştuğunu inceleyebilirler.
GPS’in modernleştirilmesi, Dünya’nın çevre koruma yönetiminde ve incelemesinde, GPS’in desteğini daha da iyileştirecektir. Tropik yağmur ormanlarının ekolojisi, örneğin, hassas ölçekte bitki haritası çıkartırken hataları en aza indirmede ve yoğun yeşillik alanlarında GPS’in artan mevcudiyetinden yarar görecektir.
5.04. Denizcilik
GPS, Dünya’nın işleyiş şeklini değiştirdi. Bu, arama ve kurtarmayı da içeren denizcilik operasyonları için özellikle gerçektir. GPS, denizcilerin seyri, hız ölçümü ve yer belirleme için en hızlı en doğru metodu sağlar. Dünya çapında, denizciler için artan seviyede güvenlik ve verimlilik sağlar.
Açık denizdeyken ve de trafiği yoğun liman ve suyollarında bir gemi subayının teknenin konumunu bilmesi denizcilik navigasyonunda çok önemlidir. Denizdeyken, doğru konum, hız ve yönlenme, teknenin hedefine en güvenli, en ekonomik ve en uygun zamanda varması için gereklidir. Doğru konum bilgisi ihtiyacı, tekne kalkarken ya da limana varırken daha da kritik olur. Tekne trafiği ve suyollarındaki tehlikeler manevra yapmayı zorlaştırır ve kaza riski daha da artar.
Denizciler ve deniz bilimciler, sualtı topoğrafyası, şamandra yerleştirme ve seyir riski yerlerinin haritalanmasında GPS bilgisini her geçen gün daha fazla kullanmaktadırlar. Ticari balık avlama filoları, en ideal balık avlama yerlerine seyretmek, balık göçlerini izlemek ve kurallara uyuyor olmak için GPS kullanırlar.
Temel GPS sinyalinin iyileştirilmiş hali olan DGPS (Differential GPS), denizcilik operasyonları için kapsama alanında çok daha fazla kesinlik ve güvenlik sağlamaktadır. Birçok millet, şamandra yerleştirme, deniz dibini tarama ve temizleme gibi operasyonlar için DGPS kullanmaktadır.
GPS liman hizmetlerinin yönetiminde de artan önemde bir rol oynamaktadır. Coğrafi bilgi sistemi (GIS) yazılımı ile kenetlenmiş GPS teknolojisi, Dünya’nın en büyük limanlarındaki hizmetlerde otomatikleştirilmiş konteyner yerleştirme operasyonlarında ve verimli yönetiminde anahtar rol oynamaktadır. GPS, limana girişten çıkışa kadar izleyerek, konteynerlerin alınmasını, naklini ve yerleştirilmelerini kolaylaştırır. Liman terminallerinde, yıllık milyonlarca konteyner nakli gerçekleşmektedir. GPS, koneynerların yanlış yönlendirilmelerindeki ya da kaybolmalarındaki oranı çok büyük ölçüde azaltmış ve bunlara ilişkin maliyetleri de en aza indirmiştir.
Sonuç olarak, GPS’in modernleştirlmesi ile denizciler daha iyi hizmet alma imkânı bulacaklardır.
5.05. Kamu Güvenliği ve Afet Yardımı
Başarılı bir kurtarma operasyonunda en kritik şey zamandır. Eğer caddelerin, binaların, acil yardım kaynaklarının ve afet yardım sahalarının yerlerini tam olarak bilirseniz, bu size zaman kazandırır ve hayat kurtarır. Bu bilgi, afet yardım ekipleri ve kamu güvenlik personeli için, yaşamı korumak ve mülk kaybını azaltmak konusunda çok kritiktir. GPS, bu ihtiyaçlara cevap vermede kolaylaştırıcı unsur olarak hizmet verir.
GPS, 2004’te Hint Okyanusu bölgesinde yaşanmış tsunami, 2005 yılında Meksika Körfezi’nde zarar vermiş Katrina ve Rita kasırgaları, 2005 yılındaki Pakistan depremi gibi küresel afetlerdeki kurtarma çalışmalarında çok hayati bir rol oynamıştır. Arama ve kurtarma ekipleri, kurtarma ve yardım operasyonları için afet bölgesinin haritasını oluşturmada ve hasar tesbiti yapmada, GPS, GIS ve uzaktan duyum teknolojisi kullanmışlardır.
Afet yardımında bir başka önemli alan çok hızlı yayılan yangınlardır. Orman yangınlarını kontrol altında tutmak ve yönetmek için, uçaklar GPS’i kızıl ötesi tarayıcılarla birleşik kullanıp yangın sınırlarını ve kritik noktaları tanımlarlar. Dakikalar içinde yangın haritaları yangınla mücadele kampındaki bilgisayara aktarılır. Bu bilgiyle donanınca, yangınla mücadele edenler alevlere karşı savaşı kazanmada daha büyük bir şans elde ederler.
Sel tahminleri ve fırtına takibinden sorumlu meteoroloji uzmanları da GPS’e güvenmektedirler. Atmosferden geçen GPS bilgisinin geçişini analiz ederek su buharı içeriğini değerlendirirler.
Cep telefonlarına entegre edilen GPS modülü ile, günlük kullanımda da insanların aciliyet durumlarında konumlarını kesin olarak bildirmeleri mümkün olmuştur.
5.06. Demiryolları
Tüm Dünya’da demiryolları sistemi, lokomotiflerin, ray kullanan araçların, bakım araçlarının ve yol kenarındaki ekipmanın gerçek zamanlı olarak takibini yapmak için GPS kullanır. Diğer sensörler, bilgisayarlar ve iletişim sistemleri ile birleştirildiğinde, GPS, demiryolları emniyetini, güvenliğini ve işlevsel verimliliği arttırır. Teknoloji, kazaların, gecikmelerin, işletim maliyetlerinin azalmasını sağlarken, ray kapasitesini ve müşteri memnuniyetini arttırır.
Çoğu gelişmiş ülke, demiryollarının yönetiminde PTC (Positive Train Control) sistemi kullanır. Bu sistemin, çarpışmaları ve raydan çıkmaları önlemek, , otomatik hız değiştirmek ve hat değiştirmek gibi yararları vardır.
PTC kullanılmayan demiryolları sistemlerinde ise, GPS teknolojisinden yararlanılır. GPS, demiryollarını yönetenlere ve müşterilere tren varışları ile ilgili kesin bilgiler verir. Otomatik olarak hat ölçümü ve haritalaması yapmaya imkân verir. Ayrıca, insanların farkedebileceğinden çok daha fazla kusuru farkeden ve çok daha hızlı çalışan otomatik hat inceleme sistemlerine çalışma imkânı sunar. Böylelikle güvenlik artarken para ve zamandan kazanılmış olur.
GPS ayrıca, PTC için bilgi transferi, lokomotif mühendisleri arasında ses iletişimi ve trenler, tren istasyonları, limanlar ve havaalanları ile iletişim dahil olmak üzere, iletişim sistemini senkronize eder.
5.07. Eğlence
GPS, doğru yer belirlemeye imkan verererek, umumi eğlence faaliyetlerine ilişkin felaketlerin çoğunu ortadan kaldırmıştır. GPS alıcıları, en iyi balık avlama noktasına geri dönmek gibi olağan sorunların çoğunu basitleştirerek, açık hava faaliyetlerinin daha zevkli ve daha kapsamlı olmasını da sağlar.
Açık hava faaliyetleri bazı tehlikeleri de beraberinde getirmektedir. Bunların başında, hiç bilmediğiniz ve güvenli olmayan bir bölgede kaybolma riski gelir. Yürüyüş yapanlar, bisikletçiler ve açık hava maceracıları, geleneksel harita, pusula ve işaretler kullanmak yerine, her geçen gün daha fazla GPS’e güvenmektedirler. Kağıt haritalar çoğunlukla güncel değildir ve pusula ve işaretler sizi bilinmeyene gitmekten alıkoyacak doğru yer bilgisi veremeyebilir. Ayrıca karanlık ve olumsuz hava koşulları da yer bilgisindeki hata payını arttırabilir.
GPS ahizeleri kullanıcının tam olarak nerede olduğunu ve başlangıç noktasına nasıl döneceğini bildiğinden emin olmasını sağlar. Yararlarından biri, mola yerini kayda alabilmek ve geri dönebilmektir. Benzer şekilde amatör balıkçılar, balığın bol olduğu yere tekrar dönebilmek için GPS kullanırlar.
