Kullanıcı Segmenti

Kullanıcı segmenti, uydu tabanlı konumlama sistemlerinin tamamlayıcı unsurudur. Uzay segmenti ile arasında tek yönlü bağlantı bulunan bu segmentin kontrol segmenti ile doğrudan bağlantısı bulunmaz. Kullanıcı segmenti, uzay segmentinden yerküreye aktarılan konumlama sinyallerini alır; sinyal ile aktarılan verileri işler; yer ve zaman bilgisi üreterek çeşitli hizmetlere dönüştürür ve üretilen hizmetlerden yararlanır. Kullanıcı Segmenti, hizmet kullanıcıları ve kullanıcı ekipmanlarından oluşmaktadır.

Konumlama hizmeti kullanıcıları genellikle sivil/yetkisiz ve askeri/yetkili kullanıcılar olmak üzere iki grupta sınıflandırılmaktadır. Sivil/yetkisiz kullanıcılar, konumlama sistemini destekleyen bir cihaza sahip olmaları durumunda herkese açık konumlama sinyallerinden ücretsiz olarak yararlanabilen kullanıcılardır. Bu kullanıcılara sunulan konumlama hizmetinin hassasiyeti düşüktür. Askeri/yetkili kullanıcılar ise, sistem yönetiminden sorumlu makamlar tarafından yetkilendirilen profesyonel kullanıcılardır. Askerler, devlet yetkilileri ve ticari kullanıcılar bu gruba girer. Bu kullanıcılara sunulan konumlama hizmetinin hassasiyeti

13

oldukça yüksektir. Yetkilendirilmiş kullanıcılar ağırlıklı olarak askerlerden ve devlet yetkililerinden oluşmaktadır. Konumlama sistemlerinin zaman içerisinde ticarileşmesi ile birlikte, hassas konumlama sinyallerinden ücret karşılığında yetkilendirilmiş ticari kullanıcıların da faydalanması mümkün hale gelmiştir. Uydu tabanlı konumlama sistemlerinin sağladığı hizmetin içeriği ve niteliği kullanıcı profiline göre farklılık göstermektedir.

Şekil 5. Kullanıcı Segmenti

Kaynak: (ESA, 2014d)

Konumlama sistemlerinde frekans ya da içerik yönünden farklı birden fazla konumlama sinyali kullanılır. Hedeflenen kullanıcı kitlesi konumlama sinyallerinin çeşitlenmesinde önemli bir yer tutmaktadır. Konumlama uyduları, kullanıcı segmenti alıcıları için genellikle iki tür sinyal yayınlarlar. Bu sinyallerden biri sivil kullanıcılara kaba konumlama sağlayan şifrelenmemiş sinyal, diğeri ise yetkilendirilmiş kullanıcılara hassas konumlama sağlayan şifrelenmiş sinyaldir. Sivil/yetkisiz konumlama sinyallerinde kullanılan yalancı düzensiz kodun hassasiyeti, askeri/yetkili sinyallerde kullanılan koda göre daha düşüktür.

Kullanıcı ekipmanları, GNSS alıcılarından ve tamamlayıcı donanımlardan oluşmaktadır. GNSS alıcılarının yapısında anten, alıcı saati ve işlemciler bulunur. Alıcılar, uydulardan yayınlanan konumlama sinyallerini alır; sinyallerin sağlıklı olup olmadığının değerlendirir; görüş hattındaki uyduları seçer; Doppler kayması ölçümlerini gerçekleştirir; yalancı uzaklıkları hesaplar; uzaklık hatasının tahmin eder; navigasyon eşitliklerini çözerek konum,

