Tabi ki öncelikle; “10 dakika kadar gecikeceğim” vs bilgisini verebilir olduğumuzdan, ama daha önemlisi —hele İstanbul gibi— karmaşık sokakların olduğu bir yerde, gideceğimiz yerin konumunu bulabildiğimiz için bunu söylüyoruz.
Evet ama bunu biz, daha doğrusu cep telefonlarımız nasıl yapıyor? Elimizdeki cep telefonlarından baktığımız trafik yoğunluğu, WhatsApp’dan gönderdiğimiz konum, emlak alımı planlarken baktığımız Google Map, bunları nasıl yapıyor. Ama bundan da bir önceki sual; uçaklar, gemiler rotalarını nasıl takip ediyor? Bunları hiç merak ettiniz mi?
Bunlar 40 yıl kadar önceleri, ABD'de askeri casusluk amaçlı olarak başlatılan, ama sonradan ticarileşerek şirketlere ve günümüzde ise halka inen GPS yani “Küresel Konumlama Sistemi” adını taşıyan bir projenin çıktıları. Yeryüzünde gündelik hayatta kullandığımız bu sistem, uzaydaki 32 kadar uyduyu kullanıyor. Ancak yakında Avrupa, Çin, Hindistan GPS sistemleri de devreye girecek. Rusya'nın ki devrede bile.
Şekil -1 : Block-I ismini taşıyan En Eski GPS Uydusu.[/caption]
Bu yazımızda GPS sisteminin geçmişini anlatacağız ve bir yandan da geleceği anlamaya çalışacağız. Çünkü casusluk amacıyla başlatılan, bugünlerde ayrıca “konum bulmak” amaçlı bireysel olarak kullandığımız GPS sistemleri, gelecekte daha çok ve önemli fonksiyonlar üstlenecek.
Bugün +/- 5 metre hassasiyetle çalışan Amerikan GPS sisteminin, 5G çağında, robotlar, otonom araçlar, IoT sistemlerin vs işleyişinde mikro milimetrik düzeyde çalışması gerekiyor. Bu nedenle “Coğrafi Konumlama” günümüzde pek çok ülkenin üzerinde harıl harıl çalıştıkları —çok stratejik— görülen bir konu. Biz de geçmişten hareketle, yakın gelecekte neleri kaçırmakta olduğumuza bakacağız !!
(Ufak bir not; Elon Musk, Amazon ve Çin’in ayrıca IoT yani nesnelerin interneti için yaptıkları “Uydu battaniyesi” projeleri var [1]. Geçtiğimiz hafta Musk 60 tane uyduyu uzaya yerleştirdi bile. Binlerce uydudan oluşan ve dünyayı bir battaniye gibi saracak olan bu projeleri başka bir yazıda anlatacağız. Çünkü bu projelerin hedefi, coğrafi konumlamanın yanı sıra ama ondan önce çeşitli nesnelere internet erişimi sağlamak olarak planlanıyor.)
GPS’den Önce Konum Nasıl Bulunuyordu?
Konum ve coğrafi anlamda önünü görebilme, bir yerleri bulabilme konusu, ilk çağlarda genellikle denizcileri ilgilendiriyordu. Konum bulmak için denizlere, dalgalara, kuşlara, güneşe ve tabi ki takım yıldızlara bakılıyordu. Açıkçası, modern navigasyon sistemleri bulunmadan önceki denizcilerin cesaretlerine hayranlık duymamak mümkün değil.
İlerleyen yıllarda konum tespitinde astronominin önemi arttı. Bunu ö dönemlerden kalma yıldız kartlarından anlıyoruz. Kullandıkları aletleri bugün Katar’dan İspanya’ya, Amerika’ya kadar her yerdeki müzelerde görebiliyoruz. Bir yandan üzerinde düğüm olan iplerle, derinlikler tespit edilirken, diğer yandan gökteki takım yıldızlar kerteriz alınarak, (küçük ayı, büyük ayı o zamanlar bu nedenle önemliydi) hesaplamalar yapılırdı. Tabi ki, bu dönemin en önemli yıldızı da kuzeyi gösteren kutup yıldızıdır.
Şekil - 2 : Tarihteki en Eski Yükseklik Ölçer Cihazlardan birisi[/caption]
Arapların navigasyona çok önemli 2 katkısı oldu; birisi manyetik pusula, diğeri yıldızları kerteriz alarak enlem ve boylamı tespit eden araçlar —kamal / açı ölçer— geliştirmiş olmalarıdır.