Yeni GPS alıcılarının bir avantajı bilgisayarla arasında bilgi transferi yapabilmesidir. Açık hava meraklıları, daha önceki heyecanlı maceralarına ait mola yerlerini bilgisayardan GPS cihazlarına indirebilirler veya başkalarıyla paylaşabilirler. Bir örnek olarak, Malezya’ya ait bir web sitesi dağ bisikletçiliği meraklıları için GPS bilgileri barındırmaktadır. Sürücüler, diğerlerinin de denemesi için, çok zevk aldıkları bisiklet yollarını ve mola yerlerini işaretledikleri dosyaları paylaşırlar.
Golfçüler seyirleri içindeki uzaklıkları hassas olarak ölçüp oyunlarını geliştirirler. Diğer uygulamalar, kayak yapmayı, eğlence havacılığını ve tekne kullanmayı içerir.
GPS teknolojisi yeni sporlar ve açık hava faaliyetleri üretti. Buna, GPS koordinatları verilmiş yere yapılan kros yarışları ya da GPS koordinatları verilmiş bir yere hazine avına çıkmak gibi örnekler verilebilir.
5.08. Yollar ve Otoyollar
Yapılan tahminlere göre, otoyollarda, caddelerde ve transit sistemlerde yol tıkanıklığından dolayı gecikmeler tüm Dünya’da her yıl yüzmilyarlarca dolarlık kayıplara neden olmaktadır. Yol tıkanıklığının bir diğer olumsuz etkisi, mülk zararları, şahıs yaralanmaları, artan hava kirliliği ve verimsiz yakıt tüketimidir.
GPS’in var olması ve hassasiyeti, otoyolları, caddeleri ve toplu taşım sistemlerini kullanan araçlar için emniyet ve verimliliği arttırma imkânı sunmaktadır. Ticari araçların yola çıkarılması ve rotalanmasına ilişkin çoğu problem GPS sayesinde azaltılmış ya da ortadan kaldırılmıştır. Bu, toplu taşıma sistemlerinin yönetimi, yol bakımları ve acil yardım araçları için de gerçektir.
GPS bugün tüm Dünya’da geniş çapta kullanılan, otomatik araç yeri belirlemeye ve araç içinde navigasyon yapmaya imkan verir. GPS konum teknolojisini coğrafi bilgi görüntüleyen bir sistemle ya da otomatik olarak bilgiyi monitöre yansıtan bir sistemle ya da bilgisayarla birleştirdiğinizde, karasal taşımacılıkta yeni bir boyut keşfedilir.
Bir coğrafi bilgi sistemi (GIS) büyük ölçüde GPS tarafından sağlanmış, coğrafya tabanlı bilgileri depolar, analiz eder ve gösterir. Bugün GIS, araç konumlarını tesbit etmede kullanılır. Böylece transit araçları programda tutabilen ve yolcuları kesin varış zamanı ile bilgilendirebilen etkili stratejiler gerçekleşir.
5.09. Uzay
GPS, ulusların uzay çalışmalarında devrim yaratmış yeniden hayata geçirmiştir. İnsanlı araçların yönlendirilmesi, iletişim uyduları takımyıldızlarının kontrolü ve izlenmesi, Dünya’nın uzaydan izlenmesi bunların bazılarıdır.
Jason-1 Okyanus yüzeyi topoğrafyası görevi (yüksek hassasiyette yörünge belirleme için, bir GPS alıcısı ve bir lazer yanıma ölçücüsü kullanıldı)
5.10. Topoğrafi ve Haritacılık
Topoğraf ve Haritacılık topluluğu, GPS avantajından ilk yararlanan kesim olmuştur. GPS dramatik bir şekilde üretkenliği arttırdı, çok daha doğru ve güvenilir bilgi elde edilmesini sağladı. Bugün GPS tüm Dünya’da topoğraf ve haritacılık çalışmaları için hayati önem taşır.
Deneyimli profesyöneller tarafından kullanıldığında GPS yüksek doğrulukta topoğrafik ve haritacılık bilgisi sağlar. GPS tabanlı bilgi toplama, geleneksel tekniklerden çok daha hızlıdır ve daha az ekip ve ekipman gerektirir. Bir tek topoğraf, bir zamanlar bir topoğraf ekibinin haftalarca uğraşarak yaptığını artık bir günde yapabilmektedir.
GPS, dağ ve nehirlerden, caddelere, binalara, hizmet hatlarına ve diğer kaynaklara kadar, fiziki Dünya’nın modellenmesine ve haritalanmasına destek verir.
Hükümetler, bilim kuruluşları ve ticari operasyonlar, kaynakların akıllıca kullanılması ve zamanında kararlar alınabilmesini kolaylaştırmak için GPS ve GIS teknolojisini dünya çapında kullanırlar.
Geleneksel tekniklerin aksine, GPS topoğrafik istasyonlar arasında görüş hattı yeterliliği gibi sınırlamalara sahip değildir. İstasyonlar birbirinden daha uzaklara kurulabilirler ve gökyüzünün açık olduğu her yerde çalışabilirler.
GPS, karasal referans noktalarının çok az olduğu kıyıların ve suyollarının topoğrafyasında özellikle çok yararlıdır. Topoğrafya tekneleri, GPS konumlarını derinlik ölçen sonarlarla birlikte kullanıp, denizcileri su altı derinliği ve tehlikeleri konusunda uyaran denizcilik grafikleri hazırlarlar.
Kara topoğrafçıları GPS sistemlerini sırt çantalarında taşırlar ya da araçlarına monte ederler ve çabuk, doğru bilgi toplarlar. Bu sistemlerin bazıları ilişkili alıcılarla kablosuz olarak iletişim kurarlar ve santimetre hassasiyetinde, gerçek zamanlı ve sürekli bilgi aktarımı yapar, görülmemiş derecede üretkenlik kazandırır.
5.11. Zamanlama
Enlem, boylam ve irtifaya ek olarak, GPS kritik bir dördüncü boyut sunar. Bu “zaman”dır. Her GPS uydusu, GPS sinyallerine hassas zaman bilgisi sunan çoklu atomik saatlere sahiptir. GPS alıcıları bu sinyalleri çözerler ve etkin bir biçimde atomik saatlere senkronize olurlar. Bu sayede kullanıcılar, atomik bir saate sahip olmak ve onu işletmek zahmetine katlanmadan, saniyenin yüz milyarda biri hassasiyetinde zamanı bilme şansını kazanırlar.
Hassas zaman, Dünya’daki birçok ekonomik faaliyet için kritik öğedir. İletişim sistemleri, elektrik güç şebekeleri ve finansal ağların hepsi, senkronize olmak ve işletme verimi için zamanı hassas bilmek durumundadırlar. GPS zamanının ücretsiz mevcudiyeti, zamanı hassas olarak bilmeye ihtiyacı olan şirketlere maliyet tasarrufu sağlar.
Örneğin, kablosuz telefon ve bilgi ağları, tüm üs istasyonlarının mükemmel senkronizasyonu için GPS zamanı kullanırlar. Bu, mobil ahizelerin sınırlı radyo dalgalarını daha verimli paylaşmasını sağlar. Benzer şekilde, dijital yayın yapan radyo servisleri GPS zamanı kullanır ki, böylelikle bütün radyo istasyonlarından alıcılara sinyaller birbiri ardına, kesintisiz gelir. Bu da, dinleyicilerin istasyonlar arasında arama yaparken minimum gecikme yaşamalarını sağlar.
Dünya çapında şirketler, iş evraklarına zamansal bilgi eklemek için GPS kullanırlar. Böylelikle kayıtların doğru tutulması ve takibi için tutarlı ve hassas bir yol izlenmiş olur. Belli başlı yatırım bankaları, Dünya’nın her tarafına yayılmış bilgisayar ağlarını senkronize etmek için GPS kullanır. Büyük küçük iş yerleri, küresel müşterler tarafından oluşturulmuş çok sayıda işlem tutanağının izlenmesine, güncellenmesine ve yönetimine imkân verecek otomatik sisteme geçmektedirler ki, bu da GPS tarafından sağlanan hassas zaman bilgisini gerektirir.
5.12. GPS’in Ordudaki Kullanımı
GPS sistemi tam olarak sadece 1994’te tamamlanmış olmasına rağmen, askeri güçlere çok değerli bir yardımı olduğunu çoktan kanıtlamıştı. Geniş bir alana yayılmış kumlardan oluşan ve hiçbir özelliği olmayan bir çöl hayal edin! Kilometrelerce arazi hep aynı görünür. Güvenilir bir navigasyon sistemi olmadan, Amerikan kuvvetleri Körfez savaşı sırasında Çöl Fırtınası manevralarını başarıyla yapamamıştı. GPS ile askerler, kum fırtınalı havalarda ve gece ortamında istedikleri yerlere gidebildiler, manevra yapabildiler.
