Uydu Sistemleri ve Uydu Haberleşme Hizmetleri

Yerden aldığı sinyalleri tekrar daha geniş alanı kapsayacak şekilde dünyaya gönderen cihaza
haberleşme uydusu denir.

Uydu Haberleşmesi, uydu ve uydu yer istasyonları ile gerçekleştirilir. Uydu yer istasyonları, gönderici ve alıcı olmak üzere iki farklı yer istasyonu vardır. Yeryüzeyinden yaklaşık 36000 km yukarıdaki jeosenkron (yer sabit – yer ile birlikte hareket eden) haberleşme uyduları ile yer istasyonları arasındaki mesafe ise yaklaşık 42000 km civarındadır.

Uydu yer istasyonları, mobil uydu haberleşme sistemlerini oluşturan bölümlerden bir tanesidir.
Uydu kümelerine gönderilen çağrılar bu istasyonlarda işlenerek alıcıya ulaştırılır. Her uyduya ekvatorun üzerinde dünya yüzeyinden yaklaşık 36,000 km yukarıdaki yörüngede bir boylam tahsis edilmiştir. Yer antenlerinin çoğunluğu izleme yapmayan antenler olduğu için, uydunun önemli miktarda hareket etmesi, uydunun hüzme pozisyonunu değiştirir. Bu durum istenen iletişimin bozulmasına ve kesilmesine neden olur.
Bu nedenle yer uydu istasyonu, uydu yörüngesini sürekli kontrol ve kalibre eder.

Uydu telefonları birçok amaç için kullanılmaktadır. Bu altyapılar normal karasal hatların sunduğu
telefon hizmetine ek olarak, kablolu hatların bulunmadığı, GSM hatlarının kapsama alanının dışında
kalındığı yerlerde görüşme imkanı sağlamalarından ve en önemlisi de mobil kesintisiz telefon görüşmesine
olanak vermesinden dolayı tercih edilir.

Bina ve araba içi gibi kapalı yerlerde uydu haberleşme hizmetlerinin kullanımı, harici anten aksesuarları ile mümkündür. Mobil olarak uydu telefonu kullanımı gökyüzünün görüleceği açık alanlara çıkılarak gerçekleştirilmektedir. Çünkü uydular üzerinden yeryüzüne gönderilen sinyaller beton, demir vb. yapılardan geçemez; yeryüzüne gönderilen sinyaller uydu ekipmanlarının algılayabileceği düzeydeki sinyal gücü ile iletilir. Genellikle kullanılan uydu telefonu hizmetinin şebeke çalışma prensibi noktadan noktaya olarak tabir
edilen çalışma tipidir. Aboneler uydu telefonundan uydu telefonuna aramalar yaparak hiçbir karasal bağlantı noktasına girmeden görüşmelerini kesintisiz bir şekilde gerçekleştirebilirler.

Uydu telefonu kullanımında kullanıcılara sunulan hizmetler
• Ses aktarımı,
• Kısa mesaj gönderimi ve alımı,
• Bulunduğu yerin koordinatlarını temin
etme ve gönderme (GPS),
• Konferans görüşme olarak özetlenebilir.

Uydu interneti, uydu üzerinden internet hizmeti alınmasını sağlayan bir sistemdir.

Uydu bağlantısı, uydu üzerinden televizyon yayınları alınırken kullanılan çanak antenlere benzer bir anten ile yüksek hızlarda veri almayı ve göndermeyi sağlar. Uydu yayınları çift yönlü (multicast) ya da tek yönlü
(broadcast) yayınlar olmak üzere ikiye ayrılır. Çift yönlü sistemler uydu donanımı aracılığı ile yüksek
hızlarda hem veri gönderilmesine hem de veri alınmasına olanak tanırken tek yönlü yayınlar ise yüksek hızlarda fakat sadece veri yollanmasına veya sadece veri alınmasına olanak sağlar. Tek yönlü uydu sisteminde verinin gönderilebilmesi için bir çevirmeli ağ, GPRS, EDGE vb. bağlantıya ihtiyaç duyulur.

Uydu internet hizmeti kullanım alanına göre  karasal, denizcilik, havacılık ve endüstriyel alanlar olmak üzere kollara ayrılmaktadır.

