GNSS: Bilmeniz Gereken Her Şey.

Giriş

Küresel Navigasyon Uydu Sisteminin (GNSS, GNSS; bundan böyle GNSS olarak anılacaktır) tarihine bakmadan önce veya gerçek zamanlı kinematik (RTK veya Gerçek Zamanlı Kinematik)

Bu, bildiğimiz şekliyle uydu navigasyon sistemine genel bir bakıştır, ancak bugün GNSS olarak bilinen gelişmiş bir uydu navigasyon sistemini tartışmak için bir adım daha ileri gidiyoruz. Küresel kapsama kapasitesine sahip herhangi bir uydu navigasyon sistemine küresel navigasyon uydu sistemi veya GNSS denir. Ama hepsi bu değil. GNSS'nin gizli bir silahı var...

GNSS'nin sıklıkla güvendiği bir teknoloji, gerçek zamanlı kinematik veya RTK'dır. Gerçek zamanlı kinematik, GNSS'nin hedef verilerin güvenilirliğini ve doğruluğunu iyileştirmesine yardımcı olan küresel bir uydu konumlandırma tekniğidir. Konumlandırma, konumlandırma ve maksimum doğruluk söz konusu olduğunda, GNSS ile RTK kombinasyonu, başka hiçbir şeye benzemeyen bir doğruluk düzeyini artırır. RTK, verici ve alıcı arasında alınıp verilen faz sinyalini yükselterek, santimetre düzeyinde doğruluk ve gerçek zamanlı sinyal düzeltmesi sağlar.

GNSS veya Global Navigasyon Uydu Sistemi Nedir?

Küresel Navigasyon Uydu Sistemleri, ilk olarak, teknolojinin Küresel Konumlandırma Sistemi veya GPS olarak adlandırıldığı ve yalnızca ABD ordusu tarafından kullanılabildiği sırada ABD Hava Kuvvetleri tarafından geliştirildi. Zamanla, GPS teknolojisi bu gezegendeki herkesin kullanımına açıldı. Artık GPS ile donatılmış her akıllı telefona herkes kolayca erişebildiğinden, birçok ülkenin hükümetleri bu teknolojiyi daha gelişmiş, doğru ve uzun vadeli bir düzeye taşımaya karar verdi. Böylece, küresel navigasyon uydu sistemlerinin veya GNSS'nin ortaya çıkması, özel sektör tüketicileri için resmi bir fenomen haline geldi.

Şu anda, Amerika Birleşik Devletleri'ne ek olarak, Rusya'nın GLONASS'ı ve Avrupa Birliği'nin Galileo'su gezegenimizin yüzeyinde faaliyet gösteren iki ana operasyonel GNSS'dir. GNSS teknolojisinin ortaya çıkmasıyla birlikte Bölgesel Navigasyon Sistemleri olarak bilinen birçok yardımcı teknoloji çalışmaya başladı. Teknoloji konsepti GNSS ile aynıdır, ancak daha az coğrafi alanı kapsar.

Küresel navigasyon uydu sistemi veya GNSS nasıl çalışır?​​

GNSS uyduları, L bandında kaydedilmiş iki taşıyıcı dalgaya, yani L1 (1575.42 MHz) ve L2 (1227.60 MHz) sahiptir. Bu iki dalga boyunun temel amacı, bağlı bir uydudan dünya yüzeyine sinyal iletmektir. Techopedia'ya göre, L-bant teknolojisinin kullanımı, kesintilere daha az eğilimli güvenilir bir bağlantı sağlarken ek yükü azaltabilir. Doğru anten yerleşimi ile L-bantlarının piyasaya sürülmesi, tarım dronları

Öte yandan, dünya yüzeyinde bulunan GNSS alıcıları bir anten ve bir işlem biriminden oluşur. Antenin amacı, bağlı uydulardan kodlanmış sinyalleri almaktır ve işlem biriminin görevi, sinyalleri anlamlı bilgilere dönüştürmektir.

