Küresel Konumlandırma Sistemi (GPS), Amerika Birleşik Devletleri Savunma Bakanlığı tarafından geliştirilmiştir. 24 ila 32 adet Orta Dünya Yörüngesi uydusu kullanarak hassas mikrodalga sinyalleri iletir. Bu, GPS alıcılarının mevcut konumlarını, zamanlarını ve hızlarını belirlemelerini sağlar. GPS uydularının bakımı Amerika Birleşik Devletleri Hava Kuvvetleri tarafından yapılmaktadır.
Kendi uydu konumlandırma sistemlerine sahip diğer ülkeler şunlardır:
• Rusya – GLONASS (Küresel Navigasyon Uydu Sistemi)
• Avrupa Birliği – Galileo (Küresel Navigasyon Uydu Sistemi)
• Çin – BeiDou Navigasyon Uydu Sistemi
• Japonya – QZSS (Yarı-Zenit Uydu Sistemi)
GPS, siviller tarafından sıklıkla navigasyon sistemi olarak kullanılır. Yerdeki herhangi bir GPS alıcısı, en az üç uydudan yön bilgisi alarak kendi konumunu “üçgenleme” yöntemiyle belirleyen bir bilgisayar içerir. Sonuç, çoğu alıcı için 10 ila 100 metre doğrulukla coğrafi konum (boylam ve enlem) şeklinde verilir. Yazılım uygulamaları daha sonra bu koordinatları kullanarak sürüş veya yürüme talimatları sağlayabilir.
Yerdeki GPS alıcılarının sinyal alması genellikle biraz zaman alır, özellikle alıcı hareket halindeki bir araçta veya yoğun kentsel alanlarda olduğunda. GPS sinyalinin alınması için gereken ilk süre genellikle GPS alıcısının nasıl başlatıldığına bağlıdır. Üç tür başlatma yöntemi vardır: sıcak, ılık ve soğuk.
Hızlı başlatma , GPS cihazının en son hesaplanan konumunu ve görüş alanındaki uyduları, kullanılan almanakı (takımyıldızdaki tüm uydular hakkındaki bilgiler), UTC saatini hatırlaması ve aynı uydulara kilitlenmeye çalışarak önceki bilgilere dayanarak yeni bir konum hesaplamasıdır. Bu, en hızlı GPS kilitleme yöntemidir, ancak yalnızca GPS en son kapatıldığında bulunduğunuz konumla genel olarak aynı konumda olmanız durumunda çalışır.
Sıcak başlatma, GPS cihazının en son hesaplanan konumunu, kullanılan almanakı ve UTC saatini hatırladığı, ancak hangi uyduların görüş alanında olduğunu hatırlamadığı durumdur. Ardından sıfırlama işlemi gerçekleştirir ve uydu sinyallerini almaya çalışarak yeni bir konum hesaplar.
Alıcı, son konumunu bildiği ve almanak verileri gökyüzünde hangi uyduların görülebildiğini belirlemeye yardımcı olduğu için hangi uyduları arayacağı konusunda genel bir fikre sahiptir. Bu, sıcak başlatmadan daha uzun sürer ancak soğuk başlatma kadar uzun sürmez.
Ve son olarak – soğuk başlatma, GPS cihazının tüm bilgileri boşalttığı, uyduları bulmaya çalıştığı ve ardından bir GPS kilidi hesapladığı aşamadır. Bu, bilinen hiçbir bilgi olmadığı için en uzun süren aşamadır.
GPS alıcısı, mevcut uydulardan gelen bir uydu sinyaline kilitlenmeye çalışır; bu işlem temelde yoklama gibidir ve hangi uyduları arayacağını bilmekten çok daha uzun sürer. Bu GPS kilitleme işlemi en uzun süren işlemdir.
Konum belirleme sürelerini iyileştirme amacıyla, cep telefonu üreticileri ve operatörleri, kablosuz ağlar üzerinden birkaç gün öncesine ait güncel efemeris verilerini indiren ve genel kullanıcının konumunu baz istasyonlarıyla üçgenleme yöntemiyle belirlemeye yardımcı olan Destekli GPS teknolojisini kullanıma sundular. Bu sayede GPS alıcısı, birkaç (kilo)baytlık veri kaybı pahasına daha hızlı konum belirleme olanağı elde ediyor.
