YERKON
Simülasyonu çalıştırÇalıştır

YERKON

YERKON, karayolu ulaşımı için uydudan bağımsız, yer tabanlı bir konumlandırma katmanıdır. GNSS sinyali kesildiğinde konum bilgisini sağlamakta, GNSS çalışırken ise uydunun verdiği konumu doğrulamaktadır. Yol kenarında hâlihazırda bulunan direk ve kabinlere düşük maliyetli yayın birimleri yerleştirilmekte; araçtaki alıcı, bu birimlere olan uzaklığını ölçerek kendi konumunu hesaplamaktadır.

Proje dokümanı: YERKON raporu (PDF, 20 sayfa)

Yayın birimleri yol kenarındaki direk ve kabinlere yerleştirilmektedir. Alıcı, uydu sistemlerini ve yer tabanlı birimleri her zaman birlikte kullanmaktadır. Uydu sinyali mevcutken iki konumun karşılaştırılması, karıştırma (jamming) ve aldatma (spoofing) girişimlerinin tespit edilmesini sağlamaktadır; uydu sinyali kesildiğinde ise konum yer tabanlı birimler üzerinden hesaplanmaktadır.
Yayın birimleri yol kenarındaki direk ve kabinlere yerleştirilmektedir. Alıcı, uydu sistemlerini ve yer tabanlı birimleri her zaman birlikte kullanmaktadır. Uydu sinyali mevcutken iki konumun karşılaştırılması, karıştırma (jamming) ve aldatma (spoofing) girişimlerinin tespit edilmesini sağlamaktadır; uydu sinyali kesildiğinde ise konum yer tabanlı birimler üzerinden hesaplanmaktadır.
9,19 mŞehir içi
8,15 mKırsal
1,08 mTünel

Simülasyonla hesaplanan üç senaryo. Her biri, hataların yüzde 95'inin altında kaldığı yatay sapmayı göstermekte olup Ankara'nın gerçek arazi verisi üzerinde çalıştırılmıştır.

Önerilen sistem

Ulaştırma ve Altyapı Bakanlığı'nın elektrik ve haberleşme hattına bağlı noktaları hâlihazırda mevcuttur: akıllı ulaşım sistemi (AUS) kabinleri, yol kenarı üniteleri, trafik ışıkları, tünel aydınlatma sistemleri ve ücretli yol gişeleri. YERKON, bu noktalara düşük maliyetli bir radyo yayın birimi eklemeyi önermektedir. Yayın birimi, kendi kimliğini ve kurulum sırasında ölçülmüş konumunu yayınlamaktadır. Bu noktaların seyrek kaldığı bölgelerde yol boyundaki diğer direklerden yararlanılmaktadır; simülasyonda şehir içinde aydınlatma direkleri, kırsalda ise çoğunlukla elektrik dağıtım direkleri kullanılmıştır.

Bir yayın biriminin 1.000 adetlik üretimdeki maliyeti; muhafazası, baskılı devre kartı, dizgi ve lehim işçiliği dahil yaklaşık 1.400 TL'dir. Maliyetin düşük tutulabilmesinin temel nedeni, AUS noktalarında hâlihazırda bulunan elektrik ve haberleşme altyapısının yeniden kullanılmasıdır.

YERKON, yalnızca GNSS kesildiğinde devreye giren bir yedek sistem değil, GNSS çalışırken de onu denetleyen bağımsız bir doğrulama katmanıdır. Alıcı, uydunun verdiği konumu YERKON'un hesapladığı konumla sürekli olarak karşılaştırmaktadır; iki konum arasında anlamlı bir fark oluştuğunda karıştırma veya aldatma (spoofing) girişimi tespit edilmektedir.

