İçeriğe atla

QZSS

Japonya'nın konumuna göre Quasi-Zenith yörüngesi
Animasyonla Quasi-Zenith yörüngesi gösterilmiştir.
Eğim açısı: 45°, Dışmerkezlik: e=0.1

Quasi-Zenith Satellite System (QZSS), uydu tabanlı Japonya'yı kapsayacak şekilde geliştirilmiş yönelim ve konum zamanlama sistemidir. İlk uydu "Michibiki" 11 Eylül 2010'da fırlatılmıştır.[1][2] Tam işler duruma 2013 yılı içinde geçmesi beklenmektedir.[3] 2013 yılının Mart ayında, Quasi-Zenith Uydu Sistemi'nin 3 uydudan 4 uyduya geliştirimi Japonya'nın Bakanlar Kurulu toplantısı sonucunda basına duyurulmuştur. Üç uydu yapımı için Mitsubishi Electric kuruluşu ile sistemin 2017 sonundan önce başlatılması hedeflenerek, 526 milyon dolar tutarında bir sözleşme imzalanmıştır.[4]

2002 yılında Quasi-Zenith Uydu Sistemi (QZSS), tasarımı üzerinde çalışmak için Japon hükûmeti tarafından yetkilendirilmiş; Mitsubishi Electric, Hitachi ve GNSS Technologies tarafından, (Japonca: Jun-Ten-Cho (准 天 顶) olarak da adlandırılmış olan geliştirme programı), Gelişmiş Uzay İşleri kuruluşu (ASBC - Advanced Space Business Corporation) ekibi aracılığıyla geliştirmelere başlandı. Ancak, ASBC oluşumu 2007 yılında dağılmıştır. Çalışma, Uydu Konumlandırma Araştırma ve Uygulama Merkezi (SPAC - Satellite Positioning Research and Application Center) tarafından satın alındı. SPAC, Japon hükûmetinin: Eğitim, Kültür, Spor, Bilim ve Teknoloji Bakanlığı; İçişleri ve Haberleşme Bakanlığı; Ekonomi, Ticaret ve Sanayi Bakanlığı ve Arazi, Altyapı, Ulaştırma ve Turizm Bakanlığı birimlerine ait ortak bir merkezdir.

Quasi-Zenith taşınabilir cihaz uygulamaları sağlayan iletişim tabanlı servislere (video, ses ve veri servisi) ve konumlama için kullanılabilir servislere yöneliktir. Kendi konumlandırma servisine ilişkin QZSS sadece kısıtlı bir doğruluk sunabilir ve belirli özellikleri tekil durumda kullanıma uygun değildir. Bu nedenle, bir Küresel konumlandırma sistemini (GNSS) güçlendirme (yararlanılan bölgede yüksek kesinlikte konum doğrulaması elde etmek için) servisi olarak görülmektedir. Konumlandırma hizmeti de Japonya'nın şu an geliştirme aşamasındaki, ABD Federal Havacılık İdaresi güdümlü WAAS (Geniş Alan Güçlendirme Sistemi) benzeri bir Uydu Tabanlı Güçlendirme Sistemi olan MTSAT (Multi-Functional Transport Satellite) Jeostatik yörünge uyduları ile birlikte işlevsel olabilir.

Yörünge

QZSS, her biri 120 derecelik eğimli bölgesinde çok az eliptik jeosenkron yörüngede üç uydusundan aldığı sinyallerle çalışmaktadır.[5] Bu nedenle eğim açısı yerdurağan değildir; yani gökyüzünde aynı yerde durmaz. Bunun yerine kendi zemin izleri 8 şekli desenler gibi (bakınız: analemma) asimetriktir. Bu, her zaman doğrudan Japonya üzerinde (dikey kesiti 60° ya da daha fazla olacak şekilde) olmasını sağlamak için düşünülmüştür.