Savaşın ilk zamanlarında 1000’den fazla taşınabilir ticari alıcı kullanımları için satın alındı. Talep o kadar fazlaydı ki, savaşın bitimine kadar körfez bölgesinde 9000’den fazla ticari alıcı kullanımdaydı. Yerdeki askerler tarafından taşınıyordu, araçlara, helikopterlere ve uçaklara monte edilmişlerdi. GPS alıcıları, F-16 savaş uçakları, KC-135 hava tankerleri, B-52 bomardıman uçakları dahil birçok uçakta kullanılmıştı. Savaş gemileri de buluşmalar, mayın taramalar ve uçak kaldırmalar için kullanmışlardı.
5.13. İnşaatta GPS
GPS sistemleri ilk kez 1982 yılında inşaat topoğrafik sistemlerine dahil edildi. 11 sene sonra ilk madencilik makinesi GPS sistemlerini kullanıyordu ve 1999’da bazı inşaat makineleri bu uygulamayla donatıldı. 2002 yılından beri Caterpillar ve belli başlı hafriyat mekineleri GPS alıcılarıyla donatılıdır.
GPS cihazları inşaatta, çoğunlukla haritalama ve topoğrafik çalışmalarda kullanılır. Uydu sinyalleri yardımıyla, uzaklıklar, derinlikler ve seviyeler hassasça belirlenir. Ticari ve büyük bina projeleri sahasında, GPS ile donatılmış iş makineleri vardır. GPS ile donatılmış iş makineleri, çalınma durumunda da kolaylıkla takip edilirler.
İnşaat öncesi iş programları da, GPS teknolojisi sayesinde çok daha kısa zamanda hazırlanabilir oldu. Daha önce, haftalar alan haritalama, hesaplama ve tahmin yöntemleri, GPS ile bir topoğrafın sadece birkaç saatini almaktadır. Sistem sağlık ve iş güvenliği sorunlarını da en aza indirmiştir. Çalışanların yeraltı hizmet hatlarını daha hassas bir şekilde belirlemelerine yardımcı olur.
5.14. Fotoğrafçılıkta GPS
Tatile çıktınız, çok güzel yerler gördünüz ve bol bol fotoğraf çektiniz. Yıllar sonra o fotoğraflara baktığınızda gittiğiniz yerin neresi olduğunu hatırlayamadınız. Fotoğraflarla ilgili her hangi bir yer bilgisi not almamışsınız. Fotoğraflarda da gittiğiniz yerin neresi olduğuna dair hiçbir işaret yok. Ne bir tabela, ne bir işaret… Bir doğa manzarası, ağaçlar, çimenler, ya da göz alabildiğince bir deniz kenarı. Her yer olabilir. Böylesi güzel bir yere tekrar gidemeyeceğiniz için üzülmez misiniz?
GPS etiketlemeli fotoğraf makineleri ve video kameralarla böyle bir sorunu artık yaşamazsınız. Çektiğiniz her fotoğrafın exif bilgisi içine enlem ve boylam da kaydedilmiş olacak ve bunu Picasa gibi bir fotoğraf düzenleyici kullanarak örneğin Google Maps’ta fotoğrafınızın yerini tespit edebilirsiniz.
Tatile çıkıyor ve çektiğiniz fotoğraflarla ilgili yer bilgilerini elle yazmaya üşeniyorsanız, GPS etiketlemeli bir fotoğraf makinesinden büyük ihtimal çok zevk alacaksınız.
Artık GPS fotoğraf makinelerinin çoğu, standart enlem ve boylam bilgisine ek olarak, yer isimleri gibi fazladan özelliklere de sahip. Panasonic (Lumix DMC-TZ20), Sony (DSC-HX9V) ve Canon (Powershot Sx 230 HS) gibi belli başlı üreticiler GPS etiketlemeye ağırlık verip, 2011 yılında birbiriyle yarışan makineler ürettiler.
İster entegre ister harici olsun, her iki tip de, her fotoğrafınız için kesin enlem ve boylamı kaydeder. Bu bilgiler daha sonra Picasaweb http://picasaweb.google.com/ veya Panoramio http://www.panoramio.com/ veya Google Map http://maps.google.com gibi bir uygulama kullanılarak geri çağrılabilir.
Bazı makineler entegre GPS alıcılara sahipken, coğrafi etiketleme harici cihazlarla da sağlabilir.Bunlara örnek Sony CS3KA ve the Nikon GP-1’dir.
SONUÇ
GPS kullanımı her geçen gün daha fazla yaygınlaşmakta ve kullanım alanları her geçen gün daha da artmaktadır. GPS kullanım alanları sadece hayal gücü ile sınırlıdır. Yaşamımızın her alanında bize emniyet ve kolaylık sağlamaktadır.
GPS teknolojisiyle gitmek istediğiniz yere kolayca ulaşmak, fotoğraflarınızın exif bilgisinden gittiğiniz yeri haritada bulmak ve oraya tekrar gidebilmek, tekneyle balığa çıktığınızda iyi balık yakaladığınız yerlere tekrar dönebilmek, oldukça keyifli olmalı.
Madalyonun diğer yüzüne bakacak olursak… Sistemin ana kontrol üssünün Amerika’da olması ve sistemi Amerika dışındaki kullanıma hatta Amerika’daki sivillere bile kapatabiliyor olması, özellikle ulusal güvenlik söz konusu olduğunda GPS’e çok da bel bağlamamamızı gerektirir.
Emin İPEK - 25 Mayıs 2012
KAYNAKLAR
Tarih öncesi çağlardan beri, insanlar nerede olduklarını, istedikleri yere nasıl gideceklerini ve sonra evlerine nasıl döneceklerini anlamalarını sağlayacak güvenli bir yol bulmaya çalışmışlardır. Böylesi bir bilgi, toplumda çoğunlukla ekonomik güç ve hayatta kalma anlamı taşır. İlk kültürler, muhtemelen avlanmaya çıktıklarında yollarını işaretlemişlerdir. Sonraları haritalar yapmaya başladılar ve Klasik Yunan Çağı’na doğru, yer bulma yöntemi olarak enlem (Ekvatorun kuzeyi ya da güneyine göre Dünya’daki konumunuz) ve boylam (birincil meridyenin doğusu ve batısına göre Dünya’daki konumunuz) kullanımını geliştirdiler. Bugün dünya çapında kullanılan birincil meridyen, İngiltere’deki Greenwich Rasathanesi’nden geçer.
İlk denizciler kaybolmamak için kıyıları takip ederlerdi. Yıldızları takip ederek seyirlerinin haritasını çıkartmayı öğrendiklerinde, açık denizlerde maceraya atılabilir oldular. Orta Doğuda yaşamış eski Phoenician’lar, Mısır’dan Girit’e giderken Kuzey Yıldızı’nı kullanmışlardı. Homer’e göre, tanrıça Athena Odysseus’a, Calypso adalarından seyahate çıktığında Büyük Ayı’yı soluna almasını söylemişti. Maalesef yıldızlar sadece geceleri ve hatta bulutsuz gecelerde görünüyordu. Bazen deniz fenerleri ışıklarıyla denizcilere rehberlik etti ve uyarıcı oldu.
SextantSekstant, ufkun yukarısındaki Güneş’in, Ay’ın ve yıldızların açılarını hesaplamak için ayarlanabilir aynalar kullanır. Bu açılardan ve Güneş’in, Ay’ın ve yıldızların konumlarının almanağından (bir çeşit istatistik), gündüz veya gece açık havada enleminizi belirleyebilirsiniz. Bununla birlikte denizciler hala boylam belirleyemiyorlardı. Eski haritalara baktığınızda, bazen enlemlerin doğru olduğunu ama boylamlarda yüzlerce metrelik hatalar olduğunu görürsünüz. Bu çok ciddi bir sorundu ve 17. yüzyılda İngiltere hükümeti, çok tanınmış bilim adamlarından oluşan özel bir Boylam Kurulu oluşturdu. Bu grup, 30 deniz mili içinde gemilerin boylam bulmalarını sağlayacak kişiye 20,000 İngiliz Sterlini vereceklerini ilan ettiler. Öneri işe yaradı. Cevap, sekstantı ne zaman kullandığınızda yatıyordu. Örneğin, diyelim Greenwich almanağı Güneş’in Ay’da en yüksek olduğunu tahmin ediyor. Sextant ile ölçüm yaptığınız zaman, Greenwich zamanına senkronize edilmiş olan gemi saati eğer 14:00’ı gösteriyorsa, Greenwich’in iki saat kadar batısındasınız demektir.
