GNSS nedir?

GNSS, Global Navigation Satellite Systems kelimelerinin kısaltmasıdır, küresel navigasyon uydu sistemleri anlamına gelmektedir. Herhangi bir zamanda, dünyanın herhangi bir yerinde bulunan bir kullanıcının konumunu belirleyen ve en az 4 uydudan kod faz varis zamanının ölçülmesi esasına dayanan bir uydu ölçme sistemidir. GNSS olarak adlandırılan Küresel Navigasyon uydu sistemleri/Sürekli çalışan referans istasyonları ağları, yüksek doğrulukta gerçek zamanlı konumsal bilginin elde edilmesinde önemli rol oynayan sistemlerdir.

Bu sistemler, gelişmiş ve gelişmekte olan birçok ülkede kurularak, çeşitli hizmet alanları için belli standartlarda, yer referanslı ve gerçek zamanlı 4 boyutlu konumsal bilginin elde edilmesini sağlamaktadır. Günümüzde bilgi toplumu kavramının oluşmasında çok önemli bir yeri olan verilerin elde edilmesi, işlenmesi, depolanması, analizi, doğruluğu, yönetimi, güncellenmesi ve belli standartlarda sunulması farklı nitelikteki birçok uygulama için büyük önem taşıyor.

Bu verilerin temini noktasında kullanılan yapay uydu, elektronik, bilgisayar, yazılım ve iletişim sistemlerindeki teknolojik unsurlarda da dinamik bir gelişim süreci var. Özellikle yer referanslı, gerçek zamanlı, güncel, doğru ve ekonomik 4 boyutlu (4D) konumsal bilginin elde edilmesinde küresel ölçme ve konumlama sistemleri büyük rol oynuyor. Bu sistemlerin başında küresel navigasyon uydu sistemleri (GNSS-Global Navigation Satellite Systems) geliyor.

Yeryüzü üzerindeki bir başlangıç noktası yani referans yüzeyine göre tanımlanan koordinat sistemlerinden yararlanılarak, bulunduğumuz noktanın yatay ve düşey konumunu belirlemenin günümüzdeki en etkin yöntemi bu uydu sistemleri. Konum belirleme çalışmalarına yeni bir anlayış getiren bu sistemler; ülke yönetimi, çevre ve şehir planlaması, arazi kullanımı ve tarım politikalarının belirlenmesi, mühendislik ve altyapı hizmetleri, orman ve doğal kaynakların değerlendirilmesi ve korunması, çok amaçlı kadastro, e-devlet, e-belediye, e-ticaret ve kişisel mobil uygulamalar gibi birçok hizmet alanı için etkin şekilde kullanılıyor.

Sabit GNSS referans istasyonları

Küresel navigasyon uydu sistemlerinin (GNSS) birçok farklı alana ve disipline yönelik uygulamaları, tüm dünyada bu tekniğin etkin kullanımını artırmak amacıyla sabit GNSS referans istasyonlarının oluşumunu sağladı. Bu nedenle 1990?lı yılların başından itibaren çok sayıda ülkede bu istasyonlar kurulmaya başlandı. Sayıları giderek artan istasyonlarla uluslararası, ulusal ve yerel ölçekte ağlar kuruldu. 2000?li yıllar itibariyle ise bu ağların gerçek zamanlı uygulamalarda da kullanılabilmesi için düzeltme verileri gönderen aktif CORS (Continuously Operating Reference Station) istasyonları geliştirildi.

gnss

Sağlam toprak zemine, bina terasları ve çatılarına farklı tesis özelliklerinde kurulan bu istasyonlar GNSS anteni, alıcısı ve iletişim donanımlarından oluşuyor. GNSS?nin sürekli, güncel ve dinamik olarak kullanılmasını sağlamak için kurulan bu istasyonlar ve oluşturdukları ağlar, ?365 gün x 24 saat? çalışarak sağladıkları veri ve ürünlerle farklı nitelikteki konum belirleme, ölçme ve navigasyon uygulamaları için kullanıcılara hizmet veriyor.

GNSS/CORS ağları ile gerçek zamanlı konumlama

GNSS/CORS ağları; genel anlamda farklı sayıda, sabit GNSS referans istasyonlarının yerel ya da ulusal ölçekte kurulmasıyla oluşturulan, aktif yapıdaki sistemlerdir. Ağlar kurulurken istasyonların arasındaki mesafe, geometri, zemin özellikleri, kullanılan iletişim teknolojilerinin seçimi gibi kriterler önem taşır. Ağ, sistemi kontrol eden ve düzeltme bilgilerinin hesaplandığı bir kontrol merkezinden, bu merkezdeki yazılımından ve bu kontrol merkezine çeşitli iletişim teknolojileri kullanılarak bağlanan sabit GNSS referans istasyonlarından oluşur.

