GLONASS – GALILEO – BEIDOU

Amerikan GPS sistemine alternatif olarak ülkelerin kendi uydu sistemlerini geliştirme gereksinimleri, öncelikli olarak ulusal güvenlik merkezli askerî uygulama alanları düşünülerek ihtiyaç hâline gelmiştir. Sistemdeki kısıtlama, kısıtlama ihtimali veya uluslararası anlaşmazlıklar hâlinde sistemin kullanılabilir durumdan çıkması ihtimali özellikle silah sanayisi gelişmiş ülkeleri kendi sistemlerini geliştirme yoluna itmiştir.

Bu gereksinim kapsamında Rusya: GLONASS, Avrupa Birliği: GALILEO ve Çin: BEIDOU Küresel Uydu Konumlandırma Sistemi (GNSS) geliştirmiştir.

GLONASS: 1976 yılında proje olarak tasarlanan GLONASS sistemi, 1982 yılında uyduların fırlatılmaya başlanılması ile 1995 yılında kullanılabilir hâle gelmiştir. Öncelikle Rusya’nın tamamını kapsamak üzere tasarlanmış, yapılan geliştirmeler ve eklenen yeni uydularla birlikte küresel düzeyde hizmet verebilecek kabiliyete kavuşturulmuştur. Küresel kapsama için 24 uyduya ihtiyaç duyan GLONASS sisteminde Rusya’yı kapsama içine alabilmek için gereken uydu sayısı 18’dir.

GLONASS sistemi yörüngede bulunan 27 uydudan oluşmaktadır. Bu uydulardan 23 tanesi aktif olarak görevini yerine getirmekte olup 1 tanesi devreye alma aşamasındadır. Birinci nesil olarak değerlendirilebilecek GLONASS uyduları yaklaşık 1250 kg ağırlığında olup çeşitli bloklar/gruplar hâlinde fırlatılmıştır. İkinci nesil GLONASS-M uyduları için geliştirme süreci 1990 yılında başlamış, 2003 yılında ise ilk uydu fırlatılmıştır. Yaklaşık 1500 kg ağırlığında olan uyduların boyutları 2.4m x 3.7m x 7.2m’dir. Uydular nikel piller ve 3 adet sezyum saat içermektedir. Toplam 51 adet uydu üretilmiş ve bunlardan 47 tanesi uzaya gönderilmiştir. ISS Reshetnev şirketinin tasarladığı uyduların kullanım ömürleri 7 yıl olarak belirlenmiştir. Bu nesile ait son uydu ise 3 Kasım 2018 tarihinde fırlatılarak bir sonraki nesil uyduların yörüngeye yerleştirme işlemine geçilmiştir.

Üçüncü nesil olarak tasarlanan GLONASS-K uydularından ilki 26 Şubat 2011 tarihinde fırlatılarak yeni tasarım da uzayda yer almaya başlamıştır. 900 kg civarında ağırlığa ve 10 yıl olarak tasarlanan kullanım ömrüne sahip olan uyduda nikel piller ve güneş enerji panelleri bulunmaktadır. İlk tasarımından sonra sadece 2 adet uydu fırlatılmış, sonrasında üçüncü nesilin GLONASS-V olarak isim değiştirerek yörüngeye yeni uyduların yerleştirilmesi ile devamını sağlaması planlanmıştır. GLONASS-V uydularının 2023-2025 yılları arasında 6 adet olarak yörüngeye yerleştirilmesi planlamaktadır.

Krasnoznamensk’te bulunan istasyon merkez olmak üzere toplam 12 adet kontrol istasyonu bulunmaktadır. İstasyonların tamamına yakını eski Sovyet topraklarına yerleştirilmiş olup diğer GNSS sistemlerinde de olduğu gibi ölçüm, düzeltme ve sistem kontrol görevlerini yerine getirmektedir.

Sistemin küresel olarak hizmet verebilir düzeye gelmesinin ardından üretici firmalar GLONASS uydu verilerini alacak cihazları geliştirmeye başlamışlardır. Günümüzde üzerinde GNSS alıcısı olan birçok cihaz GPS ve GNSS verilerini beraber kullanabilmektedir.