1761’de, John Harrison isimli bir mobilyacı kronometre ismini verdiği bir gemi saati geliştirdi. Bu kronometre bir günde en fazla bir saniye ileri gidiyor ya da geri kalıyordu. Zaman için inanılmaz hassaslıktı. Sonraki iki yüzyılda, sekstant ve koronometre, enlem ve boylam bulmada birlikte kullanıldılar.
20nci yüzyılın başlarında radyo tabanlı navigasyon sistemleri geliştirildi ve 2nci Dünya Savaşı sırasında geniş çapta kullanıldı. Hem müttefik hem düşman gemileri ve uçakları, teknoloji ilerledikçe yer istasyonlu radyo navigasyonları kullanmaya başladılar. Bunların bazıları günümüzde hala kullanılmaktadır. Yerden yayılan radyo dalgalarını kullanmanın dezavantajı, size iki eçenek vermesiydi;
- Sistem çok hassas ama geniş alanı kapsamıyor, veya
- Sistem geniş alanı kapsıyor ama çok hassas değil.
Bu nedenle bilim adamları, tüm Dünya için hassas kapsama alanı temin etmenin tek yolunun uzaya yüksek frekanslı bir radyo vericisinin yerleştirilmesi olduğuna karar verdiler. Yerden çok yüksekte bir verici, özel kodlanmış sinyalle çok geniş alanı kapsayacak yüksek frekanslı radyo yayını yapacak ve buna rağmen yeryüzünde yeterli, güçte sinyal elde edilecekti. GPS sistemindeki temel prensiplerden biri buydu. Ortak zaman standartına senkronize edilmiş ve hassasça yerleştirilmiş “uzaydaki deniz fenerleri”, navigasyondaki 2000 yıllık gelişmeleri bir araya getirmiştir.
Bölüm 1: NEDİR GPS?
GPS (Global Positioning System) size her türlü hava şartlarında, herhangi bir zamanda, herhangi bir yerde, Dünya’daki kesin yerinizi gösterir. Sistem, Dünya yüzeyinden 11,000 deniz mili mesafedeki yörüngeye oturmuş, 24 uyduluk ( yaklaşık 6 yedek ile) bir takım yıldızından oluşur ve GPS operasyonlarını takip ve kontrol eden yer istasyonlarına sürekli olarak siyal gönderir.
GPS uydu sinyalleri, GPS alıcılar tarafından da yakalanabilir. Bunlar, en azından üç GPS uydusuna uzaklıkları belirleyerek, bir metrelik hassasiyetle Dünya’nın herhangi bir yerindeki konumunuzu hesap ederler. Diğer hiçbir navigasyon sistemi tüm Dünya’yı kapsamaz ve bu kadar hassas değildir.
İlk uydu fırlatma 1978 yılında geçekleşmesine rağmen, küresel navigasyon sisteminin gelişmesi, The Aerospace Corporation’ın GPS konseptinde ve gelişmesindeki birincil katılımcı olduğu 1960 yılına kadar gider. Bu teknoloji askeri alanda olduğu kadar, günlük yaşamda da kullanım alanları bulmaya devam etmektedir.
Bölüm 2: GPS ELEMANLARI
GPS üç parçadan oluşur: Uzay kısmı, Kullanıcı kısmı ve Kontrol kısmı. Uzay kısmı, az önce anlattığımız üzere 24 uydudan oluşur. Kullanıcı kısmı, elinizde tuttuğunuz ya da arabanıza monte ettiğiniz alıcılardan oluşur. Kontrol kısmı, uyduların uygun şekilde çalışıp çalışmadıklarını takip eden yer istasyonlarından (bunların altı tanesi Dünya’nın değişik yerlerine yerleştirilmiştir) oluşur. Colorado’daki Schriever Hava Kuvvetleri Üssü’ndeki ana kontrol istasyonu sistemi çalıştırır.
Bölüm 3: GPS NASIL ÇALIŞIR?
GPS’in arkasındaki prensip, alıcı ile uydular arasındaki mesafenin ölçülmesidir. Uydular, alıcının konumu hesap etmek için kullandığı bilgileri yayınlayarak, yörüngelerindeki tam yerlerini bildirirler. Şöyle çalışır: Eğer uzaydaki uydudan uzaklığımızı tam olarak bilirsek, yeryüzündeki yerimiz uzaydaki uyduya uzaklığımıza eşit yarıçaptaki bir kürenin yüzeyi üzerinde bir noktada olacaktır. Eğer, iki uyduya olan uzaklığımızı tam olarak bilirsek, tam yerimizin iki küre yüzeyinin kesiştiği yerde olduğunu biliriz. Ve eğer iki uydudan daha, üçüncü ve dördüncü ölçümleri alırsak, yerimiz kesinleşir. GPS alıcıları, uydu mesafelerini hesaplama ve konum belirleme işlemini yapar.
GPS, açılımı World Geodetic System 1984 olan WGS 84 isimli koordinat sistemi kullanır. Dünya’nın her tarafındaki topoğrafların, okullarda gördüğünüz enlem boylam gibi tüm referans bilgilerini içeren haritaları üretmelerine yardımcı olur. Benzer şekilde, GPS elemanlarının zamanlamasını senkronize etmek için, Washington’daki ABD Deniz Rasathanesi’ndeki zaman kullanılır. Harrison koronometresinin Greenwich’e senkronize edildiği gibi…
Bölüm 4: GPS KRONOLOJİSİ
1960 – 13 Nisan Balistik füze denizaltı ve gemilerinin yerlerini kesin belirleyebilmek amacıyla ilk navigasyon uydusu TRANSIT IB fırlatıldı.
1960 – 15 Mayıs Ivan Getting ve Shep Arikin, Amerikan Hava Kuvvetlerine MOSAIC (Mobile System for Accurate ICBM Control) isimli bir radyo navigasyon sistemi önerdiler.
1960 – 3 Haziran Amerikan Hava Kuvvetlerine destek için The Aerospace Corporation kurulur. Dr. Ivan Getting şirketin ilk başkanı olur.
1963 Aerospace Corporation’da Proje 57 başlar. Araştırma, askeri uygulamalar için uzay sistemlerinin kullanılabileceği alanları açıklığa kavuşturmaktır. Dr. Ivan Getting’e göre bu araştırmalardan GPS konsepti doğmuştur.
Hava Kuvvetlerinin yönlendirmesiyle, Proje 57 araştırması Proje 621B olur ve Aerospace firmasından uydu sinyallerinden navigasyon koordinatlarının belirlenebilmesi konusunda çalışmasına devam etmesi istenir.
1964-1966 Aerospace bilim adamları, mühendisleri, Sistem Planlama Bölümü içinde yürüttükleri bir dizi uydu navigasyon araştırmaları sonunda, bugün bildiğimiz şekliyle GPS’in çalışma konseptine ulaşırlar.
1972 Kasım Hava Kuvvetlerinden Albay Dr. Brad Parkinson 621B programının başına getirilir. Parkinson'un üç uydudan gelecek bilgilerin sentezine ihtiyaç duyulduğunu farketmesi, Savunma Bölümü tarafından GPS’in onaylanmasına doğru ilk gerçek gelişmenin başlangıcı olur.
1973 Nisan Amerikan Deniz Kuvvetleri ile Hava Kuvvetleri, daha sonra NAVSTAR veya GPS olacak Savunma Navigasyon Uydu Sistemini geliştirmek için güçlerini birleştirirler.
1978 – 22 Şubat Başarısız olan ilk fırlatmadan sonra, ilk GPS Block I uydusu fırlatılır. Block I, 1978’den 1989’a kadar fırlatılmış 10 geliştirilmiş uydudan oluşur.
1983 – 20 Mayıs Hava Kuvvetleri, Rockwell Space Systems ile 28 GPS Block II uydularının üretimi için 1.2 milyar dolarlık bir anlaşma imzalar.
1983 Eylül Yanlışlıkla Sovyet hava sahasına giren sivil bir Kore uçağı, Rus savaş uçakları tarafından düşürüldü. Böyle bir trajedinin tekrar yaşanmasını önlemek için, başkan Ronald Reagan NAVSTAR’in askeri ve devlet sırrı statüsünü kaldırdı ve GPS sivilllerin kullanımına açıldı.
1985 – 9 Ekim Block I’ın sonuncusu fırlatıldı.
1989 – 14 Şubat GPS Block II uydularının ilki fırlatıldı. 1989’dan 1997’ye, 28 uydu fırlatıldı; son 19 uydu Block IIA diye isimlendirilen güncel versiyonlardı.