Efsanevi denizciler olan Vikinglerin ise güneşe baktıkları güneştaşı denilen özel bir mineral kullandıkları biliniyor. Portolan Kartları denilen denizcilikle ilgili bilgi verici kartları ise İtalyanlar geliştirdi.
Bugün için dünya yüzeyinde gezinen denizcilerin bilmesi gereken bir kaç yerel özellikle de 15ci yüzyıl sonrası tespit edildi. Örneğin; dünyanın güney yarımküresinde rüzgarlar saat yönünde, kuzey yarımküresinde ise tersine eser.
Özetle, ilk çağlarda navigasyon tespiti için, tecrübenin yanında geometri ve astronomi de bilmek gerekiyordu.
Uydular öncesi, Keşifler Çağında Navigasyon
Şekil 3 : Sektant[/caption]
Navigasyon konusundaki esas gelişmeler, keşiflerin ya da sömürgeciliğin, dolayısıyla da askeri ve ticari gemiciliğin arttığı ve geliştiği Ortaçağ sonrasında başladı.
1700’lü yıllarda İngilizlerin harita işini ciddiye aldıkları görüldü. Yine aynı dönemde yapılan bir yarışma sonucunda ilk deniz kronometresi geliştirildi. Kronometre zamanı ölçerek boylamı yakalıyordu.
1757’de sextant geliştirildi. Bu ayın uzaklığına bakarak boylam tespit eden bir cihazdır. 1900’lerin başında gemilerde telsiz telgraf kullanılmaya başlandı. Bu dönemin arkasından deniz fenerleri, şamandıralar, denizcilik tabelaları da gündeme geldi.
GPS Sistemleri İlk Ne Zaman, Ne Amaçla Düşünüldü?
Hep anlatılır, uzaya ilk giden, “Sputnik” uydusu ile 4 ekim 1957’de Ruslar oldu. “Ekim Düşü (October Sky)”[2] isimli gerçek bir olaya dayanan Holywood filmi, bu olayın, bir dağın tepesindeki kömür kasabasında yaşayan vasat Amerikalıları bile nasıl etkilediğini seyredebilirsiniz. Öyle ki hepsi, “Ruslar tepeden bize bakıyorlar. Yukarıdan kafamıza yukarıdan bir şey fırlatacaklar” paranoyasına kapılmışlar.
Şekil 4- Sputnik-1 Uydusu (58 cm çapında, 4 anteni olan ve yörüngede 3 hafta kalan ilk Rus uydusu).
Yörüngeye uydu yerleştirilebildiğini göstermenin yanısıra Sputnik'in asıl önemi, radyo sinyallerinin iyonosfer[3] içinde yayılabildiğini ispatlamasıydı. Öyle ki, sinyalleri amatör telsizciler bile alabilmişti.
İngiliz bilim-kurgu yazarı Arthur C.Clarke[4] da 1945 yılında yayınlanan “Wireless World” isimli makalesinde, kitlelerin haberleşmesini sağlayacak olan uydulardan bahsediyordu. Gerçi Jules Verne çok daha önce (1879) uyduların sözünü etmişti bile.
Bütün bunların uzantısında, Amerikalılar 2ci dünya savaşının sona erdiği 1945 yılından itibaren, uzaya uydu yerleştirmeyi düşünmeye başladılar. O zaman “Project RAND”[5] adıyla yapılan proje, daha çok “bilimsel” amaçlı uydulardan bahsediyordu. Ama Amerikalılar, Sovyetlerin Sputnik başarısı üzerine “uzaya dair, biz ne yapabiliriz” dediler ve planlarını hızlandırdılar ve askeri amaçlar ağır basmaya başladı. GPS sistemi böyle doğdu.
GPS (Global Positioning System) Nedir?
Şekil 5 : GPS Sisteminin Logosu[/caption]
GPS (Küresel Konumlama Sistemi)[6], dünya üzerindeki bir konumun, zamana bağlı olarak bilgisini veren sistemdir. Bu sistem, Dünya yüzeyinden 20 bin km yukarıdaki bir yörüngeye yerleştirilmiş 32 uydudan (31’i yörüngede) oluşur. Uydular bir tür radyo sinyali yayarlar. Yeryüzündeki bu sinyalleri alıp yorumlayan GPS alıcıları sayesinde, “konum tespiti” mümkün olur.