Nominal düzeyde yörünge öğeleri şunlardır:

QZSS uydu Kepler elemanları (nominal)[6]
Devir29.12.2009, 12:00 UTC
Yarı büyük eksen (a)42164 km
Dışmerkezlik (e)0.075±0.015
Eğim açısı (i)43°±4°
Sağ yükselişli artan boğum (Ω)195° (başlangıçtaki)
Yerberi bağımsız değişken (ω)270°±2°
Ortalama anormallik (M0)305° (baştaki)
Zemin izinin merkezi boylamı135° E ±5°

QZSS ve konumlamanın güçlendirilmesi

QZSS'nin birincil görevi Japonya'nın pek çok kent oluşumunda GPS uydularının daha kesin sonuçlar vermesini sağlamak ve GPS ile veri elde eden uygulamaların hassasiyetini, güvenilirliğini artırmak ve verimliliğini geliştirmektir.

Quasi-Zenith Uyduları hem GPS'in L1C/A sinyalleri ile uyumlu hem de geliştirilmiş L1C, L2C ve L5 sinyalleri ile uyumlu iletimde bulunur. Var olan GPS alıcıları için bunu en aza indirir.

Bağımsız GPS ile karşılaştırıldığında GPS artı QZSS birleştirilmiş sistemi, Quasi-Zenith uydularından gelen L1-SAIF ve LEX geliştirilmiş sinyalleri arasında değişen bağlantı iletim yoluyla sağlanan düzeltme verileri metre altı birimlerde daha gelişmiş konumlandırma ve verim sağlar.

Uzayda kullanılan atom saatleri sınıfında; bir hidrojen mazer ve Rb atom saati gibi iki tür; özgün planına göre, Quasi-Zenith uydularını yürütmek için kullanılmaktadır. Quasi-Zenith uyduları için bir pasif hidrojen mazeri geliştirilmesi 2006 yılında iptal edilmiştir. Konumlandırma sinyali Rb saati ile oluşturulur ve GPS süre tutma sistemine benzer bir mimari kullanılır. QZSS de, bir İki Yönlü Uydu Zaman ve Frekans Aktarımı (TWSTFT - Two-Way Satellite Time and Frequency Transfer) düzeni kullanılacak ve bununla bazı köklü uydu atom standardı davranış bilgileri ve diğer araştırmalar amacıyla bilgiler elde etmek mümkün olacaktır.

QZSS'nin zaman işleyişi ve uzaktan eşanlılandırma

İlk kuşak QZSS zaman tutma sistemi (TKS - Timekeeping System) Rb saati esaslı olmasına rağmen, ilk QZSS uydusu, deneyimle bir kristal saat eşanlılama sistemini temel alan bir öntürünü taşıyacaktır. Yörünge bölgesi içinde test aşamasının iki yılının ilk yarısında kavram ön testleri ikinci nesil QZSS uydularında kullanılır atom saati gerektirmeyen teknolojinin uygulanabilirliğini araştırmak olacaktır.

Sözü edilen QZSS TKS teknolojisi, GPS, GLONASS veya geliştirilen Galileo sistemi gibi mevcut uydu seyir/konumlama sistemleri tarafından kullanılan üzerine ekleşik atom saatleri gerektirmeyen yeni bir uydu zamanlama sistemidir. Bu kavram, transponderlere uzaktan yer üzerinde bulunan süre eşitleme ağı tarafından sağlanan yönlenebilir zamanı kesinleştirerek yeniden yayınlayan, üzerine ekleşik saatlerle bir eşanlılama çerçevesi kullanımı ile ayırt edilir. Bu uydular yer istasyonu ile doğrudan iletişim içinde olduğunda, Japon QZSS benzeri bir sistem için, en iyi biçimde sistemin çalışmasına olanak sağlar. Bu sistemin düşük uydu kütlesi ve düşük uydu üretim ve fırlatma maliyeti gibi artıları vardır. Bu kavramın anahatlarını barındıran iki olası QZSS için zaman senkronizasyonu ağı uygulanması konusunda Fabrizio Tappero'nun doktora çalışması yayımlanmıştır.[7][8]