1990 Aralık NAVSTAR GPS çalışmaya başladı.
1991 Irak Körfez Savaşı, GPS’in saldırı durumlarında Amerikan askeri güçlerine ne kadar yararlı olduğunu doğrulama fırsatı verdi. Tamamen işlevsel olmasa da; GPS, askeri güçlerin tekdüze Irak çöllerinde hassas koordinatlar elde etmelerini ve daha kısa zamanda zafer elde etmelerini sağladı.
1994 – 17 Ocak Block IIA uydularının sonuncusu fırlatıldı. GPS takımyıldızı tamamlandı.
1994 – 17 Şubat Federal Havacılık İdaresi GPS’in işlevsel durumda ve Amerikan hava kontrol sisteminin bir parçası olarak entegre edildiğini duyurdu.
1995 – 27 Nisan Hava Kuvvetleri Uzay Komuta dairesi, Block II NAVSTAR GPS takım yıldızının tamamen işlevsel olduğunu beyan etti.
1997 - 17 Ocak GPS Block IIR uydularının ilkini taşıyan Delta roketi kalkıştan sonra infilak etti.
2001-2003 11 Eylül saldırısını takiben Afganistan’daki askeri savaşlar ve Irak’ı Özgürleştirme Operasyonu, askeri çatışmalarda GPS’in hassasiyetini ortaya koydu.
2005 GPS Block IIF uydularının ilki fırlatılması programa alındı.
İlk modern GPS uydusu fırlatıldı ve daha gelişmiş kullanıcı performansı için ikinci sivil sinyali (L2C) göndermeye başladı.
2005-2009 GPS Block IIR_M uydularından 8 adet fırlatıldı.
2010 Mayıs 28 GPS Block IIF uydularının ilki fırlatıldı. 2010 yılında 2 uydu yörüngeye oturtuldu.
| UYDULARIN FIRLATMA KRONOLOJİSİ | ||||||
| Block | Fırlatma Periyodu | Uydu Fırlatmalar | Yörüngede ve çalışan | |||
| Başarılı | Başarısız | Hazırlıkta | Planlanmış | |||
| I | 1978-1985 | 10 | 1 | 0 | 0 | 0 |
| II | 1989-1990 | 9 | 0 | 0 | 0 | 0 |
| IIA | 1990-1997 | 19 | 0 | 0 | 0 | 10 |
| IIR | 1997-2004 | 12 | 1 | 0 | 0 | 12 |
| IIR-M | 2005-2009 | 8 | 0 | 0 | 0 | 7 |
| IIF | 2010- | 2 | 0 | 10 | 0 | 2 |
| IIIA | 2014- | 0 | 0 | 0 | 12 | 0 |
| IIIB | Teorik | 0 | 0 | 0 | 8 | 0 |
| IIIC | Toerik | 0 | 0 | 0 | 16 | 0 |
| TOPLAM | 60 | 2 | 10 | 36 | 31 | |
Bölüm 5: GPS’İN YAŞAMIMIZDAKİ YERİ
İnternet gibi GPS de, küresel bilgi altyapısının vazgeçilmez elemanıdır. GPS’in ücretsiz, açık ve güvenilir tabiatı, modern hayatı her anlamda etkileyen yüzlerce uygulamanın geliştirilmesine ön ayak olmuştur. GPS teknolojisi şu an, cep telefonlarından, kol saatlerinden, buldozerlere, nakliye konteynerlerine ve ATM’lere kadar her şeydedir.
GPS; çiftçilik, inşaat, madencilik, topoğrafya, paket teslimatı ve lojistik zincir yönetimini de içine alan ekonominin geniş bir alanında üretkenliği destekler. Belli başlı iletişim ağları, banka sistemleri, finans pazarları, hassas zaman senkronizasyonu için yoğun bir şekilde GPS’e güvenirler. Bazı kablosuz servisler GPS olmadan çalışmazlar.
GPS hayat kurtarır. Ulaşım kazalarını önleyerek… Arama kurtarma çabalarına yardım ederek… İlk yardım ve felaketlere yardım çalışmalarında teslimatları hızlandırarak… GPS, bir yandan kapasiteyi arttırırken, uçuş güvenliğini de arttıracak yeni nesil hava taşıma sistemleri (NextGen) için de hayati önem taşır. GPS, hava tahminleri, deprem izleme ve çevre koruma gibi bilimsel amaçları da destekler.
5.01. Ziraat
Ziraatin doğru uygulanması ve gelişmesi, GPS ile coğrafi bilgi sisteminin (GIS) birleştirilmesiyle mümkün olmuştur. Bu teknolojiler, gerçek zamanlı bilgi toplanmasının doğru konum bilgisi ile birleşmesini mümkün kılar. Kusursuz ziraatte GPS esaslı uygulamalar, çiftlik planlamasında, tarla haritalamasında, toprak örneklemesinde, traktör yönlendirmede, ürün izlemede kullanılır. GPS çiftçilere, yağmurlu, tozlu, sisli ya da karanlık havalar gibi, görüş mesafesi az olan hava koşullarında da çalışmaya imkân verir.
Geçmişte çiftçilerin imkânları, ürün kalitesini arttıracak etkili toprak işleme stratejileri geliştirme konusunda sınırlıydı. Bugün, böcek ilaçlamada, gübrelemede, yabancı otların yok edilmesinde daha hassas uygulamalar ve kimyasalların atılmasında daha iyi kontrol, hassas ziraatle mümkün olmaktadır ve böylece masraflar azalmakta, ürün kalitesi yükselmekte ve çevre dostu çiftlikler oluşmaktadır.
Hassas Ziraat artık çiftçilerin ve ziraatçilerin kar elde ettikleri arazilere bakış şeklini de değiştirdi. Hassas Ziraat, toprak-bitki-hayvan gereksinimlerinde anlık barometrik bilgi sağlanması ve çevreyi korumak ve zirai ürün artışı sağlamak için, sahaya özel uygulamanın tarifinin gerçekleştirilmesinin sağlanmasıdır. Bir zamanlar tarlalarının tamamına homojen uygulama yapan çiftçiler, artık tarlalarına mikro-yönetim uygulamadaki yararı görüyorlar.
Hassas Ziraat uygulaması sadece çok büyük arazilerde büyük yatırımlarla uygulama demek değildir. Tüm çiftçiler tarafından kullanılabilecek, ucuz, uygulaması kolay metot ve teknikler de vardır.
5.02. Havacılık
Dünya çapında havacılık, verimli bir uçuş ve güvenliği arttırmak için GPS kullanmaktadır. Doğru, sürekli ve küresel çaptaki yeteneğiyle GPS, kesintisiz uydu navigasyon servisi sunar ki, bu havacılıkla ilgilenenlerin gereksinimlerinin çoğunu karşılar. Uzay üslü konum ve navigasyon, kalkıştan varışa, uçuşun her aşamasında üç boyutlu konum belirleme sağlar.
İşletme güvenliğini ve yararını gözle görülür şekilde arttıran, gelişmiş havaalanı inişleri, şimdi uzaktan kontrollü olarak da gerçekleştirilebiliyor. Geleneksel yer üssü olmayan yerlerde de, uçakların kalkış ve inişleri uzaktan kontrollü olarak gerçekleştirilebiliyor. Dünya’nın bazı bölgelerinde uydu sinyalleri, görüş mesafesinin çok az olduğu durumlarda uçakları indirmek gibi bazı özel havacılık uygulamaları için daha da güçlendirilebiliyor.
GPS’in sürekli gelişimi ve modernleşmesi havacılık topluluğu için iyi haberdir. Sivil modernleşme çabalarının ana elemanı, iki yeni sinyalin eklenmesidir. Bu sinyaller mevcut sivil hizmetleri tamamlamaktadır. Bu yeni sinyallerin birincisi, güvenliksiz kritik uygulamalarda genel kullanım içindir. İkinci yeni sinyal, havacılık navigasyon amaçları için uluslararası korumalı olacaktır. Bu ilave yaşam güvenliği sinyali, GPS’i birçok havacılık uygulamaları için daha da güvenli navigasyon hizmeti yapacaktır.
Bugünün ve yarının hava trafik yönetiminin temeli olarak GPS’e güvenmek, birçok ulusal planın ana kısmıdır. GPS ile atılım yapan bu havacılık yetkilileri; uçuş zamanında, iş yükünde ve işletim maliyetlerinde, hem gökyüzünü kullanan ve hem hizmet sağlayanlar için azalma olduğunu gözlemlemiş ve raporlamışlardır.