GPS projesi, o yıllardaki navigasyon sistemlerinin kısıtlı işlevselliklerini aşabilmek amacıyla, 1960'lardan itibaren başlayan çalışmaların uzantısında, 1973 yılında 24 uyduluk bir sistem olarak Amerikan Savunma Bakanlığı (DOD) tarafından geliştirildi. NAVSTAR adı verilen sistemin Block-I adı verilen ilk uydusu 1974 yılında fırlatıldı. Sistemin tamamlanması ve işler hale gelmesi ise 1994 yılını buldu.
O zaman NAVSTAR şimdi GPS denilen sistem halen Amerikalıların Hava Kuvvetleri Uzay Kumandanlığı (AFSPC)[7] tarafından Colorado’daki Schriever Hava Kuvvetleri Üssünden yönetilir.
Şekil - 6 - Sistemin çalışmasına dair bu grafik, Amerikan Savunma Bakanlığının GPS sitesinde yer almaktadır
Sistem --daha önce de belirttiğimiz gibi-- önceleri askeri / casusluk amaçlı olarak tasarlanmıştı. Sonraları, uyduların fırlatılmasına kadar geçen sürede meydana gelen çeşitli olaylar —mesela 1983 yılında Rusların, yanlışlıkla Kamçatka Yarımadası hava sınırlarına giren Kore Havayollarının 269 yolcu taşıyan 007 nolu uçağını düşürmesi [8]— sonrasında, ticari uçakların kullanımına izin verildi. Halka açılması ise Clinton tarafından imzalanan kararla 1 mayıs 2000 sonrası gerçekleşti.
GPS Sistemi Nasıl Çalışır?
İyonosfer katmanı içerisinde bulunan gazlar, iyon halinde bulunur. Bu sayede de radyo dalgaları iyi bir şekilde iletilir. Yeryüzünden giden bir radyo dalgası bu katmana geldiğinde katmanda bulunan elektronlar ile aynı titreşimi alırlar. Bu titreşim enerjisi sayesinde; elektronlar kendi içlerinde yeni bir düzenlemeye gider ve orijinal radyo dalgasını tekrar oluşturur.
GPS uydu ağındaki her bir uydu 2-3 ton ağırlığındadır ve dünyayı günde 2 kere kateder. Dünyanın herhangi bir yerinden, herhangi bir anda en az 4’ü görülebilir durumdadır. Uydular dünyanın çevresinde dönerken, düzenli olarak radyo dalgaları halinde kodlanmış bilgi yollar.
Konum bilgisi için önemli olan bir bilgi “ne zaman orada?” olduğudur. Bu nedenle GPS uyduların içinde, çok hassas zamanlama bilgisi sağlayan "atom saatleri" bulunur. Bulunulan konum, belli bir zamanda 4 ya da daha fazla uydu ile aradaki mesafe ölçülerek tespit edilir. Bunun için GPS uydularının gönderdiği dalgaları alacak cihazlar gereklidir.
Sinyalleri Toplayan Cihazların Gelişmesi
1983’de Kore uçağı olayından sonra Reagan GPS’i ticari uçaklara açma izni verince, arkasından ilk sivil sinyal toplama cihazı üretici olarak Magellan ortaya çıktı. Yanda gördüğünüz el cihazlarını üretti.
Şekil 7- İlk sivil GPS alıcısı Magellan NAV 1000
Arabalarda kullanılan GPS cihazları ise (mesela TomTom) 2000’lerden sonra yaygın hale geldi. Alıcı cihaz teknolojileri hızla gelişti ve daha küçük ve ucuz sistemler ortaya çıktı. Böylece insanlar bunları almaya ve kullanabilmeye başladı. Ancak 2010'lardan itibaren cep telefonlarında sunulan Google Map, Yandex Map gibi uygulamalar, bu cihazların hayatını kısalttı.
Qualcomm chip firması, 2004 yılında GPS sistemini GSM sistemi ile destekleyerek, kişinin ayaklarının bastığı yeri tespit eden “Assisted GPS” sistemini geliştirdiğini duyurdu. Bugün elimizdeki cep telefonlarındaki konum sistemlerinin başarısının nedeni budur.
Şekil 8 - İlk GPS'li telefon ; Benefon ESC!