Ayrıca bakınız

  • GPS (GPS - Global Positioning System) (Küresel Konumlama Sistemi)
  • MSAS (MSAS - Multi-functional Satellite Augmentation System) (Çok İşlevli Uydu Güçlendirme Sistemi)
  • WAAS (WAAS - Wide Area Augmentation System) (Geniş Alan Güçlendirme Sistemi)
  • EGNOS (EGNOS - European Geostationary Navigation Overlay Service) (Avrupa Yerdurağan Konumlama Yer Paylaşımı Hizmeti)

Kaynakça

  1. ^ "Launch Result of the First Quasi-Zenith Satellite 'MICHIBIKI' by H-IIA Launch Vehicle No. 18" (İngilizce). JAXA, jaxa.jp. 11 Eylül 2010. 22 Şubat 2014 tarihinde kaynağından arşivlendi. 
  2. ^ "First Quasi-Zenith Satellite MICHIBIKI Completion of the Critical Operation Phase" (İngilizce). JAXA, jaxa.jp. 18 Eylül 2010. 13 Mart 2013 tarihinde kaynağından arşivlendi. 
  3. ^ "GNSS All Over the World". The System (İngilizce). GPS World Online, gpsworld.com. 1 Kasım 2007. 7 Nisan 2012 tarihinde kaynağından arşivlendi. 
  4. ^ "Japan to build fleet of navigation satellites" (İngilizce). spaceflightnow.com. 4 Nisan 2013. 4 Mart 2016 tarihinde kaynağından arşivlendi. 
  5. ^ Orbit of Michibiki play (SWF) (Japonca). JAXA. 27 Mart 2013. 
  6. ^ Japan Aerospace Exploration Agency (27 Mart 2013), Interface Specifications for QZSS, version 1.5 (İngilizce), ss. 7-8, 6 Nisan 2013 tarihinde kaynağından arşivlendi, erişim tarihi: 23 Eylül 2013 
  7. ^ Fabrizio Tappero (Nisan 2008), Remote Synchronization Method for the Quasi-Zenith Satellite System (PhD thesis) (İngilizce), 7 Mart 2011 tarihinde kaynağından arşivlendi, erişim tarihi: 10 Ağustos 2013 
  8. ^ Fabrizio Tappero (24 Mayıs 2009). Remote Synchronization Method for the Quasi-Zenith Satellite System: study of a novel satellite timekeeping system which does not require on-board atomic clocks (İngilizce). VDM Verlag. ISBN 978-3-639-16004-8. 

Dış bağlantılar

İlgili Araştırma Makaleleri

<span class="mw-page-title-main">GPS</span> Küresel Konum Belirleme Sistemi

Global Positioning System, ABD hükümetine ait ve ABD Uzay Kuvvetleri tarafından yönetilen uydu tabanlı radyonavigasyon sistemidir. Dünya'daki ve Dünya yakınındaki GPS alıcılarına, en az dört GPS uydusunu görebilmeleri şartıyla coğrafi konum ve saat bilgisi sağlayan küresel uydu navigasyon sistemlerinden biridir. Uydular bir tür radyo sinyali yayarlar ve yeryüzündeki GPS alıcıları bu sinyalleri alıp yorumlayarak konum belirlenmesini gerçekleştirir.

<span class="mw-page-title-main">Galileo konumlandırma sistemi</span>

Galileo, Avrupa Birliği tarafından ABD Ordusunun denetimi altındaki GPS ile Rus GLONASS'a alternatif uydu yönleyici sistemidir. Toplam 30 adet uydunun dünya yörüngesine oturtularak hizmet vermesi düşünülen tasarının ilk uydusu 2005 yılında gönderildi.

Küresel Konum Belirleme Sistemi, uydu konum belirleme sistemleri için kullanılan bir terimdir. Küresel konum belirleme sistemleri aracılığıyla uzaydan yollanan dalgalarla yeryüzünde sabit bir biçimde duran elektronik alıcılar bulundukları noktanın ve yakın çevresinin enlem, boylam ve yüksekliğini ve bulunduğu noktada yerel saatin kaç olduğunu tam olarak hesaplayabilir. Bilimsel çalışma ve deneylerde bu veriler büyük kolaylıklar sağlamaktadır.