Karasal alanda uydu internet hizmeti, internet alt yapısı olmayan yerlerde bulunan ofisler, şantiyeler, kamp alanları gibi yerler için kullanılmaktadır. Diğer bir kullanım nedeni ise internet altyapısının yedeklenmesidir. Aynı zamanda doğal afetler vb. karasal hattın olumsuz etkilendiği durumlarda ise uydu interneti kesintisiz hizmet vermeye devam eder. Bu da uydu internetinin ODD sektöründe tercih edilme sebepleri arasında yer almaktadır.

Denizcilik alanında kullanılan uydu haberleşme hizmet ile ilgili ekipman içerikleri  karasal alanda kullanılan
uydu haberleşme ekipmanlarından farklıdır. Çünkü devamlı hareket eden deniz taşıtının uydu ile bağlantısı sürekli olmalıdır. Bu nedenle deniz taşıtına konulan uydu internet hizmet ekipmanına ait harici uydu anteni bağlantıyı sürekli sağlayacak tipte ve deniz taşıtı farklı yönlere hareket etse dahi devamlı sinyalleri takip edebilecek özellikte olmalıdır.

Günümüzde kullanılan marin uydu internet hizmetleri L band uydular üzerinden alınan broadband
servisler ile yaklaşık 492 kbps veri hızı ile sağlanmaktadır. Diğer bir hizmet şekli ise daha yüksek internet hız taleplerini karşılamak amacıyla tesis edilen KA band hizmet içeriğidir. L band tip uydular üzerinden alınan hizmet için kullanılacak ekipman boyutları küçük ölçülerde ve ekonomik fiyatlarda iken KA bandında ekipman içerikleri daha büyük olup fiyat olarak da L banda göre daha pahalı bir hizmet sunmaktadır. Bu alanda kullanılan tüm tip uydu hizmetleri karasal alanda kullanılan uydu hizmetlerinin fiyatlarına göre de ciddi fiyat farklılıklarına sahiptir. Ayrıca hâlen hem L band uydular üzerinden hizmet alımı 400 kbps için, hem de KU ve KA bantlarından daha yüksek hızda marin uydu internet hizmeti için uydu ekipmanı ekonomik ve
küçüktür, hava şartlarından etkilenmez uydu kapsama sahası geniştir. KU ve KA band uydular üzerinden 512 kbps ve üzeri hız ile marin uydu internet kullanımı sağlayan uydu ekipmanı yüksek fiyatlı olup ekipman
ölçüleri büyüktür. Hava şartlarından etkilenir uydu kapsama sahası ancak birden fazla uydu kümesi ile
genişletilebilir.(Frekans bantları hakkında detaylı bilgi için kitabınızın 143. sayfasındaki Tablo 5.3 Uydu Haberleşme Hizmetlerinde Frekans Bantları tablosunu inceleyiniz.)

M2M teknolojisi ; işletmelerin sahalarda bulunan teknolojik alt yapıya sahip sistemleri üzerinden kablosuz bir şekilde merkezî bilgi takip merkezlerine veri aktarım teknolojisidir. Kırsal alanlarda GSM kayıpları yaşandığından bu alanlardaki çalışmalar M2M uydu haberleşme hizmetleri üzerinden kesintisiz bir şekilde gerçekleştirilmektedir. M2M hizmetlerinde uydu haberleşme hizmetleri üzerinden veri aktarım hizmetlerinin gerçekleştirilmesinin diğer bir sebebi ise yine olağanüstü durumlara karşı veri aktarım hizmetlerinin sürdürülebilir olması içindir. Örneğin; gaz dağıtım şirketi gaz dağıtım tesisleri içerisindeki boru hatları üzerinden verileri her an kesintisiz takip edebilmelidir. Yaşanabilecek acil durumlar karşısında ise boru hatlarının akışının durdurulması bu sistemler aracılığıyla yapılabilmektedir.

RASAT Araştırma Uydusu, Türkiye’nin ve TÜBİTAK UZAY’ın BiLSAT uydusundan sonra sahip olduğu
ikinci uzaktan algılama uydusudur. Yüksek çözünürlüklü optik görüntüleme sistemine ve Türk mühendislerce
tasarlanıp geliştirilen yeni modüllere sahip olan RASAT, Türkiye’de tasarlanıp üretilen ilk yer gözlem uydusudur. TSK ve kamu kurum/kuruluşlarının görüntü ihtiyacını karşılamak amacıyla bir adet
2,5 m çözünürlüklü görüntü sağlayabilen uydu ve görüntülerin alınacağı, işleneceği ve uydunun kontrolünün
yapılacağı bir adet yer istasyonu geliştirilmesi projesidir. Haritacılık, afet izleme, çevre, şehircilik ve planlama alanlarında kullanılmaktadır.