İçine GPS alıcı konulmuş ilk telefonlar Benefon markasıyla 2000 yılında Finlandiya merkezli Salo firması tarafından üretildi. Ancak şirketin işleri 2004 civarında kötüye gitmeye başladı ve arkasından yatırım buldu. 2006 yılında GPSli telefonunu Twig markasıyla yeniden üretmeye başladı. 2007 yılında GeoSolutions bu firmayı satın aldı. 2011 yılında ise, Twig markası Geo Sentric OYJ firmasından satın alındı. Günümüzde Twig markasıyla GPS izleme ürünleri geliştirir ve satar.
2000 Sonrasında GPS Sistemi
Amerikan Savunma Bakanlığı ilk dönemde, —özellikle ilk körfez savaşı öncesinde— GPS’i ticari kullanıma açmanın, teröristlere de bilgi sağlamak anlamına gelebileceği düşüncesindeydi. Bu nedenle sistemin sivil kullanımındaki hata payını yüksek tutmuşlardı (Selective Availability[9]). Ama 2000 yılında, bunu düzelttiler. GPS “konum”ları bir gecede 10 kat daha doğru göstermeye başladı. Dolayısıyla da, ormancılıktan, balıkçılığa, kargo taşımacılığına kadar çok farklı endüstrilerde kullanılmaya başlandığını gördük.
Clinton ve Amerikan Havacılık Kurumu (FAA) 2000 yılında, havacılık endüstrisinin güvenliği nedeniyle, sistemin tüm dünyadaki ticari uçaklara ücretsiz olarak sağlanmasına karar verdi.
2005 yılından itibaren Amerikan GPS uyduları güncellenmeye başladı. “Block II” adını taşıyan yeni seri tamamen sivil topluma ayrıldı ve saniyede 1 sinyal gönderecek şekilde planlandı.
2009 yılından itibaren ise, Amerikalılar eskimeye başlayan GPS uydu sisteminin 5,8 milyar $’a güncellenebileceğini hesapladılar. Bu bütçe yüksek gelse de, 2014 itibariyle Block III isimli yeni nesil uydular devreye alınmaya başlandı.
Dünyada bugüne kadar herkesin kullandığı coğrafi konumlama sistemi budur. Ancak zaman içinde çeşitli ülkeler kendi "coğrafi konumlama" sistemlerini kurmaya karar verdiler. Aşağıda bunu anlatıyoruz.
Avrupa, Rusya, Çin ve Hindistan Kendi Konumlandırma Sistemlerini Oluşturuyor
Gelişen yeni teknolojiler ve gitgide daha sıcak hale gelen politik gelişmeler ışığında, Avrupa, Rusya, Çin ve Hindistan, artık ABD'ye —hatta Pentagon deniliyor— ait olan GPS sistemine bağımlılıklarını azaltmayı hedefliyorlar. ABD'nin savaş hali gibi durumlarda GPS kullanımını istediği ülkelere açıp, istemediği ülkelere kapadığı, veya yanlış koordinat bilgileri vererek yanıltıcı bilgilendirme yaptığı ileri sürülmekte. Bu nedenle her bir ülke kendi sistemlerini planladı ve uyduları fırlatıyor.
Şekil - 9 : Çeşitli Coğrafi Konumlama Sistemleri
I - Avrupa - Galileo Project
Avrupa Birliği'nin temellerini 1999 yılında attığı Galileo uydu navigasyon projesi[10], yaşanan pek çok tartışmanın ardından yavaş bir şekilde oluşturuluyor. Almanya, İtalya, Fransa ve İngiltere'nin başı çektiği Avrupa ülkeleri, kendi uydu navigasyon sistemlerini geliştirmeyi uzun süredir istiyorlardı ancak projenin 10 milyar Euro’luk maliyetinin son derece yüksek olması nedeniyle AB içinde uzun süre bir birlik sağlanamadı.
Şekil - 10 : Avrupa'nın Navigasyon projesi : Galileo
Ancak Avrupalı Diplomatlar, Amerikan GPS sisteminden şikayetçilerdi. Örneğin; GPS sisteminin eski Yugoslavya'daki savaş sırasında yanlış konumlar göstererek Avrupa'lı abonelerini (askerleri) aldattığı görülmüştü. Bu nedenle de Avrupalı diplomatlar Galileo sisteminde ısrar ettiler.