5.03. Çevre
İnsan ihtiyaçları ile dengeli bir şekilde Dünya’daki çevre korumayı sürdürmek, güncel bilgilere dayalı daha iyi karar verme yöntemleri gerektirir. Doğru ve zamanında bilgi toplamak, karar vermesi gereken, hem hükümetin hem özel organizasyonların karşı karşıya kaldıkları, üstesinden gelmeleri gereken en büyük sorundur. GPS, bu ihtiyaçlarla başa çıkmaya yardımcı olur.
Data toplama sistemleri karar vericilere, toprakların kilometrelerce ötesinde yayılan şeylerin konum bilgisini hassas bir şekilde sunar. Konum bilgisini diğer bilgi sistemleriyle birleştirerek, birçok çevre problemini yeni bir perspektiften analiz etmek mümkün olur. GPS’ten elde edilen konum bilgisi, coğrafi bilgi sistemi (GIS) programına aktarılabilir ve uzaysal görünüş diğer bilgilerle analiz edilerek özel durumlar için, geleneksel metotlarla elde edemeyeceğiniz çok daha bütüncül bir anlayış yaratılabilir.
Bölgelerin vahşi yaşam, toprak ve insan altyapısını değerlendirmek için, Dünya’nın ulaşılması en zor vahşi kısımlarında havadan yapılan incelemeler GPS ile gerçekleştirilmiştir.
Bazı milletler, madencilikten, sınır ihlaline ve ormanlarda ağaç kesimi kontrolüne kadar, patent kontrolü gibi düzen sağlayıcı programların yönetimi için, harita bilgilerini toplayıp kullanırlar.
GPS teknolojisi, çevredeki değişiklikleri anlama ve tahmin etme çabalarına destek olur. GPS ölçümlerini, meteoroloji uzmanları tarafından kullanılan işletme metotlarına entegre ederek, atmosferdeki su içeriği belirlenebilir ve hava tahminlerindeki doğruluk arttırılır.
2010 yılında, GPS, Meksika körfezindeki yoğun petrol sızıntısıyla mücadelede temizleme ekibine yardım etmişti.
Helikopterler, orman yangınlarının sınırlarının haritasını çıkartmak için GPS kullanırlar ve yangınla mücade kaynaklarının verimli kullanılmalarını sağlar.
Rwanda’nın dağ gorilleri gibi nesli tükenmekte olan örnekler GPS ile izlenir ve nüfusu azalan türlerin korunmasına yardımcı olur.
Deprem riski olan Pasifik Rim gibi yerlerde, bilim adamlarının depremi tahmin etmelerinde GPS her geçen gün daha çok birincil rol oynamaktadır. GPS tarafından sağlanmış doğru konum bilgisini kullanarak, bilim adamları, depremi karakterize etme ve belki gelecekte tahmin etme çalışmalarında, zaman içinde ne kadar baskı oluştuğunu inceleyebilirler.
GPS’in modernleştirilmesi, Dünya’nın çevre koruma yönetiminde ve incelemesinde, GPS’in desteğini daha da iyileştirecektir. Tropik yağmur ormanlarının ekolojisi, örneğin, hassas ölçekte bitki haritası çıkartırken hataları en aza indirmede ve yoğun yeşillik alanlarında GPS’in artan mevcudiyetinden yarar görecektir.
5.04. Denizcilik
GPS, Dünya’nın işleyiş şeklini değiştirdi. Bu, arama ve kurtarmayı da içeren denizcilik operasyonları için özellikle gerçektir. GPS, denizcilerin seyri, hız ölçümü ve yer belirleme için en hızlı en doğru metodu sağlar. Dünya çapında, denizciler için artan seviyede güvenlik ve verimlilik sağlar.
Açık denizdeyken ve de trafiği yoğun liman ve suyollarında bir gemi subayının teknenin konumunu bilmesi denizcilik navigasyonunda çok önemlidir. Denizdeyken, doğru konum, hız ve yönlenme, teknenin hedefine en güvenli, en ekonomik ve en uygun zamanda varması için gereklidir. Doğru konum bilgisi ihtiyacı, tekne kalkarken ya da limana varırken daha da kritik olur. Tekne trafiği ve suyollarındaki tehlikeler manevra yapmayı zorlaştırır ve kaza riski daha da artar.
Denizciler ve deniz bilimciler, sualtı topoğrafyası, şamandra yerleştirme ve seyir riski yerlerinin haritalanmasında GPS bilgisini her geçen gün daha fazla kullanmaktadırlar. Ticari balık avlama filoları, en ideal balık avlama yerlerine seyretmek, balık göçlerini izlemek ve kurallara uyuyor olmak için GPS kullanırlar.
Temel GPS sinyalinin iyileştirilmiş hali olan DGPS (Differential GPS), denizcilik operasyonları için kapsama alanında çok daha fazla kesinlik ve güvenlik sağlamaktadır. Birçok millet, şamandra yerleştirme, deniz dibini tarama ve temizleme gibi operasyonlar için DGPS kullanmaktadır.
GPS liman hizmetlerinin yönetiminde de artan önemde bir rol oynamaktadır. Coğrafi bilgi sistemi (GIS) yazılımı ile kenetlenmiş GPS teknolojisi, Dünya’nın en büyük limanlarındaki hizmetlerde otomatikleştirilmiş konteyner yerleştirme operasyonlarında ve verimli yönetiminde anahtar rol oynamaktadır. GPS, limana girişten çıkışa kadar izleyerek, konteynerlerin alınmasını, naklini ve yerleştirilmelerini kolaylaştırır. Liman terminallerinde, yıllık milyonlarca konteyner nakli gerçekleşmektedir. GPS, koneynerların yanlış yönlendirilmelerindeki ya da kaybolmalarındaki oranı çok büyük ölçüde azaltmış ve bunlara ilişkin maliyetleri de en aza indirmiştir.
Sonuç olarak, GPS’in modernleştirlmesi ile denizciler daha iyi hizmet alma imkânı bulacaklardır.
5.05. Kamu Güvenliği ve Afet Yardımı
Başarılı bir kurtarma operasyonunda en kritik şey zamandır. Eğer caddelerin, binaların, acil yardım kaynaklarının ve afet yardım sahalarının yerlerini tam olarak bilirseniz, bu size zaman kazandırır ve hayat kurtarır. Bu bilgi, afet yardım ekipleri ve kamu güvenlik personeli için, yaşamı korumak ve mülk kaybını azaltmak konusunda çok kritiktir. GPS, bu ihtiyaçlara cevap vermede kolaylaştırıcı unsur olarak hizmet verir.
GPS, 2004’te Hint Okyanusu bölgesinde yaşanmış tsunami, 2005 yılında Meksika Körfezi’nde zarar vermiş Katrina ve Rita kasırgaları, 2005 yılındaki Pakistan depremi gibi küresel afetlerdeki kurtarma çalışmalarında çok hayati bir rol oynamıştır. Arama ve kurtarma ekipleri, kurtarma ve yardım operasyonları için afet bölgesinin haritasını oluşturmada ve hasar tesbiti yapmada, GPS, GIS ve uzaktan duyum teknolojisi kullanmışlardır.
Afet yardımında bir başka önemli alan çok hızlı yayılan yangınlardır. Orman yangınlarını kontrol altında tutmak ve yönetmek için, uçaklar GPS’i kızıl ötesi tarayıcılarla birleşik kullanıp yangın sınırlarını ve kritik noktaları tanımlarlar. Dakikalar içinde yangın haritaları yangınla mücadele kampındaki bilgisayara aktarılır. Bu bilgiyle donanınca, yangınla mücadele edenler alevlere karşı savaşı kazanmada daha büyük bir şans elde ederler.
Sel tahminleri ve fırtına takibinden sorumlu meteoroloji uzmanları da GPS’e güvenmektedirler. Atmosferden geçen GPS bilgisinin geçişini analiz ederek su buharı içeriğini değerlendirirler.
Cep telefonlarına entegre edilen GPS modülü ile, günlük kullanımda da insanların aciliyet durumlarında konumlarını kesin olarak bildirmeleri mümkün olmuştur.
5.06. Demiryolları
Tüm Dünya’da demiryolları sistemi, lokomotiflerin, ray kullanan araçların, bakım araçlarının ve yol kenarındaki ekipmanın gerçek zamanlı olarak takibini yapmak için GPS kullanır. Diğer sensörler, bilgisayarlar ve iletişim sistemleri ile birleştirildiğinde, GPS, demiryolları emniyetini, güvenliğini ve işlevsel verimliliği arttırır. Teknoloji, kazaların, gecikmelerin, işletim maliyetlerinin azalmasını sağlarken, ray kapasitesini ve müşteri memnuniyetini arttırır.
