Thread by @kadirdogantr

•ATOM saati konusunda yapılan çalışmalar en son Tübitak UME ve TUA arasında yapılan görüşmelerde gündeme geldi. ATOM saati çalışmaları ise Küresel Konumlandırma Sistemleri için çok kritik bir bileşen.
Peki bu sistemler nedir, neden bu kadar KRİTİK?
Gelin biraz konuşalım 👇

•GPS ABD ordusu tarafından geliştirilen ve 1995’den beri sivil kullanılan bir Küresel Konumlandırma Sistemidir. 30'dan fazla uydunun dünya yüzeyinden yaklaşık 20,000kde bir yörüngeyi takip eder. Dünyanın hemen hemen her yerini anlık olarak 6 uydu görecek şekilde tasarlanmıştır.

•GPS uydularına ek olarak, Rusların GLONASS, Avrupalıların Galileo ve Çinlilerin de Beidou uyduları bulunmaktadır. Bu sistemler de GPS ile aynı şekilde çalışmaktadır ancak uluslararası kullanımda en sık kullanılanlar GLONASS ve GPS’dir.

•Uluslararası Sivil Havacılık Organizasyonu(ICAO) gibi diğer uluslararası kuruluşlar, GPS ve GLONASS uydularını Küresel Navigasyon Uydu Sistemi(GNSS) için “çekirdek” olarak kullanmışlardır. Yani uçaklar, arabalar ve telefonlarımız genellikle bu uydulardan veri almakta.

GPS sistemi,kullanıcılarına ortalama 3-4 metre hassasiyet ile konum, %95 doğruluk ile zaman bilgisi sunar.Bunun için 30'dan fazla uydunun her biri, yerdeki GPS alıcılarına, sinyal gönderir.Bu sinyaller içerisinde uyduların konumları ve Atom saatinden alınan zaman bilgisi bulunur.

Toplamda 4 farklı GPS sinyali mevcuttur. Bunlar: L1 C/A, L2C, L5 ve L1C sinyalleridir. L1 ve L2 sinyalleri genel olarak sivil kullanıma açık sinyallerdir. Bu sinyallerin her biri farklı bant genişliklerinde çalışmaktadır. Bu da GPS'in hassasiyeti üzerinde etkili bir durumdur.

•GPS Alıcıları, her bir uydudan gelen sinyalin zamanına ve uyduların sinyali yolladıkları andaki konumlarına bakarak, kendi konumunu hesaplarlar. Bu konum belirlenmesi, Kuzey, Doğu ve Yükseklik şeklinde olur. Bu noktada GPS’in hassasiyetini etkileyen bir durum mevcut.

•GPS uydularında bulunan Atom saatleri çok hassas değer üretmektedir ancak GPS alıcılarında bu kadar hassas saatler bulunmamaktadır. Bu nedenle ne kadar çok uydudan sinyal alınırsa, nümerik olarak bu veriler çözülebilir ve o kadar doğru sonuç elde edilir.

•Genellikle sağlıklı bir şekilde konum belirlenmesi için 4 uydudan anlık olarak sinyal alınması gerekmektedir. 3 uydudan sinyal alındığı zaman da GPS alıcısı konum belirleyebilir ancak yükseklik verisi bir dizi nümerik işlem sonrası tahmin edilerek verilir.

•Eğer GPS alıcısı sadece 3 uydudan sinyal alıyorsa, verilen bu yükseklik değeri deniz seviyesine göre bir tahmin ile elde edilir. Bu nedenle deniz seviyesinde veya deniz seviyesine çok yakın yükseklerde iseniz 3 uydu dan sinyal almak da işinizi görebilir.

•İnsansız Hava Araçları başta olmak üzere birçok araçta, GNSS kullanılmaktadır ancak daha öncede söz ettiğim gibi GNSS kullanımı bu araçlar için yeterli değildir çünkü yeterli seviyede konum ve yükseklik bilgisi elde edilememektedir.

•Aynı zamanda, GPS uydularından, GPS alıcılarına sinyal gönderilirken, çeşitli çevresel şartlar sebebiyle bu sinyaller etkilenir. Buda GNSS sisteminin hatalı ölçüm yapmasına da sebep olan etkenlerden bir tanesidir. Peki, daha hassas ölçüm nasıl yapılabilir?

•Temelde konum belirlemesinin daha hassas yapılabilmesi için 4 farklı yaklaşım mevcuttur. Bunlar: DGNSS, RTK, SBAS ve PPP’dir. Günümüzde özellikle insansız araçlarda en yaygın olarak kullanılan yöntem ise RTK’dır.

•RTK yani Gerçek Zamanlı Kinematik, GNSS sistemlerinde oluşan hataları en aza indirerek, yüksek hassasiyette konum bilgisi üretilmesini amaçlayan bir tekniktir. RTK’nın çalışma yapısı da oldukça basittir.

•Klasik GNSS’de bir alıcı ve GPS uydusu arasında haberleşme sağlanırken, RTK’da ekstra bir baz istasyonu mevcuttur. Bu baz istasyonu sabit bir konumda durur. Uydular ile bir süre haberleşerek kendini kalibre eder ve kesin olarak konumunu belirler.

•Hareketli bir haldeki araç üzerinde bulunan GPS alıcısı ile konumu net bir şekilde bilinen RTK istasyonu arasında sinyal haberleşmesi yapılırak konum belirlenmiş olur. Bu sayede hem sinyaller çevresel şartlardan daha az etkilenir hem de daha hassas bir ölçüm yapılmış olur.

•Günümüzde RTK sistemleri insansız hava sistemleri başta olmak üzere birçok sistemde sıklıkla kullanılmaktadır. Bu sistemlerin ülkemizde geliştirilmesi ile ilgili de çeşitli çalışmalar yapılmaktadır. Bu çalışmaların tamamlanması ile büyük bir teknoloji de kazanılmış olacaktır.

Elimden geldiğince bu sistemleri sizlere anlatmaya çalıştım. Hatam olduysa şimdiden affola. Sorularınız ve yorumlarınızı da bekliyorum.
Ayrıca bir savunma sanayi şirketimizin de bu konuda çalışmaları olduğunu ekleyelim. :)