Ama Galileo Avrupalıların kendi içindeki tartışmaları dışında, ABD’den baskı sıkıntısı yaşadı. Amerikalılar, Galileo sisteminin, GPS sisteminden daha hassas konum bilgisi verebilmesi nedeniyle, kendilerine ya da müttefiklerine karşı kullanılabileceği endişesini ileri sürerek, gerektiğinde Galileo uydularını vurabilecekleri tehdidi yaptılar. Bunda Çin’in projeye ortak olmasının da payı vardı.
Avrupalıların ilk seçtikleri sinyal, Amerikalıların engelleyemeyeceği, engellemek istediğinde kendi GPS sistemlerini de etkileyecek bir sinyaldi. Ama sonra Amerikalıların tehdidini ciddiye alan AB, gerektiğinde bloklanabilecek başka bir sinyal seçti.
Prag merkezli Avrupa GNSS (global navigation satellite system) ajansı tarafından yürütülen Galileo projesi çerçevesinde 2005’de ilk test uydusu gönderildi. Sonra gerçek 2 uydu 2011’e fırlatıldı. IOV (In-Orbit Validation satellite) uyduları 30 adet olarak 23,2 km yukarı yerleştiriliyorlar. Operasyonu birisi Fucion / İtalya ve diğeri Münih / Almanya’da bulunan 2 merkez yürütüyor. Sistemin hata payı 1 metre.
Projeye Çin 2003’de 230 milyon euro ile, 2004’de İsrail, 2005’de Ukrayna ve Fas katıldı. 2006’da AB, Galileo projesini millileştirmek istedi --daha doğrusu ABD'nin zorlamasına uydular-- ve Çin projeden çıkmak zorunda kaldı . 2009’da Norveç, 2013’de İsviçre katıldı. 2018’de ise İngiltere’nin Brexit paralelinde projeden ayrılması istendi ve İngilizler kendi sistemlerini kuracaklarını söylediler[11].
Türkiye mi?
Bu projeye Fas bile katılmış ama biz yokuz. Çünkü içerdeki karmaşa, pek çok şeyde olduğu gibi, bu konuda da bizi geri bırakmış durumda.
Galileo projesinde aralık 2017 itibariyle, 30 uydudan 22’si yörüngeye yerleştirilmiş durumda. 15 aralık 2016 itibariyle bazı servisler vermeye başladı. 25 Temmuz’da, Fransız Guyanası’dan 4 Galileo uydusu daha fırlatıldı. Şimdi, 26 uydudan oluşan bir uydu ağı durumunda. 24’ü operasyonel, 6’sı yedek olmak üzere 30 uyduluk sistemin 2020’de tamamlanacağı belirtiliyor .
II - Çin - BeiDou Projesi
Çin yönetimi de, —çok iyi ilişkiler içinde olmadığı— ABD’ye bağımlı olmamak adına kendi GPS sistemini kuruyor. Önce 3 uydu ile askeri amaçlı planlanan BeiDou-1 projesi, Çin’in Avrupa Galileo projesinden ayrılması sonrasında 2ci faza geçti ve “Büyük Ayı” anlamına gelen BeiDou projesinde 2020’ye kadar 35 uyduya ulaşılması planlanıyor. Büyük ayı takımyıldızı hatırlanacağı üzere, eski zamanlarda yol bulmada kullanılan Kutup Yıldızını içinde barındırır.
2018 sonunda Çin hükümeti sistemin artık kullanılabilir hale geldiğini duyurdu[12]. 2 ay önce ise 3cü faz için 2019 yılında 10 tane BeiDou uydusunu fırlatacaklarını duyurdu[13]. BeiDou - 3 2015 itibariyle başlatılmış ve ilk uydu fırlatılmıştı. Servisin GPS’e nazaran çok daha hassas olacağı, milimetre düzeyinde doğruluk vereceği kaydediliyor. Yani GPS’in 10 katı daha hassas olması bekleniyor.
Şekil 11 : Çin'in Beidou Navigasyon Projesi
BeiDou sistemi aynı zamanda “Compass (Pusula)” ismiyle de biliniyor. 2012 yılından bu yana Asya-Pasifik bölgesinde bazı servisler sunulabiliyor. Özellikle Çin ve çevre ülkelerde ulaşımda kullanılabiliyor.