Çoğu gelişmiş ülke, demiryollarının yönetiminde PTC (Positive Train Control) sistemi kullanır. Bu sistemin, çarpışmaları ve raydan çıkmaları önlemek, , otomatik hız değiştirmek ve hat değiştirmek gibi yararları vardır.
PTC kullanılmayan demiryolları sistemlerinde ise, GPS teknolojisinden yararlanılır. GPS, demiryollarını yönetenlere ve müşterilere tren varışları ile ilgili kesin bilgiler verir. Otomatik olarak hat ölçümü ve haritalaması yapmaya imkân verir. Ayrıca, insanların farkedebileceğinden çok daha fazla kusuru farkeden ve çok daha hızlı çalışan otomatik hat inceleme sistemlerine çalışma imkânı sunar. Böylelikle güvenlik artarken para ve zamandan kazanılmış olur.
GPS ayrıca, PTC için bilgi transferi, lokomotif mühendisleri arasında ses iletişimi ve trenler, tren istasyonları, limanlar ve havaalanları ile iletişim dahil olmak üzere, iletişim sistemini senkronize eder.
5.07. Eğlence
GPS, doğru yer belirlemeye imkan verererek, umumi eğlence faaliyetlerine ilişkin felaketlerin çoğunu ortadan kaldırmıştır. GPS alıcıları, en iyi balık avlama noktasına geri dönmek gibi olağan sorunların çoğunu basitleştirerek, açık hava faaliyetlerinin daha zevkli ve daha kapsamlı olmasını da sağlar.
Açık hava faaliyetleri bazı tehlikeleri de beraberinde getirmektedir. Bunların başında, hiç bilmediğiniz ve güvenli olmayan bir bölgede kaybolma riski gelir. Yürüyüş yapanlar, bisikletçiler ve açık hava maceracıları, geleneksel harita, pusula ve işaretler kullanmak yerine, her geçen gün daha fazla GPS’e güvenmektedirler. Kağıt haritalar çoğunlukla güncel değildir ve pusula ve işaretler sizi bilinmeyene gitmekten alıkoyacak doğru yer bilgisi veremeyebilir. Ayrıca karanlık ve olumsuz hava koşulları da yer bilgisindeki hata payını arttırabilir.
GPS ahizeleri kullanıcının tam olarak nerede olduğunu ve başlangıç noktasına nasıl döneceğini bildiğinden emin olmasını sağlar. Yararlarından biri, mola yerini kayda alabilmek ve geri dönebilmektir. Benzer şekilde amatör balıkçılar, balığın bol olduğu yere tekrar dönebilmek için GPS kullanırlar.
Yeni GPS alıcılarının bir avantajı bilgisayarla arasında bilgi transferi yapabilmesidir. Açık hava meraklıları, daha önceki heyecanlı maceralarına ait mola yerlerini bilgisayardan GPS cihazlarına indirebilirler veya başkalarıyla paylaşabilirler. Bir örnek olarak, Malezya’ya ait bir web sitesi dağ bisikletçiliği meraklıları için GPS bilgileri barındırmaktadır. Sürücüler, diğerlerinin de denemesi için, çok zevk aldıkları bisiklet yollarını ve mola yerlerini işaretledikleri dosyaları paylaşırlar.
Golfçüler seyirleri içindeki uzaklıkları hassas olarak ölçüp oyunlarını geliştirirler. Diğer uygulamalar, kayak yapmayı, eğlence havacılığını ve tekne kullanmayı içerir.
GPS teknolojisi yeni sporlar ve açık hava faaliyetleri üretti. Buna, GPS koordinatları verilmiş yere yapılan kros yarışları ya da GPS koordinatları verilmiş bir yere hazine avına çıkmak gibi örnekler verilebilir.
5.08. Yollar ve Otoyollar
Yapılan tahminlere göre, otoyollarda, caddelerde ve transit sistemlerde yol tıkanıklığından dolayı gecikmeler tüm Dünya’da her yıl yüzmilyarlarca dolarlık kayıplara neden olmaktadır. Yol tıkanıklığının bir diğer olumsuz etkisi, mülk zararları, şahıs yaralanmaları, artan hava kirliliği ve verimsiz yakıt tüketimidir.
GPS’in var olması ve hassasiyeti, otoyolları, caddeleri ve toplu taşım sistemlerini kullanan araçlar için emniyet ve verimliliği arttırma imkânı sunmaktadır. Ticari araçların yola çıkarılması ve rotalanmasına ilişkin çoğu problem GPS sayesinde azaltılmış ya da ortadan kaldırılmıştır. Bu, toplu taşıma sistemlerinin yönetimi, yol bakımları ve acil yardım araçları için de gerçektir.
GPS bugün tüm Dünya’da geniş çapta kullanılan, otomatik araç yeri belirlemeye ve araç içinde navigasyon yapmaya imkan verir. GPS konum teknolojisini coğrafi bilgi görüntüleyen bir sistemle ya da otomatik olarak bilgiyi monitöre yansıtan bir sistemle ya da bilgisayarla birleştirdiğinizde, karasal taşımacılıkta yeni bir boyut keşfedilir.
Bir coğrafi bilgi sistemi (GIS) büyük ölçüde GPS tarafından sağlanmış, coğrafya tabanlı bilgileri depolar, analiz eder ve gösterir. Bugün GIS, araç konumlarını tesbit etmede kullanılır. Böylece transit araçları programda tutabilen ve yolcuları kesin varış zamanı ile bilgilendirebilen etkili stratejiler gerçekleşir.
5.09. Uzay
GPS, ulusların uzay çalışmalarında devrim yaratmış yeniden hayata geçirmiştir. İnsanlı araçların yönlendirilmesi, iletişim uyduları takımyıldızlarının kontrolü ve izlenmesi, Dünya’nın uzaydan izlenmesi bunların bazılarıdır.
Jason-1 Okyanus yüzeyi topoğrafyası görevi (yüksek hassasiyette yörünge belirleme için, bir GPS alıcısı ve bir lazer yanıma ölçücüsü kullanıldı)
5.10. Topoğrafi ve Haritacılık
Topoğraf ve Haritacılık topluluğu, GPS avantajından ilk yararlanan kesim olmuştur. GPS dramatik bir şekilde üretkenliği arttırdı, çok daha doğru ve güvenilir bilgi elde edilmesini sağladı. Bugün GPS tüm Dünya’da topoğraf ve haritacılık çalışmaları için hayati önem taşır.
Deneyimli profesyöneller tarafından kullanıldığında GPS yüksek doğrulukta topoğrafik ve haritacılık bilgisi sağlar. GPS tabanlı bilgi toplama, geleneksel tekniklerden çok daha hızlıdır ve daha az ekip ve ekipman gerektirir. Bir tek topoğraf, bir zamanlar bir topoğraf ekibinin haftalarca uğraşarak yaptığını artık bir günde yapabilmektedir.
GPS, dağ ve nehirlerden, caddelere, binalara, hizmet hatlarına ve diğer kaynaklara kadar, fiziki Dünya’nın modellenmesine ve haritalanmasına destek verir.
Hükümetler, bilim kuruluşları ve ticari operasyonlar, kaynakların akıllıca kullanılması ve zamanında kararlar alınabilmesini kolaylaştırmak için GPS ve GIS teknolojisini dünya çapında kullanırlar.
Geleneksel tekniklerin aksine, GPS topoğrafik istasyonlar arasında görüş hattı yeterliliği gibi sınırlamalara sahip değildir. İstasyonlar birbirinden daha uzaklara kurulabilirler ve gökyüzünün açık olduğu her yerde çalışabilirler.
GPS, karasal referans noktalarının çok az olduğu kıyıların ve suyollarının topoğrafyasında özellikle çok yararlıdır. Topoğrafya tekneleri, GPS konumlarını derinlik ölçen sonarlarla birlikte kullanıp, denizcileri su altı derinliği ve tehlikeleri konusunda uyaran denizcilik grafikleri hazırlarlar.
Kara topoğrafçıları GPS sistemlerini sırt çantalarında taşırlar ya da araçlarına monte ederler ve çabuk, doğru bilgi toplarlar. Bu sistemlerin bazıları ilişkili alıcılarla kablosuz olarak iletişim kurarlar ve santimetre hassasiyetinde, gerçek zamanlı ve sürekli bilgi aktarımı yapar, görülmemiş derecede üretkenlik kazandırır.
5.11. Zamanlama
Enlem, boylam ve irtifaya ek olarak, GPS kritik bir dördüncü boyut sunar. Bu “zaman”dır. Her GPS uydusu, GPS sinyallerine hassas zaman bilgisi sunan çoklu atomik saatlere sahiptir. GPS alıcıları bu sinyalleri çözerler ve etkin bir biçimde atomik saatlere senkronize olurlar. Bu sayede kullanıcılar, atomik bir saate sahip olmak ve onu işletmek zahmetine katlanmadan, saniyenin yüz milyarda biri hassasiyetinde zamanı bilme şansını kazanırlar.