Not: Bir alıcının konumunu belirlemek için GNSS, en az üç ayrı uydudan veri toplamalıdır.

Her bir GNSS uydusu, 11 saat 58 dakika ve 2 saniye aralıklarla Dünya yörüngesinde döner. Uydu tarafından iletilen zaman bilgisi, alıcının kodun iletildiği zaman aralığını belirleyebilmesi için kodlar kullanılarak iletilir.

Uydudan iletilen sinyaller, alıcıların yerini tam olarak belirlemesine yardımcı olan kodlanmış veriler içerir ve alıcı kendisini tam olarak uydunun konumuna göre konumlandırır.

IC alıcısı, kodlanmış sinyalin yayın zamanı ile alım zamanı arasındaki zaman farkını hesaplar. Alıcı tam olarak uyduya göre konumlandırıldığında, işlem birimi alıcının konumunu enlem, boylam ve yükseklik açısından çevirir. Bu basit konsepte dayanarak, her GNSS bu gezegenin yüzeyinde çalışır.

Küresel navigasyon uydu hizmetlerinin uygulamaları

GNSS teknolojisinin ortaya çıkışı, konum izleme kavramını yüksek derecede doğruluk ve geniş kapsama alanı. Dünyanın daha iyi bir gelecek görmesine yardımcı olan birkaç büyük GNSS uygulaması var.

Navigasyon için GNSS

Diğer tüm teknolojiler arasında, GNSS kavramının navigasyon teknolojisi üzerinde büyük bir etkisi olmuştur. Son zamanlarda, GNSS otomotiv endüstrisine dahil edildi, şimdi hemen hemen her otomotiv şirketi GNSS teknolojisini araba modellerine entegre ediyor. GNSS teknolojisinin entegrasyonu, sürücünün dünyanın yollarını keşfetmek için bilinmeyen rotalarda kolayca gezinmesine yardımcı olur.

GNSS'nin navigasyon sistemlerinde kullanımı otomobillerle sınırlı değildir, çünkü teknoloji artık uçaklarda da yaygın olarak kullanılmaktadır. GNSS'den ön arazi haritalama ve gerçek zamanlı arazi güncellemeleri, pilotların hava trafiğinde çarpışmalardan kaçınmasını sağlar. Ayrıca, uçak kokpitlerinde kullanılan GNSS, rota doğruluğunu iyileştirmek için WAAS veya GBAS (LAAS) gibi teknolojileri de kullanır.

WAAS nedir?

Geleneksel yer tabanlı seyrüsefer yardımcılarından farklı olarak, Geniş Alan Büyütme Sistemi (WAAS), Ulusal Hava Sahası Sistemi veya NAS olarak kısaltılır. WAAS, mevcut konum tahminlerinin doğruluğunu ve bütünlüğünü geliştirmek için GPS / WAAS alıcılarına ek bilgiler sağlar.

GBAS veya LAAS nedir?

Tarihsel olarak, Federal Havacılık İdaresi (FAA) bir zamanlar şimdi GBAS, LAAS olarak adlandırdığımız şeye atıfta bulundu. Federal Havacılık İdaresi web sitesine göre, Yere Dayalı Büyütme Sistemi (GBAS), küresel navigasyon uydu sistemlerinin (GNSS) bütünlüğünün diferansiyel düzeltmelerini ve izlenmesini sağlayan bir sistemdir.

GNSS'nin otomobillerde ve uçaklarda geniş uygulama yelpazesine ek olarak, GNSS aynı zamanda su yüzeyindeki teknelerde/yatlarda ve gemilerde gezinmek için de kullanılır.

Not: gemiler ayrıca "Denize Adam Düştü" veya kısaltılmış olarak adlandırılan bir GNSS işlevsel bloğu kullanır. MOB. Bu özellik, gemi mürettebatının denize düşen bir kişinin yerini tam olarak belirlemesini sağlar.