III - Rusya - Glosnass Project (Globalnaya Navigazionnaya Sputnikovaya Sistema)
Rusların kurduğu ve dünyanın çalışan 2ci uydu bazlı konumlama sistemi [14]. Planlanmasına 1976 yılında başlandı. İlk uydu 1982’de fırlatıldı ve fırlatmalar 1995’de tamamlandı. GPS’den farklı olarak, kutuplara yakın bölgelerde kullanımı iyidir. Yörüngeleri 19 bin km yukardadır. Roscosmos tarafından yönetilir.
Şekil - 12 : Rus Glonass sisteminin uydularının yörüngeleri
2001 yılında yenilenmesine karar verildi. 2011’de 24 uydunun yenilemesi bitirildi. Ondan sonra da pek çok güncelleme yapıldı. Şu anda 26 uydu var. En son versiyon Glonass-K2 2019 yılında devreye alınacak. Ondan sonrası için de Glonass-KM adını taşıyan ve 2025 için planlanan bir sistem henüz ARGE safhasında.
Sistem 2 türlü sinyal yayıyor. 2 metre hata payı taşıyan açık standart ve kapalı yüksek hassasiyetli sinyal. Hem askeri, hem de sivil amaçlı kullanılabiliyor.
İlginç bir olay; 2013’de Rusya'da, 3 yeni Glonass navigasyon uydusunu yörüngeye taşımak üzere fırlatılan Proton-M tipi roket, fırlatmadan kısa bir süre sonra henüz belirlenemeyen bir sebeple infilak etti [15]. Herhangi bir can kaybının yaşanmadığı olayda toplam değeri 200 milyon Dolar civarında olan uydular ve proje çöpe gitmiş oldu.
Söz konusu roket ile taşınan ve toplam değerlerinin 200 milyon Doları bulduğu açıklanan 3 uydu, Glasnoss navigasyon sisteminin birer parçası olarak yörüngeye fırlatılıyordu. Glasnoss, şuanda hali hazırda operasyonel olan ve tüm dünyayı kapsayacak şekilde hizmet veren bir küresel konumlandırma sistemi ve bu alanda GPS'in tek rakibi durumunda. iPhone 4S, iPhone 5, BlackBerry Z10, Samsung Galaxy serisi ve Nokia Lumia serisi gibi yeni çıkan smartphone cihazların neredeyse tamamı GPS dışında Glasnoss desteği de barındırmakta.
GPS ile Glosnass Karşılaştırması[16]
Hindistan - Navic Projesi
NAViC veya Hint Seyrüsefer Takımyıldızı olarak adlandırılan uydu filosu, Amerikalıların GPS (Global Konumlandırma Sistemi) veya Rus GLONASS sisteminin bir bölgesel alternatifi olarak, kişilerin veya nesnelerin bulunduğu yer ve zaman hakkında doğru bilgi vermek için oluşturuldu ve 7 uydudan oluşuyor. Hintlilerin bir hedefi de balıkçılarına bilgi sağlamak. Diğer 4 GPS sisteminden farkı ise “yerel” yani “Hindistana özel” konum sağlayacak olması.
Şekil 13 - Hint IRNSS Coğrafi Konumlama Sisteminin Çalıştığı Bölgeler
Hindistan uzaya uydu gönderme yolunda başarıyla ilerliyor. 2016 haziranda —13’ü Amerikalılara ait olan— 20 ticari uyduyu birbiriyle çarpıştırmadan 26 dakika içinde uzaya gönderme başarısı göstermişlerdi. Bugüne kadar havacılık, balıkçılık, gibi pek çok farklı amaçlı uyduyu uzaya gönderdiler. Uyduların Sriharikota adasından fırlatıldığı ve yörüngede doğru aralıklarla yerleştirildiği belirtiliyor. Bu kadar çok uydu için önemli bir sorun, aralıkların doğru tespit edilememesi sonucunda, uyduların birbirleriyle çarpışmaları. Vikram Sarabhai Uzay Merkezi direktörü K.Sivan, her bir uydunun yörüngeye yerleştirildikten sonra, gerekirse hızında değişiklik ile düzenleme yapıldığını ve bu şekilde herhangi bir çarpışmanın önüne geçildiğini not ediyor[17].
