GPS Nasıl Çalışır ? Araç Takip İçin Önemi Nedir ?

Atalarımız zamanında kaybolmamak için çok değişik yöntemler kullanırlardı. İşaret olarak devasal anıtlar gibi yapılar dikerlerdi, müsveddeye çizilmiş haritalar… Ve nihayet geceliğin yıldızları okumayı öğrendiler. Bugün herşey artık çok çok daha kolay. 100 dolar’dan aşağı bir fiyata öyle bir cebe sığabilecek boyutlarda alet alırsınız ki size o an dünyanın neresinde olduğunuzu anında söyler. Yani GPS alıcınız olduğu sürece ve gökyüzü temiz oldugu sürece dünyanın neresinde olursanız olun kaybolmanız mümkün değil 🙂 Bu yazıda bu el rehberlerinin nasıl çalıştığını ve püf noktalarını inceleyeceğiz. Göreceğimiz gibi Global Positioning System (GPS) büyük, pahalı ve bir sürü teknik beceri isteyen bir teknoloji ancak çalışma düzenindeki temel kavramları gayet basittir. Trilateration Basics (üçyanal temelleri) İnsanlar konuşurken “GPS” sözcüğünü kullandıklarında aslında genelde “GPS receiver”’ı ima ederler. Global Positioning System (GPS) aslında 27 Dünya-yörüngeli uygu takımından ibarettir. Aslında bu uygu networkünü Amerika ordusu kendisi için askeri gözlem için kurdu ancak şuan bu uydular herkesin kullanıma açık.

Herbiri 3,000- 4,000 libre(453gr) olan güneş enerjisi ile çalışan uydular 12.000mil hızla dünyanın etrafını dönmektedirler ve günde 2 tam tur atmaktadırlar. Yörüngeleri öyle bir ayarlanmıştır ki herhangi bir zaman diliminde en az 4 tanesi gökyüzünde görünür durumdadır.


GPS Uydu Takımı
Bir GPS receiver’ın görevi bu uydulardan en az 4 tanesinin yerini tespit edip her biriyle olan uzaklıklarını hesaplamak ve bu bilgileri kullanarak kendi bulunduğu yeri belirlemektir.Bu olay tamamen basit bir matematiksel ilke olan “trilateration” ilkesine dayanmaktadır. Bu ilkeyi 3 boyutlu uzayda açıklamaya çalışmak biraz kafa karıştırıcı olabilir. O yuzden gelin önce basir bir şekilde 2 boyutlu uzayda anlamaya çalışalım. 2-D Trilateration Diyelim ki Amerikada bir yerdesiniz ve tamamen kayboldunuz.Herhangi bir sebep yüzünden yönünüzü bulmaya yönelik bir ipucu bile bulamıyorsunuz . Ve bir yerli arkadaşa rastlıyorsunuz ve ona “Nerdeyim ben?” diyorsunuz ? Ve o size diyorki Boise den 625 mil uzaktasın… Çok hoş bir bilgi ama maalesef bu bilgi tek başına pek kullanışlı olmaz. Çünkü Boise den itibaren 625mil yarı çapı içerisinde herhangi bir yerde olabilirsiniz.Yani aşağıdaki şekildeki çemberin herhangi bir noktasında.

Başka birine daha soruyorsunuz ve o da size “Minneapolis den 690mil uzakta olduğunuzu söylüyor. Şimdi bir yerlerde olduğunuza dair bilgi edinmeye başlıyorsunuz işte. Eğer bu bilgiyi Boise’ in bilgisi ile birlestirirseniz, bunun şeklini çizdiğinizde kesişen iki tane çember elde etmiş olursunuz.Ve doğal olarak sizin bu iki çemberin kesiştiği noktada bir yerde olmanız gerek. Eğer 625 mil Boise’den ve 690 mil de Minneapolis den uzaktaysanız…

Eğer üçüncü bir şahıs da size Tuscon dan 615 mil uzakta olduğunuzu söylerse artık olasılıklardan birini eleyebilirsiniz çünkü üçüncü çember bu noktalardan sadece bir tanesini kesecek.Yani artık tam olarak nerde olduğunuzu biliyorsunuz. Denver,Colorado.

Bu kavram üç boyutlu uzayda da aynen geçerlidir. Ancak olay üç boyuta girinci bu sefer çember yerine “küre” lerle çalışmak durumunda kalacaksınız. Bir de üç boyutlu sisteme bi’ göz atalım. 3-D Trilateration Temel olarak, üç boyutlu trilateration iki boyutlusundan pek bir farklı değildir, fakat görselleştirmek biraz daha kafa karıştırıcı olabiliyor. Bir önceki çizimleri düşünün ve bunların birer küre olduğunu hayal edin. Eğer A uydusundan 10mil ötede olduğunuzu biliyorsanız bu demektir ki yarıçapı 10mil olan bir kürenin kapladıgı bölgenin herhangi bir yerinde olabilirsiniz. Ancak aynı zamanda B uydusundan da 15 mil öte de olduğunuzu bilirseniz. Yeni elde edeceğiniz kürenin kaplayacağı bölge , A uydusunun kapladığı bölgeyi tamamen örtecektir.Bu iki kürenin kesişimi size mükemmel bir daire oluşturacak.Eğir küre oluşturacaksınız ve bu küre az önce oluşan daireyi 2 noktada kesecek. Aşağıdaki animasyonda “ileri”(play) tuşu ile anlatılmak istenilenleri animasyonlu bir şekilde görebilirsiniz.