GALILEO: Galileo Sistemi sivil otoritelerin kontrolünde Avrupa Birliği (AB) tarafından tasarlanarak hizmete alınmış küresel konumlandırma sistemidir. Merkezi Çek Cumhuriyeti’nde bulunan sistem Avrupa GNSS Ajansı’na (GSA) bağlı olarak hizmet vermektedir. GALILEO sistemi; uydular, yer kontrol istasyonları ve kullanıcı terminallerinden oluşmaktadır. 23.222 kilometre yükseklikte bulunan sistemde 26 adet uydu bulunmakta ve bunlardan 22 tanesi aktif olarak kullanımdadır.

GALILEO uyduları 2020 yılında 30 adet yörüngede olacak şekilde tasarlanmıştır. 675 kg ağırlığında ve 23222 km irtifada bulunmaktadır. Her uydu Dünya çevresindeki dönüşünü yaklaşık olarak 14 saatte tamamlamaktadır. 1200-1600 MHz frekanslarında yayın yapan L anteni yanı sıra ölçüm ve düzeltme yapmak için kullanılan S ve C antenleri ile aramakurtarma görevleri için ayrılmış SAR anteni de içermektedir. Uydularda Pasif Hidrojen Maser Saati (PHM) ve Rubidyum Atomik Frekanslı Standart Saat (RAFS – Rubidium Atomic Frequency Standard clock) kullanılmaktadır.

İniş destek sistemleri projesi olan EGNOS da GALILEO uydularından ve yer sistemlerinden gelen sinyalleri kullanarak çalışmaktadır.

Yer kontrol istasyonları hizmetin işlevsel hizmetini sürdürmesini sağlamak üzere kurulmuştur. Uyduların güncel yörünge ve saat doğruluğunu izlemek, orbital hassasiyetlerini ve gerektiği takdirde düzeltmeleri sağlamakla yükümlüdür. 2 kontrol merkezi Oberpfaffenhofen, Almanya ve Fucino, İtalya’da kuruludur. 6 ölçüm, izleme istasyonu Kiruna, Kourou, Noumea, Sainte-marie, Reuninon, Redu'da yer almaktadır. Kullanıcılara hizmet vermek için Madrid’de kurulu 1 servis merkezi bulunmaktadır.

GNSS alıcısı içeren cihazlardan oluşmaktadır. GPS’e olan bağımlılığın diğer sistemlerin ortaya çıkmasıyla ortadan kalkması sonucunda gün geçtikçe tüm sistemler ile çalışabilecek sistemler geliştirilmekte ve piyasaya sürülmektedir.

BEIDOU: Çin’in sahip olduğu BEIDOU uydu sistemi, diğer GNSS sistemlerinde de olduğu gibi başlangıçta Çin’in ulusal güvenlik amaçları için tesis edilmiştir. Kendi GNSS sistemine sahip olarak üretilen silahlar ile eşgüdümlü olarak kullanma ve başka ülkelerin sistemlerine bağımlılıktan kurtulma amaçlanmıştır. Kullanımda askerî ve sivil olmak üzere iki ayrı hassasiyet derecesi bulunmaktadır. 2000 yılında başlayan ilk uzaya uydu fırlatma işlemi ile başlayan kurulum çalışmaları kısa zaman içerisinde tamamlanmış BEIDOU2 ve BEIDOU-3 adlandırmaları ile geliştirmelere devam edilmiştir.

BEIDOU Sistemi 39 adet uyduya sahip olup 33 tanesi aktif olarak hizmet vermektedir.

Sistem deneysel olarak tasarlanan BEIDOU-1, bölgesel hizmet veren BEIDOU-2 ve küresel olarak hizmet veren BEIDOU-3 aşamaları ile gelişim göstermiştir.

Farklı katmanlarda bulunan uydular 828 kg ve 1615 kg ağırlıklarında olup 12 ilâ 15 yıl kullanım ömürleri olacak şekilde tasarlanmıştır.

Uydularda 2 adet rubidyum atomik saat bulunmaktadır. İkinci ve üçüncü nesil uyduların birlikte çalışması ile küresel olarak hizmet veren sistemin aktif uydu sayısı 33’tür.

Yer kontrol istasyonları sistemi; 1 ana istasyon, 2 müdahale istasyonu ve 30 gözlem istasyonundan oluşmaktadır.

Sistemin devreye girmesi ile özellikle Çin’de üretilen akıllı telefon ve tabletler BEIDOU sinyalleri ile çalışacak özelliklerle donatılmaya başlanmıştır.