Saat Hataları
Şekil - 14 : Galileo Projesindeki Atomik Saat
Konumlandırma uydularının en önemli bileşenlerinden birisi 10 yıllık ömrü olan “Rubidyum Atomik Saat” ve “Pasif Hidrojen maser” oluyor. Her uyduda 1’i gerçek, 3’ü yedek olmak üzere 4 saat yer alıyor. Avrupa, Hindistan ve Çin uydularındaki saatleri İsveçli SpectraTime firması üretiyor. Ancak son yıllarda her 3 ülkenin saatlerinde de arızalar çıktı. Sistematik bir sorun olduğu düşünülüyordu. Geçen yıl bu arızanın kısa devreye neden olan hatalı bir bileşen olduğu tespit edildi. Sadece Avrupa uyduları için alınacak saatlerin bedeli 4 milyon euro.
Hidrojen maser saatlerinin zaman ölçümünde daha hassas olmalarına karşın, Rubidyum atom saatleri, nispeten ucuz olduklarından daha yaygın olarak kullanılıyorlar. Bu saatler “rubidyum standardı” olarak adlandırılan, soğutulmuş bir rubidyum atomundaki elektronlar tarafından mikrodalga emisyon frekansına bakarak zamanı ölçer. Rubidyum yerine sezyum da kullanılabiliyor.
Güneydoğu'da Sinyaller Zaman Zaman Engelleniyor
Bizi yakından ilgilendirdiği için, GPS sisteminin Ortadoğu’daki durumuna dair bir kaç cümle söylemek isteriz.
Coğrafi konumlama sistemleri, —Amerikan ordusu tarafından yönetilmesinden de anlayabileceğiniz üzere— bugün gündelik bireysel ya da ticari kullanıma açık olmasına karşın aynı zamanda ve daha önemli olmak üzere askeri amaçlı kullanılıyor. Bu da sistemi elinde tutan ülkenin, sinyalleri istediği gibi kullanması ya da engelleyebilmesi anlamına geliyor. Suriye’deki, Güneydoğu’daki operasyonlar sırasında ABD’nin zaman zaman sinyalleri kestiği durumlar yaşandı.
Öncesinde de, 1991 başındaki I.Körfez Savaşı sırasında, Irak'a hava harekatından hemen önce, Doğu Akdeniz’deki sinyaller, ABD tarafından devre dışı bırakılmıştı.
Haziran 2017’de de Ankara hava sahası (FIR) içerisinde GPS sinyallerinin kesildiğinin görülmesi üzerine Ankara hava sahasında uçan hava araçları için bir NOTAM yani “havacılara bilgilendirme notu” yayınlandı [18].
NOTAM’da Ankara’da bazı hava sahası bölümlerinde GPS olarak adlandırılan Küresel Konumlandırma Sistemi’nin sinyallerinin alınamadığı bildirilerek, pilotlar şöyle uyarıldı : “Ankara FIR (hava sahası) içerisinde uçuş düzenlenmekte olan hava aracı işleticilerinin GPS sinyal kesintilerine karşı müteyakkız olmaları tavsiye edilir”.
Şekil - 15 : GPS Uçaklara Yol Gösterir
Havacılık uzmanları, ABD’nin Suriye’ye yaptığı hava operasyonu nedeniyle bölgede zaman zaman GPS uydularını köreltildiği, bu nedenle Ankara’nın da dahil olduğu FIR olarak adlandırılan Türkiye’nin doğusundaki hava sahasında GPS sinyallerinin kesintiye uğradığı yorumu yapıyorlar. Türkiye’nin hava sahası batıda İstanbul’dan, doğuda Ankara’dan kontrol ediliyor. Sinyal kesilmesi durumunda hava araçlarının yönlendirilmesi, hava trafik kontrolörleri tarafından yapılıyor.
Petya (Virüs) Saldırısı
2017 haziranında taşımacılık ve sağlık sektörünü —yazılım güncelleme— ile gelen bir virüs saldırısı çarptı[19] . Petya adı verilen bu saldırı, dünya konteyner trafiğinin % 18’ini taşıyan Danimarkalı Maersk taşımacılık firmasının bilgisayar sistemlerini bir hayli sarstı, işlerini aksattı. Ama sonra olayın sadece bilgisayarlar olmadığı konuşulmaya başlandı. Siber güvenlik uzmanları, Petya saldırısı sonrasında taşımacılık servislerinde, yani uçaklarda ve gemilerdeki GPS sistemlerinin saldırıya uğraması riskinden bahsetmeye başladılar. Uzantısında da kazaların önlenmesine yönelik olarak yedekleme sistemleri eksikliği olduğu uyarıları yapmaya başladılar.