TUSAGA-AKTİF Sistemi, TÜBİTAK’ın proje desteği ile 8 Mayıs 2006 tarihinde başlamış ve Mayıs 2009 tarihinde tamamlanmış bir gerçek zamanlı konumlama bilgisi için sabit GNSS istasyonlarından ve kontrol merkezlerinden oluşan yer merkezli bir konumlama sistemidir.

GLONASS, Globalnaya navigatsionnaya sputnikovaya sistema veya Global Navigation Satellite System, tanımlamalarının kısaltmasıdır. Türkçe: Küresel Uydu Konumlandırma Sistemi veya Türkçe: Küresel Uydu Seyir Sistemi);

Tsikada, Alçak Yer yörüngesinde konuşlandırılmış 10 kadar uydudan oluşan bir Rus uydu konumlandırma sistemi. ABD'nin Transit uydu sistemindeki gibi aynı iki taşıyıcı frekansı iletir. İlk uydusu 1974 yılında devreye alınmıştır.

<span class="mw-page-title-main">Galileo konumlandırma uyduları listesi</span> Vikimedya liste maddesi

Galileo uydu konumlandırma sistemi uydularının başlangıcından günümüze doğru sıralamasıdır. Uydu sayısı Ekim 2015'te 12'ye ulaşmıştır.

<span class="mw-page-title-main">GPS yön bulma cihazı</span> Uydu sinyallerini analiz ederek konumlarını belirleyen bir cihaz

Bir GPS yön bulma cihazı GPS uydularından bilgi alarak coğrafi konumu doğru hesaplayan bir cihazdır. Başlangıçta Amerika Birleşik Devletleri Ordusu tarafından kullanılan sistemin, şu anda alıcıları otomobillerde ve akıllı telefonlarda da bulunmaktadır.

Beidou Uydu Konumlandırma Sistemi Çinli uydu navigasyon sistemidir. 2000 yılından bu yana faaliyet gösteren sınırlı bir test sistemi ve şu anda yapım aşamasında olan bir tam ölçekli küresel navigasyon sistemi gibi iki ayrı uydu takımından oluşmaktadır.

<span class="mw-page-title-main">DORIS (jeodezi)</span>

Doppler Orbitography and Radiopositioning Integrated by Satellite (DORIS) bir Fransız uydu yörüngelerinin konumlandırma için belirlenmesinde kullanılan sistem.

Hint Bölgesel Uydu Konumlandırma Sistemi Hindistan Uzay Araştırmaları Örgütü (ISRO) tarafından geliştirilen bir özerk bölge uydu konumlandırma sistemidir. Hindistan hükûmetinin tam kontrolü altında olacaktır. IRNSS yetkili kullanıcılar (askeri) için şifreli Standart Konumlandırma Hizmeti ve sivil kullanıma açık Kısıtlı Hizmet gibi iki hizmet, sağlayacaktır.

<span class="mw-page-title-main">Gerçek Zamanlı Kinematik</span>

Gerçek Zamanlı Kinematik uydu navigasyonunda, GPS, GLONASS ve / veya Galileo ile birlikte kullanılabilen, uydu tabanlı konumlandırma sistemleri ile elde edilen konum verilerinin hassasiyetini artırmak için kullanılan bir teknik. Bu sinyalin taşıyıcı dalgasının faz yerine sinyalin bilgi içeriği ölçümlerini kullanır ve santimetre düzeyinde doğruluk sağlayan, gerçek zamanlı düzeltmeler sağlamak için tek bir referans istasyonuna dayanmaktadır. Özellikle, GPS referans ile sistem, genel olarak Taşıyıcı Fazlı Geliştirme veya CPGPS olarak adlandırılır. Arazi anketinde ve hidrografi araştırmasında uygulaması vardır.