Bu istasyonlar çift frekanslı jeodezik GNSS alıcıları ve sinyal yansımasına karşı geliştirilmiş ve chokering olarak adlandırılan GNSS antenleri kullanılarak kurulur. Ancak sayıları giderek artan uydu sistemlerindeki yeni sinyallerle birlikte, bazı istasyonlarda çoklu frekans özelliğine sahip yeni GNSS alıcıları da kullanılıyor. Sistemin kontrol merkezi, özellikle atmosferik etkilerden kaynaklanan hataları modelleyerek, düzeltme bilgilerini kullanıcılara gönderir.

Bu sayede santimetre gibi yüksek bir mertebede konum doğruluğu elde edilir. Sistemin etkin kullanımında iletişim teknolojilerinin rolü çok büyüktür. İstasyonlardan ve kullanıcılardan kontrol merkezine gelen veriler ile kontrol merkezinden kullanıcılara gönderilen düzeltme bilgilerinin sorunsuz iletimi, bu iletişim sistemlerinin başarısına bağlıdır.

GNSS/CORS ağlarında ADSL, GSM/GPRS/EDGE, uydu haberleşme linkleri ve radyo linkleri gibi iletişim sistemleri ile kablolu ve kablosuz internet kullanılır. Bu nedenle istasyonların yerlerinin seçiminde haberleşme altyapılarının sunduğu imkanlara dikkat edilir. Tüm istasyon verileri, otomatik olarak kontrol merkezine bu iletişim sistemleri ile iletilerek, CORS ağ hesapları ve düzeltmeler bu merkezden kullanıcılara ulaştırılır.

Sistem ile gerçek zamanlı olarak santimetre gibi yüksek bir doğrulukta konum bilgisi elde edilebilmesi, elinde GNSS alıcısı olan kullanıcıların sisteme bağlanması ile başlar. Kullanıcılar her alıcı için kendilerine tahsis edilen kullanıcı adını ve şifreyi kullanarak, bir iletişim linki ile sisteme bağlanır. Maliyetler dikkate alındığında iletişim linki olarak genellikle GSM/GPRS modemler tercih edilmektedir. Bu modemlerin bazıları GNSS alıcıları üzerinde dahili olarak bulunur.

Dahili modemlerin bulunmadığı durumda cep telefonları üzerinden bağlantı sağlanabilir. Özellikle GSM operatörlerinin baz istasyonlarının yeterli olmadığı dağlık ya da kırsal bölgelerdeki çalışmalarda, maliyetleri fazla olsa da, uydu haberleşme olanağına sahip cep telefonları (Thuraya vb.) iletişim linki olarak tercih edilmektedir. Kullanılan bu iletişim sistemleri ile GNSS/CORS sistemleri için özel olarak geliştirilmiş NTRIP isimli internet protokolü kullanılmaktadır.

Kullanıcılar, CORS sistemi ile konum belirleyebilmek için düzeltme verilerinin hesaplanacağı matematiksel modeli de kendileri seçmektedir. Günümüzde bu sistemler için geliştirilmiş VRS, FKP ve MAC isimli üç farklı matematiksel model kullanılıyor. Seçilen matematiksel modele göre sisteme bağlandıktan sonra, GNSS alıcısının metre mertebesindeki yaklaşık konumu, NMEA veri formatı ile kontrol merkezine gönderilir. Kontrol merkezi kullanıcının seçtiği tekniğe göre düzeltme verisini hesaplayarak, kullanılan iletişim tekniği ile kullanıcıya RTCM veri formatı ile gönderir. Böylece santimetre gibi yüksek bir doğrulukta gerçek zamanlı konum bilgisi elde edilir.

GNSS' nin kullanım alanları nelerdir?

• Kara, deniz ve hava araçlarının navigasyonu.
• Jeodezik ve Jeodinamik ölçmeler.
• Kadastral ölçmeler.
• Kinematik GPS destekli fotogrametrik çalışmalar.
• Yerel ve global deformasyon ölçmeleri (baraj, yol, viyadük v.b).
• Araç takip sistemleri.
• Uçakların görüşün sınırlı yada hiç olmadığı hava koşullarında iniş ve kalkışı.
• Aktif kontrol ağları (CORS).
• CBS veri tabanlarının geliştirilmesi.
• Turizm, tarım, ormancılık, spor, arkeoloji.
• Asayiş.

Yorumlar

Bu sayfa ait yorum bulunamadı. İlk yorum yapan siz olun.

Yorum ekle

Vazgeç