Şekil - 16 : Radar Temelli Navigasyon Projesi : Loran
Güney Kore, 2016 yılında Kuzey Kore tarafından bu tür bir siber saldırı ile GPS sinyalleri kesildiği için yüzlerce balıkçı gemisinin geri dönmek zorunda kaldığını raporlamış. Bu nedenle de, bugünlerde uçak ve gemiler için radar temelli bir başka navigasyon sistemi üzerinde çalışılıyor. Ancak ABD ve İngiltere'nin başı çektiği "eLoran" isimli projenin geliştirilmesinin zaman alacağı da bildiriliyor[20].
Ve … Gelecek… Ve… Türkiye
Geleceğimizde konumlama sistemleri daha çok yer alacak. Şimdiki ticari + askeri kullanımlarına ek olarak, örneğin otonom arabaların, IoT’lerin işleyişinde yer alacaklar.
Bizim açımızdan bakıldığında ise, hala bu konuların çok farkında olduğumuz söylenemez. Yurtdışında olan bitene gözlerimiz ve farkındalığımız kapalı.
Türksat’ın 2006 yılında Genel Müdürü olan Osman Dur, Türksat-3A yapım ihalesini kazanan Fransız firmaile yaptıkları anlaşma çerçevesinde, 22 mühendisin uydunun tasarım, üretim, montaj, entegrasyon ve test çalışmalarına katılmak amacıyla yurtdışına gönderileceğini ve bunun ardından bu uzman grubunun Türkiye’ye dönerek bir sonraki uydunun tasarım çalışmalarına başlayacağını belirtimişti. Aradan 13 sene geçti, bu konuda herhangi bir gelişme olduğu görülmedi[21].
Türkiye “otonom araba”ların konuşulduğu çağda daha “yerli araba” dediği gibi, uydu konusunda da TV ve haberleşmeye yönelik olarak attığı ama kapasitesi boş kalan uydularının yerine keşke Hindistan kadar bile olsa coğrafi konum uyduları planlasaydı.
Ocak ayında Sanayi ve Teknoloji Bakanı Mustafa Varank "Uzay Ajansı" kurulduğunu duyurdu[22]. Bu ajansın ne yapmakta olduğu da henüz açıklanmadı.
[1] Musk İnternet Battaniyesi Projesi “Starlink” için, Dün Gece Uzaya 60 Uydu Yerleştirdi
[3] İyonosfer, atmosferin 70-500 km arasındaki katmanını oluşturur. Elektromanyetik dalgaların geçmesi ve iletilmesi için ihtiyaç duyulan iyonları içeren ve aynı zamanda da elektronların serbest bir şekilde dolaştığı katmandır.
[4] Sir Arthur Charles Clarke : Bilim Kurgu’nun Asimov ve Heinlein ile birlikte “Big Three”si olarak adlandırılan yazar. Çok sayıda eseri olan yazarın en ünlü senaryosu 1968’de filme çekilmiş olan 2001 : A Space Odyssey idi.
[5] RAND Projesi
[6] GPS.GOV
[7] Schriever Hava Kuvvetleri Üssü
[8] Korean Air Lines Flight 007
[9] Error analysis for the Global Positioning System
[10] Galileo GNSS
[11] What is Galileo and why is Britain set to build a rival satellite system?
[12] Yeni Konumlama Sistemi – BeiDou-3 Uydu Sistemi Hazır
[13] Çin bu yıl 10 yeni BeiDou uydusu fırlatmayı planlıyor
[14] Glonass
[15] https://phys.org/news/2013-07-unmanned-russian-rocket-takeoff-video.html
[16] What is Glonass and How it is Different from GPS/
[17] PSLV-C34 with 20 satellites all set for new experiments
[18] Doğuda GPS Sinyallerinin Bloklandığı Uyarısı Yapıldı, Çin Sistemleri Bir Seçenek Olabilir mi?
[19] GPS Sistemlerindeki Aksamanın Nedeni Petya Saldırısı mı?
[20] Loran ve eLoran
[21] Dr.Dur : Gelecek Gençler Akademik Camiaya Bağlı
[22] Varank : Uzay Ajansı Kuruldu, Sırada Milli Uzay Programı Var
