Alt Bölümler

4.4 Temel Yön Bulma Sistemleri

Tarihten günümüze bir çok yön bulma yöntemi geliştirilmiş ve kullanılmıştır. Bunlar temel olarak iki gruba ayrılabilir, kerteriz noktaları kullanmak ve içsel metodlara başvurmak. Kerteriz noktaları son derece kesin olabilirler, ancak çoğunlukla erişilebilir değildirler. İçsel metodlar, yer değiştirmeye yönelik ve açısal ivmelerin kaydının tutulması yöntemleridir, avantajı her aman erişilebilir olmaalrı iken dezavantajı hataların birikmesidir. Sürüklenme denen durmda sistematik hatalar lineer olarak birikir ve bu da gürültüye oranla daha fazladır. Gürültü zamanın kökü ile birikir. Burada dikkat edilmesi gereken hareket edilmese bile sürüklenmenin birikmesidir.

Kerteriz noktalarının kullanımı oldukça eski bir fikirdir, önce yer işaretleri ardından da deniz fenerleri bu iş için kullanılmıştır. Şu anda da kullanılan uzun mesafe yön bulma sistemleri vardır. (LORAN) Bunun için ikili senkronize vericiler kullanılır birisi efendi, biri köle görevi görürler.

İkili vericileriden gelen mesajlar arasındaki zaman farkı yeri bulunmak istenen nesneyi bir hiperbol üzerine yerleştirir. Bir diğer ikili, bulunabileceği nokta sayısını 4'e indirir. Önceki bilgiler veya bir diğer ikili yardımı ile kesin yer bulunabilir. Bu yöntem amerikan kıyılarında uygulanır ve 0.25 millik bir alanda kesindir, 50 metrede bir de tekrar edilebilir.

4.4.1 Dünya Yer Bulma Sistemleri (GPS)

GPS Amerika'nın 1960'da başlattığı 24 uydudan oluşan bir sistemdir. Her bir uydu yedekleri ile birlikte 12 saatlik yörüngelerde bulunur. Zaman ve kimlik bilgileri ile yörünge parametreleri hakkında düzenli yayın yaparlar, Böyle bir sistem her uyduda son derece iyi saatlerin olmasını gerekli kılar. Uyduların kimlikbilgilerinden de yörüngeye dair bilgiler kolayca alınabilir. Eğer bir GPS aygıtı üç uydu ile iletişim kurabilirse enlem, boylam ve zaman bilgisi alabilir. Bir dördüncü ile yükseklik bilgisi de alınabilir.

Ana üsleri colorado da olan 3 yer anteni ile, dünya çevresindeki 5 gözlem istasyonu sayesinde bu sistem çalışmaktadır. Bu üsler yörüngeye dair parametreler ile ilgili ölçümler yapıp düzeltmeler yüklerler. Bu amerikan resmi saati ile uydulardaki saatlerin senkronizasyonunu sağlar.

GPS'e paralel bir rus sistemi vardır: GLONASS (Global'naya Navigatsionnaya Sputnikovaya Sistema) bu sistem 53 uydudan oluşur, onlarda GPS uyduları gibi 12 saatlik yörüngelerde hareket ederler. Piyasada iki sistemi de destekelyen alıcılar bulmak mümkündür. İki kademeli sinyal edinimi söz konusudur:

CA Kodu
Kaba edinim, sivil erişime açıktır, SPS Standart Pozisyon Servisi olarak adlandırılır. 100 metreye kadar hata yapabilen bir sistemdir, 2 Mayıs 2000 de son verilmiştir.
P Kodu
Kesin Pozisyon Servisi PPS olarak adlandırılır ve halkın kullanımına kapalıdır. Bir kaç santime kadar kesin bilgi verebilmektedir.

P Kodu halka kapalı olmasına rağmen, ilginç bir yöntemle ondan faydalanmak mümkündür. Bu yöntemde bilinen ve bilinmeyen noktalarda sinyal faz farkı karşılaştırılır. Gizli L2 ve L1(CA) sinyali kullanılabilir. Sinyali deşifre etme ihtiyacı olmadığından bu mümkündür. L1-L2 sinyali arası fark başka türlü düzeltilemeyen iyonosferden kaynaklanan gecikme etkilerini giderebilir. Bu şekilde 1mm'e kadar kesin bilgi alınabilir. Ancak bu yöntemde yükseklik tipik olarak daha kötü sonuçlar verecektir çünkü geometri bu tarz üçgenler kullanarak yapılan yer saptamalarda dikey düzlemde kötü sonuç vermektedir.

GPS de taşınan bilgi miktarı son derece sınırlı olduğundan uydu antenlerine oranla dar bant kullanarak gürültüden kurtulunabilmektedir. Kodlama yöntemi ise fazla miktarda ek bilgi içerdiğinden gürültüden oluşan hatalar büyük oranda tamir edilebilir.