Dünyanın kendisi ise dördüncü bir küre gibi davranacak. Ve sadece bu 2 kesişim noktasından sadece bir tanesi dünya yüzeyine denk gelecek. Ve GPS alıcıları genellikle dört ya da daha fazla uydudan bilgi alırlar. Ne kadar çok uydudan bilgi alırlarsa size sunacağı bilginin doğrulugu ve kesinliği o kadar artar. Ancak alıcının bu basit hesaplamaları yapmaya başlayabilmesi için önce 2 şeyi bilmesi gerekiyor. Bunlar : • En az 3 uydunun gökyüzündeki o an ki konumları • Kendisi ile uydular arasındaki mesafeyi GPS alıcısı bu bilgileri yüksek frekanslı düşük güçlü radyo dalgaları ile GPS uydusundan alır. En iyi GPS alıcılar içinde çoklu alıcı barındıranlardır. Çünkü bu tip alıcılar aynı anda birkaç uyduya birden bağlanıp sinyal alabilirler. Radyo dalgaları elektromanyetik ,ışık hızında seyir eden enerji türüdür.Dolayısı ile alıcı mesafeyi hesaplarken dalgaların hızını da hesaba katarak , kendisinin gönderdiği sinyalin ne kadar sürede kendisine tekrar geri geldiğini hesaplayarak burdan uzaklığı basit bir şekilde algılayabilmektedir. Data’yı Kullanmak Yukarıda da bahsettiğimiz gibi alıcının en temel görevi en az 4 uydudan topladığı bilgileri birbirleri ile ilişkilendirip içindeki elektronik bir “harita” gibi tanımlayabileceğimiz donanım sayesinde kendisinin dünya üzerindeki yerini tespit etmek. Alıcı hesaplamaları yaptıktan sonra artık size kendi bulunduğu noktanın enlem ve boylamlarını verebilir. Ancak bu ham bilgiler her bireye birşeyler ifade etmeyebilir. Ya enlem boylam nedir bilmiyorsak ? Burda devreye alıcının kalitesi giriyor. İyi model alıcıların bellek modüllerinde haritalar yüklüdür. Ve alıcı bu ham bilgiyi harita üzerinde yorumlayıp size harita üzerinde tam olarak nerde olduğunuzu söyleyebilir hatta gösterebilir dersek daha doğru olur.

Alıcının içinde yüklü olan haritaları kullanabilir ya da onu daha detaylı haritalar barındıran bir bilgisayara bağlayabilir ya da daha sade olmak isterseniz bulunduğunuz bölgenin detaylı bir haritasi üzerinde alıcının size vermiş oldugu enlem boylamlarla yerinizi tespit edebilirsiniz. Bazı alıcılar detaylı haritaları download edebilme özelliğine sahipler bu özelliğe sahip olmayanların ise eksta satılan detaylı harita eklentileri var bunu takıp alıcınızı detaylı hale getirebilirsiniz. Standart bir alıcı sizin sadece dünyada bulunduğunuz noktayı hesaplayıp onu harita üzerinde göstermekle kalmaz ve siz hareket ettikçe sizin hareketinizi harita üzerinde canlı olarak gösterir. Haritadan kendinizi izleyerek yol takip edebilirsiniz. Alıcınızı açık bıraktığınız sürece uydu ile sabit bağlantıda kalacaktır.Bu özellikten yararlanarak alıcınız size şu bilgileri de sağlayabiliyor :• Ne kadar uzağa yolculuk ettiniz (odometer)How far you’ve traveled (odometer) • Ne zamandir yolculuk yapıyorsunuz • Anlık hızınız (speedometer) • Ortalama hızınız • “bread crumb” özelliği ile harita üzerinde tam olarak nerelerden geçtinizi gösterebilir • Hedefinize ne kadar zaman sonra ulaşacağınızı hesaplayip size söyleyebilir tabii sabit hızla giderseniz daha doğru sonuç alacaksınızdır.

Araç Takip Sistemi

Aynı GPS teknolojisi kullanılarak günümüzde araç takip sistemleri de kullanılmaktadır. Aracın herhangi bir yerine sığabilecek büyüklükte olup, çoğu zaman gizlemeniz de mümkündür. Araç takip cihazlarının içerisinde de çok ufak GPS modülleri bulunmaktadır. Bu sayede aracın tüm hareketlerini koordinat bazında bir sunucuya iletmektedir. Araç takip cihazının içerisinde bu datayı gönderebilmek için bir de ufak GPRS Modem bulunmakta. Türkiye şartlarında bu modemin çalışabilmesi için bir de SİM KART’a ihtiyaç duyulmakta. Ve aylık sabit bir data paketi satın alınarak kullanılması mümkündür. Aracınızın nerede olduğunu bilebilmek, ne kadar yol yaptığını hesaplayabilmek vs gibi bir çok bilgi edinebiliyorsunuz. Ve bu bilgilerin sizlere ne gibi yerlerde lazım olabileceği konusunda daha aydınlatıcı yazılarımızı da sizlerle paylaşıyor olacağız.

 

Kaynak: howstuffworks.com

Belgeci , 2422 belge yazmış

Cevap Gönderin