<span class="mw-page-title-main">WAAS</span>

Geniş Alan Güçlendirme Sistemi,, Küresel Konumlama Sistemi'nin (GPS) doğruluğu, bütünlüğü ve kullanılabilirliğini artırmak amacı ile Federal Havacılık İdaresi tarafından geliştirilen bir hava seyrüsefer yardımcısıdır. Esasen, WAAS kendi kapsama alanı içinde herhangi bir havaalanı hassas yaklaşımlarını içeren uçuşların tüm aşamaları için GPS uçak güvenini sağlamakla amaçlanmıştır.

İlk düzeltme süresi uydu sinyallerini ve konumlandırma verilerini elde eden ve konum çözümünü hesaplamak için bir GPS alıcısı için gerekli zamanın bir ölçüsüdür.

OmniSTAR bir uydu tabanlı güçlendirme sistemi hizmet sağlayıcısıdır. OmniSTAR düzeltme sinyalleri tescilli olan ve bir abonelik yetkisi almak için OmniSTAR şirketince satın alınmalıdır. OmniSTAR Dünya'da her yerleşim kıtasının kara kütlesinin çoğunu kapsayan 8 bölgede yerdurağan uyduları kullanır:

  1. MSV-E, MSV-C, MSV-W
  2. AMSAT
  3. AORWH
  4. AOREH
  5. EUSAT
  6. IORHN
  7. APSAT
  8. OCSAT

Kesin Nokta Konumlandırma, Uluslararası Karasal Çerçevesi gibi dinamik ve küresel bir referans çerçevesinde tek bir (GNSS) alıcıyı kullanarak birkaç santimetre seviyesine kadar çok hassas konumlarını hesaplamak için bir Küresel uydu seyrüsefer sistemi (GNSS) konumlandırma yöntemidir. PPP yöntemleri bilinmektedir, pozisyonları ile bir veya birden fazla referans istasyonlarını kullanarak hataları ayırt eden (DGNSS) konumlandırma yöntemleri farklıdır. PPP yaklaşımı tek veya çift frekans olabilir tek alıcı ile kesin konumunu hesaplamak için küresel bir ağda hesaplanan kesin saatlerini ve yörüngelerini birleştirir.

<span class="mw-page-title-main">A-GPS</span>

A-GPS (ve daha az yaygın şekilde aGPS olarak genellikle kısaltılır), genellikle belirgin başlangıç performansı ya da süresinin ilk düzeltmne zamanını GPS uydu tabanlı konumlama sistemini iyileştirmek için güçlü bir sistemdir. Gelişimi acil çağrı memurları cep telefonu konum verilerini kullanılabilir hale getirmek için ABD FCC 911 şartı ile hızlandırılmış olduğu gibi A-GPS yoğun, GPS özellikli cep telefonları ile kullanılır.

<span class="mw-page-title-main">Ayrımsal GPS</span>

Ayrımsal Küresel Konumlama Sistemi en iyi uygulamaların durumunda yaklaşık 10 cm 15 metrelik Nominal GPS doğruluğu, gelişmiş konum doğruluğu sağlayan Küresel Konumlama Sistemi'nin bir donanımdır.

Bölgesel Konumlama ve Zamanlama Sistemi kısaca BKZS, bir uydu konumlandırma sistemi ve küresel konumlandırma ve zaman aktarımında Türk Silahlı Kuvvetlerinin uzay tabanlı bir projesidir.

<span class="mw-page-title-main">H-IIA</span>

H-IIA (H2A), Japon yapımı bir sıvı yakıtlı fırlatma roketidir. Roket, JAXA ve Mitsubishi Heavy Industries tarafından geliştirilmiş olup uyduları jeostatik yörüngeye göndermek, ay yörüngesine uzay aracı göndermek ve Venüs'e gezegenler arası bir uzay sondası göndermek amacıyla kullanıldı. H-IIA, güvenilirliği artırmak ve maliyetleri en aza indirgemek için büyük ölçüde yeniden tasarlanan daha önceki H-II roketinin bir varyantıdır.