Hassas zaman, Dünya’daki birçok ekonomik faaliyet için kritik öğedir. İletişim sistemleri, elektrik güç şebekeleri ve finansal ağların hepsi, senkronize olmak ve işletme verimi için zamanı hassas bilmek durumundadırlar. GPS zamanının ücretsiz mevcudiyeti, zamanı hassas olarak bilmeye ihtiyacı olan şirketlere maliyet tasarrufu sağlar.
Örneğin, kablosuz telefon ve bilgi ağları, tüm üs istasyonlarının mükemmel senkronizasyonu için GPS zamanı kullanırlar. Bu, mobil ahizelerin sınırlı radyo dalgalarını daha verimli paylaşmasını sağlar. Benzer şekilde, dijital yayın yapan radyo servisleri GPS zamanı kullanır ki, böylelikle bütün radyo istasyonlarından alıcılara sinyaller birbiri ardına, kesintisiz gelir. Bu da, dinleyicilerin istasyonlar arasında arama yaparken minimum gecikme yaşamalarını sağlar.
Dünya çapında şirketler, iş evraklarına zamansal bilgi eklemek için GPS kullanırlar. Böylelikle kayıtların doğru tutulması ve takibi için tutarlı ve hassas bir yol izlenmiş olur. Belli başlı yatırım bankaları, Dünya’nın her tarafına yayılmış bilgisayar ağlarını senkronize etmek için GPS kullanır. Büyük küçük iş yerleri, küresel müşterler tarafından oluşturulmuş çok sayıda işlem tutanağının izlenmesine, güncellenmesine ve yönetimine imkân verecek otomatik sisteme geçmektedirler ki, bu da GPS tarafından sağlanan hassas zaman bilgisini gerektirir.
5.12. GPS’in Ordudaki Kullanımı
GPS sistemi tam olarak sadece 1994’te tamamlanmış olmasına rağmen, askeri güçlere çok değerli bir yardımı olduğunu çoktan kanıtlamıştı. Geniş bir alana yayılmış kumlardan oluşan ve hiçbir özelliği olmayan bir çöl hayal edin! Kilometrelerce arazi hep aynı görünür. Güvenilir bir navigasyon sistemi olmadan, Amerikan kuvvetleri Körfez savaşı sırasında Çöl Fırtınası manevralarını başarıyla yapamamıştı. GPS ile askerler, kum fırtınalı havalarda ve gece ortamında istedikleri yerlere gidebildiler, manevra yapabildiler.
Savaşın ilk zamanlarında 1000’den fazla taşınabilir ticari alıcı kullanımları için satın alındı. Talep o kadar fazlaydı ki, savaşın bitimine kadar körfez bölgesinde 9000’den fazla ticari alıcı kullanımdaydı. Yerdeki askerler tarafından taşınıyordu, araçlara, helikopterlere ve uçaklara monte edilmişlerdi. GPS alıcıları, F-16 savaş uçakları, KC-135 hava tankerleri, B-52 bomardıman uçakları dahil birçok uçakta kullanılmıştı. Savaş gemileri de buluşmalar, mayın taramalar ve uçak kaldırmalar için kullanmışlardı.
5.13. İnşaatta GPS
GPS sistemleri ilk kez 1982 yılında inşaat topoğrafik sistemlerine dahil edildi. 11 sene sonra ilk madencilik makinesi GPS sistemlerini kullanıyordu ve 1999’da bazı inşaat makineleri bu uygulamayla donatıldı. 2002 yılından beri Caterpillar ve belli başlı hafriyat mekineleri GPS alıcılarıyla donatılıdır.
GPS cihazları inşaatta, çoğunlukla haritalama ve topoğrafik çalışmalarda kullanılır. Uydu sinyalleri yardımıyla, uzaklıklar, derinlikler ve seviyeler hassasça belirlenir. Ticari ve büyük bina projeleri sahasında, GPS ile donatılmış iş makineleri vardır. GPS ile donatılmış iş makineleri, çalınma durumunda da kolaylıkla takip edilirler.
İnşaat öncesi iş programları da, GPS teknolojisi sayesinde çok daha kısa zamanda hazırlanabilir oldu. Daha önce, haftalar alan haritalama, hesaplama ve tahmin yöntemleri, GPS ile bir topoğrafın sadece birkaç saatini almaktadır. Sistem sağlık ve iş güvenliği sorunlarını da en aza indirmiştir. Çalışanların yeraltı hizmet hatlarını daha hassas bir şekilde belirlemelerine yardımcı olur.
5.14. Fotoğrafçılıkta GPS
Tatile çıktınız, çok güzel yerler gördünüz ve bol bol fotoğraf çektiniz. Yıllar sonra o fotoğraflara baktığınızda gittiğiniz yerin neresi olduğunu hatırlayamadınız. Fotoğraflarla ilgili her hangi bir yer bilgisi not almamışsınız. Fotoğraflarda da gittiğiniz yerin neresi olduğuna dair hiçbir işaret yok. Ne bir tabela, ne bir işaret… Bir doğa manzarası, ağaçlar, çimenler, ya da göz alabildiğince bir deniz kenarı. Her yer olabilir. Böylesi güzel bir yere tekrar gidemeyeceğiniz için üzülmez misiniz?
GPS etiketlemeli fotoğraf makineleri ve video kameralarla böyle bir sorunu artık yaşamazsınız. Çektiğiniz her fotoğrafın exif bilgisi içine enlem ve boylam da kaydedilmiş olacak ve bunu Picasa gibi bir fotoğraf düzenleyici kullanarak örneğin Google Maps’ta fotoğrafınızın yerini tespit edebilirsiniz.
Tatile çıkıyor ve çektiğiniz fotoğraflarla ilgili yer bilgilerini elle yazmaya üşeniyorsanız, GPS etiketlemeli bir fotoğraf makinesinden büyük ihtimal çok zevk alacaksınız.
Artık GPS fotoğraf makinelerinin çoğu, standart enlem ve boylam bilgisine ek olarak, yer isimleri gibi fazladan özelliklere de sahip. Panasonic (Lumix DMC-TZ20), Sony (DSC-HX9V) ve Canon (Powershot Sx 230 HS) gibi belli başlı üreticiler GPS etiketlemeye ağırlık verip, 2011 yılında birbiriyle yarışan makineler ürettiler.
İster entegre ister harici olsun, her iki tip de, her fotoğrafınız için kesin enlem ve boylamı kaydeder. Bu bilgiler daha sonra Picasaweb http://picasaweb.google.com/ veya Panoramio http://www.panoramio.com/ veya Google Map http://maps.google.com gibi bir uygulama kullanılarak geri çağrılabilir.
Bazı makineler entegre GPS alıcılara sahipken, coğrafi etiketleme harici cihazlarla da sağlabilir.Bunlara örnek Sony CS3KA ve the Nikon GP-1’dir.
SONUÇ
GPS kullanımı her geçen gün daha fazla yaygınlaşmakta ve kullanım alanları her geçen gün daha da artmaktadır. GPS kullanım alanları sadece hayal gücü ile sınırlıdır. Yaşamımızın her alanında bize emniyet ve kolaylık sağlamaktadır.
GPS teknolojisiyle gitmek istediğiniz yere kolayca ulaşmak, fotoğraflarınızın exif bilgisinden gittiğiniz yeri haritada bulmak ve oraya tekrar gidebilmek, tekneyle balığa çıktığınızda iyi balık yakaladığınız yerlere tekrar dönebilmek, oldukça keyifli olmalı.
Madalyonun diğer yüzüne bakacak olursak… Sistemin ana kontrol üssünün Amerika’da olması ve sistemi Amerika dışındaki kullanıma hatta Amerika’daki sivillere bile kapatabiliyor olması, özellikle ulusal güvenlik söz konusu olduğunda GPS’e çok da bel bağlamamamızı gerektirir.
Emin İPEK - 25 Mayıs 2012
KAYNAKLAR
http://www.aero.org/education/primers/gps/uses.html http://www.gps.gov/applications/survey/ http://www.gps.gov/applications/survey/ http://en.wikipedia.org/wiki/Global_Positioning_System http://www.ehow.com/facts_7434427_gps-systems-used-construction_.html http://www.cnet.com.au/cameras-with-gps-tagging-built-in-339301229.htm#image0 http://insights.betterphoto.com/2011/03/how-do-gps-devices-for-digital-cameras-work-.html
Comments
Post a Comment