Makineler arası iletişim teknolojisinin gelişimi ile birlikte başta her türlü nakil araçlarının yakıt tüketimi, temel enerji ve doğal kaynakların etkin ve verimli bir şekilde yönetimi  ile israfın azaltılması sağlanmakta, kayıp
ve kaçaklar en aza indirilmekte ve ülke ekonomisine katkı sağlanmaktadır.

Uydu haberleşme sistemleri üzerinden M2M modeliyle sunulan hizmetlerden biri de araç
takip teknolojileridir. Günümüzde birçok araç takip teknolojileri bulunmaktadır. Bu teknolojilerin hepsi Global Konum Belirleme (GNSS: Global Navigation Satellite System) uyduları üzerinden bulundukları konum bilgisini alır. Global Konum belirleme Sistemleri olarak halen ABD’nin GPS (Global Positioning System), Rusya’nın GLONASS sistemi, Avrupa Birliğinin GALILEO sistemi, Çin’in Compass/BeiDou sistemi faal olarak hizmet sunmaktadır

Araç takip sistemleri merkez bilgisayara veya diğer adı ile sunuculara gönderimleri GSM şebekesi
üzerinden ya da yine uydu şebekesi marifeti ile gerçekleştirirler. Büyük yerleşim yerlerinde bu hizmetler
genellikle GSM şebekesi üzerinden kullanılırken uluslararası nakliye hizmetleri için gidilen her yerde
GSM olmayacağından ötürü genellikle sistem içeriği uydu tabanlı olması tercih edilmektedir. Sistemin tüm anlamı ile uydu üzerinden çalışmasının bir diğer avantajı ise ülkeler arası kullanılan veri haberleşmesinden
kaynaklanacak olan tarife ücretlerinden etkilenmemesidir.

Askerî amaçlı uydu haberleşme hizmetleri; ses-data-görüntülü haberleşme, istihbarat, konum belirleme,
erken uyarı sistemleri altyapılarında kullanılmaktadır. Askerî uydu haberleşme sistemler ile cepheden
cepheye veya cepheden komuta merkezine uydu üzerinden telefon görüşmeleri gerçekleştirilebilirken, istihbarat amaçlı kullanılan uydular vasıtası ile inceleme ve gözetleme yapılacak yerlerin araştırılması yapılabilmektedir.

Askerî olarak uydular üzerinden hizmet alımı, Dar Band Uydu Telekomünikasyonu, Geniş
Bant Uydu Telekomünikasyonu, Korumalı Uydu Telekomünikasyonu olarak sınıflandırılır. Savunma
sektöründe kullanılan uydular geniş band hizmetleri için X ve KA bandı, Mobil sistemler
UHF bandı, Raduga ve Strela uyduları C bandında çalışmaktadır (Askerî Amaçlı Uydular ve Çalışma Frekans Aralıkları hakkında detaylı bilgi için 153. sayfada yer alan Tablo 5.4'ü inceleyiniz).

Türkiye’nin ilk askeri amaçlı uydusu GÖKTÜRK- 1 projesi Hava Kuvvetleri Komutanlığı‘nın
projesi olarak, TAI A.Ş., ASELSAN A.Ş., TUBİ- TAK, UEKAE, ROKETSAN A.Ş., TR TECNOLOGY
gibi Türk ortaklarının katılımı ve Thales Alenia pace sorumluluğunda gerçekleştirilmiştir.
GÖKTÜRK-1 yakıtsız olarak yaklaşık 1070 kg kütleye sahiptir. Türkiye‘nin 2016 sonunda Fransız
Guyanası‘nda bulunan Koruou Fırlatma Merkezi‘nden uzaya fırlattığı Göktürk-1 uydusu, 50 santimetreye kadar siyah beyaz, 2 metreye kadar ise renkli çözünürlükte görüntü çekerek Hava Kuvvetleri
Komutanlığı‘na görüntüleri iletmektedir.