Ölçme ve jeolojik haritalama için GNSS

Jeodezik ölçme ve jeolojik haritalama, GNSS'nin bir diğer önemli uygulamasıdır. Çoğu GNSS alıcısı, jeolojik haritalama yapmak için L1 dalga frekansında üretilen sinyal verilerini kullanır. Haritalama sırasında dalganın saat hatalarını azaltmasına yardımcı olan hassas bir kristal osilatör ile donatılmıştır. Araştırmacılar ayrıca GNSS sensörleri arasında uygun ofseti hesaplayarak oldukça hassas ölçümler yapabilirler.

Örneğin, aktif olarak deforme olan bir alan (örneğin bir yanardağ) birkaç alıcı istasyonla çevriliyse, GNSS her türlü algılama için yararlı olabilir. deformasyon veya yer hareketi.

Diğer Endüstrilerde GNSS Uygulamaları

Yukarıdaki GNSS uygulamalarına ek olarak, önemli olanlar şunları da içerir:

1. Mobil Uydu
2. Konum Bazlı Acil Durum ve Hassas Servisler
3. Hava Tahminini İyileştirme
4. Fotoğrafik Coğrafi Kodlama
5. Pazarlama ve Daha Fazlası

Atalet Ölçüm Cihazı veya INS Sensörleri

Atalet Ölçüm Birimi (IMU), küresel navigasyon uydu sistemlerinde hayati bir rol oynar. Yukarıda tartışıldığı gibi, GNSS sistemi, alıcılar tarafından alınan her sinyalin inanılmaz derecede doğru olduğu yörüngedeki uyduların en az üçünden veri sinyallerini toplar.

Bununla birlikte, sinyal ağaçlar, kayalar veya binalar gibi herhangi bir engel tarafından engellenirse, sinyal artık doğru konumlandırma sağlayamaz. Bir atalet ölçüm birimi, uzaydaki konumunu belirlemek için hareketli bir cismin dönüşünü ve ivmesini hesaplayan bir tür atalet sensörüdür.

Biraz daha derine inelim

IMU, diğer üç ortogonal eksen boyunca yer alan 6 ek sensörden oluşur. her biri ayrıca bir ivmeölçer ve bir jiroskoptan oluşur. İvmeölçerin görevi, hareket eden bir cismin doğrusal ivmesini ölçmektir, jiroskop ise dönme ivmesini ölçer. Böylece sistem bu iki sensörün değerlerini hesaplayarak hareketli cismin tam yerini kolaylıkla belirleyebilmektedir. Tandem olarak, GNSS ve IMU, son kullanıcılara daha güçlü ve doğru navigasyon çözümleri sunar.

Özetlemek gerekirse

Son teknolojik gelişmeler sayesinde, birçok kavram ve teknoloji, bildiğimiz kadarıyla robotik, uydu iletişimi ve navigasyon için oyun alanını önemli ölçüde değiştirdi. Küresel Navigasyon Uydu Sistemi, bugün bildiğimiz şekliyle günlük yaşamı iyileştiren yenilikçi teknolojiler arasında önemli bir oyuncudur. Dahası, RTK gerçek zamanlı sinyal düzeltmeleri ile GNSS'ye santimetre düzeyinde doğruluk sağlar. GNSS ve RTK'yı birleştirmek, ihtiyacınız olan en yüksek doğruluğu ve en yüksek izleme kalitesini sağlar. Sonuçta, GNSS ve RTK bugün piyasadaki en güçlü kombinasyon.

Bu genel bakışta, GNSS için tüm olası alanları araştırdık ve kavramlarını, çalışma ilkelerini ve uygulamalarını ayrıntılı olarak tartıştık. Sunulan materyalin sizi GNSS teknolojisi hakkında tam olarak bilgilendirdiğini, aydınlattığını ve hedeflerinize ulaşmanız için size ilham verdiğini umuyoruz. İlginiz için teşekkür ederiz.