Kullanım alanları

Projenin durumu

Sayfalar

01SorunGünümüzde konum ve seyrüsefer hizmetlerinin neredeyse tamamı GPS, Galileo, GLONASS ve BeiDou sistemlerinden sağlanmaktadır. Bu bağımlılık yalnızca araç navigasyonunu değil; acil çağrı ekiplerini, kamu araç filolarını, insansız araçları ve kargo taşımacılığını da kapsamaktadır.Sayfaya git →02SistemYERKON üç bileşenden oluşmaktadır: koordinatları ölçülmüş noktalara yerleştirilen yayın birimleri, kendi konumunu hesaplayan alıcılar ve yayın birimlerinin kimlik ve açık anahtarlarını güncel tutan Merkezî Yönetim Sistemi.Sayfaya git →03AR-GEYERKON projesi aşağıdaki altı araştırma sorusuna yanıt aramaktadır. Soruların tamamı araştırma süreci boyunca açık kalacak olup her birinin altında izlenecek yöntem açıklanmıştır.Sayfaya git →04FaydaYERKON, konum bilgisinin hayati önem taşıdığı ancak uydu sinyalinin kesildiği, zayıfladığı veya güvenilirliğini yitirdiği durumlarda ulaşımın ve konuma bağlı hizmetlerin kesintisiz sürmesini amaçlamaktadır. Projenin ticarileşme potansiyeli sayfanın sonunda açıklanmıştır.Sayfaya git →05KarşılaştırmaYERKON ve diğer on konumlandırma sistemi aynı ölçütler üzerinden karşılaştırılmaktadır. Koyu zeminli satırlar YERKON'un simülasyon sonuçlarını, diğer satırlar ise ilgili sistemlerin kendi kaynaklarında yayımlanan değerleri göstermektedir.Sayfaya git →06MaliyetBu sayfada karşılaştırma tablosundaki her maliyet hücresinin kalem kalem dökümü yer almaktadır: hangi parçanın hangi fiyattan ve hangi satıcıdan alındığı ile her değerin dayanağı. Sayfadaki değerler simülasyondan ve parça listesinden hesaplanmakta; bunlardan biri değiştiğinde sayfa da güncellenmektedir. Yalnızca direk fiyatları tablosu doğrudan kaynaklarından aktarılmıştır.Sayfaya git →07MevzuatBu sayfada YERKON'un yayın gücünü, piyasaya arzını ve bakım maliyetini belirleyen kurallar resmî kaynaklarıyla birlikte sunulmaktadır. Güç, bakım ve kira için belirtilen her sınır simülasyonda da aynen uygulanmaktadır; prototip cihazlarına ilişkin frekans kuralları ise saha denemeleri için verilmiştir.Sayfaya git →08SimülasyonSimülasyon, yayın birimlerini Ankara'nın gerçek arazi verisi üzerine yerleştirmekte ve bir alıcıyı yol boyunca hareket ettirmektedir. Alıcı her adımda yayın birimlerine olan mesafeyi ölçmekte ve konumunu bu ölçümlerden hesaplamaktadır; hesaplanan konum gerçek konumla karşılaştırılarak hata belirlenmektedir. Sonuçlar saha ölçümü değil, simülasyon çıktısıdır.Sayfaya git →09KaynaklarSitede kullanılan tüm kaynaklar konularına göre listelenmiştir. Her değer şunlardan birine dayanmaktadır: yayımlanmış bir fiyat veya veri sayfası, bir ölçüm, bir standart veya yönetmelik, bu kaynaklarla yapılmış bir hesap, bir tasarım kararı ya da açıkça belirtilmiş bir varsayım.Sayfaya git →

Ekip ve iletişim

Mehmet GÖNÜL

TOBB ETÜ Bilgisayar Mühendisliği, 4. sınıf

mgonul@etu.edu.tr

Mustafa Göktürk BİNAY

TOBB ETÜ Bilgisayar Mühendisliği, 2. sınıf

gokturkbnay@gmail.com

Yavuz Selim OKTAR

TOBB ETÜ Yapay Zekâ Mühendisliği, 3. sınıf

yavuzselimoktar@gmail.com

Simülasyonun kaynak kodu ve yöntemi: GitHub