14

hız ve zaman bilgisi türetir (BHATTA, 2010, s. 46). Konumlama ve hizmet konusunda alıcılara destek olan her türlü nesne, elektronik bileşen ve cihaz ise tamamlayıcı donanım kapsamına girer. Tamamlayıcı donanımlar alıcıyı destekler ve alıcıda üretilen konumlama bilgilerini yazılı, sesli ya da görsel hizmetlere dönüştürürler. Konumlama işlemi GNSS alıcılarında gerçekleştirilir. Tamamlayıcı donanımlar ise hizmet çeşitliliği sağlar. Piyasada alıcıların ve tamamlayıcı donanımların tümleşik ya da harici olarak kullanıldığı aygıt türevleri bulunmaktadır. Kullanıcı ekipmanlarının, kablolu ya da kablosuz bağlantı yoluyla bilgisayar vb. cihazlara bağlanması mümkündür. Bu sayede, elde edilen konumlama verileri aktarılabilmekte ve kullanıcı ekipmanının hafızasındaki haritalar güncellenebilmektedir. Yıllar içerisinde GNSS kullanım alanlarının artmasına paralel olarak pazardaki alıcı çeşitliliği de oldukça artmıştır. GNSS alıcıları zamanla arabalara, telefonlara ve saatlere entegre edilmiştir. Akıllı telefonlardan hassas haritacılığa kadar çok çeşitli alanlarda kullanılan alıcıların kabiliyetleri ve hassasiyetleri birbirinden farklıdır. Alıcılar; destekledikleri uydu tabanlı konumlama sistemleri, yalancı uzaklık hesaplama kabiliyetleri, izleyebildikleri frekans ve kanal sayısı ile tanımlanırlar (HOFMANN-WELLENHOF, LICHTENEGGER, & WASLE, 2008, s. 7). Alıcının desteklemiş olduğu uydu tabanlı konumlama sistemleri, sinyal bulunabilirliği açısından oldukça önemlidir. Alıcı, ne kadar çok sistemi desteklerse sinyal yakalama olasılığı da artar. Günümüzde yeni üretilen alıcıların çoğu birden fazla uydu tabanlı konumlama sistemini desteklemektedir (BHATTA, 2010, s. 46). Alıcıların yalancı uzaklık hesaplama kabiliyeti verilen hizmetin niteliği ile ilişkilidir. Bu kabiliyeti etkileyen en önemli bileşen alıcı üzerinde kulllanılan saatlerdir. Her ne kadar kullanıcı saatlerinin hassasiyeti uydularda kullanılan atomik saatlere göre düşük olsa da profesyonel alıcılarda daha kararlı saatlerin kullanılması, sivil alıcılara göre daha doğru hesaplama yapılmasını mümkün kılmaktadır. Ayrıca profesyonel alıcıların işlem yetenekleri, sivil alıcılara göre çok daha iyidir. Alıcıların izleyebildiği frekans sayısı aygıtın hata azaltma yeteneği hakkında bilgi verir. Alıcılar bir, iki ya da daha fazla frekansı destekleyebilmektedir. Tek frekanslı alıcılar, konumlama uyduları tarafından yayınlanan iyonosfer modelini kullanıcı konumu ve gün içindeki zamana göre uygulayarak iyonosferik gecikmeyi yaklaşık olarak hesaplarlar ve bu değeri hatanın azaltılmasında kullanırlar (BITKO, GHASHGHAI, KENNEDY, & LEWIS, 2005, s. 17). İki frekanslı alıcılar ise atmosferik modele ek olarak, bir uydunun iki farklı

15

frekans üzerinden aktardığı iki yalancı düzensiz kod arasındaki faz farkını hata düzeltiminde kullanarak çok daha hassas konumlama yapabilir. Günümüz sistemleri, kullanıcılarına genellikle iki frekans üzerinden hizmet vermektedir. Gelecekte bu sayının artırılmasına yönelik sistem bazında geliştirme planları mevcuttur. Alıcının desteklediği kanal sayısı hata azaltma kapasitesi açısından belirleyici özelliklerden biridir. Uydu tabanlı konumlama sistemlerinin kullanıldığı ilk yıllarda alıcılar aynı anda en fazla 4 ya da 5 uydudan sinyal alıp işleyebilirken bu kabiliyet zaman içinde gelişmiştir. Günümüzde, destek sinyalleri de dahil olmak üzere 48’den fazla kanalı destekleyen profesyonel alıcılar mevcuttur (BHATTA, 2010, s. 46).

Kullanıcı ekipmanları, sinyal alma özelliği bulunan kullanıcı terminalleridir. Uydu tabanlı konum belirleme, uydulardan gelen sinyaller işlenerek yapılır. Kullanıcı ekipmanlarından uydulara bir geri bildirimde bulunulmasına gerek yoktur. Bu nedenle, temel işlevi konumlama olan aygıtların birçoğunda sinyal gönderme özelliği bulunmaz. Sinyal gönderme özelliği bulunanlarda bu özellik uydular aracılığıyla kısa mesaj ve konum bilgisi gönderiminde kullanılmaktadır. Ancak uydulara sinyal gönderme özelliği, fazladan güç ve donanım gerektirdiği için kullanıcı ekipmanlarının daha karmaşık olmasına ve boyut olarak büyümesine neden olmaktadır. Cep telefonu gibi karma aygıtlarda durum biraz daha farklıdır. Bu tür aygıtlar, telekominkasyon şebekesi ya da kablosuz yerel ağlar üzerinden konumlama desteği alabilmekte aynı zamanda haberleşme hizmeti de sunabilmektedir.

16