รู้จัก GPS ระบบระบุตำแหน่งบนโลกที่ทำให้ชีวิตประจำวันของทุกคนง่ายขึ้น

เรื่องที่น่าสนใจล่าสุด

ชีวิตประจำวันของเราเริ่มตั้งแต่ตื่นนอนถึงเข้านอน ต้องมีส่วนเกี่ยวข้องกับ GPS ไม่มากก็น้อย ตื่นนอนมาเราอยากรู้ว่าวันนี้ฝนจะตกหรือไม่ แค่มองบนหน้าจอสมาร์ทโฟนก็มีรายงานสภาพอากาศ ออกไปทำงานอยากรู้ว่าจราจรเส้นทางไหนที่หนาแน่นจะได้หาเส้นทางที่สะดวกที่สุด ก็ต้องใช้ Google Map ซึ่งก็ต้องใช้ GPS เพื่อประกอบการแสดงผล ขณะเดินทางหัวหน้าอยากรู้ว่าเราเดินทางหนึ่งไหนแล้ว เราก็ต้องแชร์โลเคชั่นไปให้หัวหน้าซึ่งการบอกพิกัดของเราก็ต้องผ่าน GPS

เมื่อ GPS มีความสำคัญกับชีวิตของเราขนาดนี้ เราก็ควรทำความรู้จักกับมันไว้บ้าง

จีพีเอส (Global Positioning System : GPS) คือระบบดาวเทียมนำร่องโลก (Global Navigation Satellite System : GNSS) เพื่อระบุข้อมูลของตำแหน่งและเวลาโดยอาศัยการคำนวณจากความถี่สัญญาณนาฬิกาที่ส่งมาจากตำแหน่งของดาวเทียมต่างๆ ที่โคจรอยู่รอบโลกทำให้สามารถระบุตำแหน่ง ณ จุดที่สามารถรับสัญญาณได้ทั่วโลกและในทุกสภาพอากาศ

ดาวเทียมสำหรับใช้งาน GPS คือดาวเทียม NAVSTAR (Navigation Satellite Timing and Ranging GPS) ปัจุบันมีดาวเทียมที่ใช้งานได้ 24 ดวง จัดแบ่งออกเป็น 6 รอบวงโคจร ในแต่ละวงโคจรมีดาวเทียม 4 ดวง รัศมีวงโคจรจากพื้นโลก 20,162.81 กม. หรือ 12,600 ไมล์ ดาวเทียมแต่ละดวงจะใช้เวลาในการโคจรรอบโลก 12 ชั่วโมง / 1 รอบ

GPS มีหลักการทำงานคือ

  • ฝ่ายเครื่องส่งสัญญาณ GPS จะส่งสัญญาณจากดาวเทียมแต่ละดวง โดยสัญญาณที่ส่งมาจากดาวเทียมนี้ประกอบไปด้วยข้อมูลที่ระบุตำแหน่งและเวลาขณะส่งสัญญาณ
  • ฝ่ายเครื่องรับสัญญาณ GPS จะต้องประมวลผลความแตกต่างของเวลาในการรับสัญญาณเทียบกับเวลาจริง ณ ปัจจุบันเพื่อแปรเป็นระยะทางระหว่างเครื่องรับสัญญาณกับดาวเทียมแต่ละดวง ซึ่งได้ระบุมีตำแหน่งของมันมากับสัญญาณดังกล่าวข้างต้น

ความแม่นยำของ GPS

จะต้องมีดาวเทียมอย่างน้อย 4 ดวง เพื่อบอกตำแหน่งบนผิวโลก ซึ่งระยะห่างจากดาวเทียมทั้ง 3 กับเครื่อง GPS จึงจะสามารถระบุตำแหน่งบนผิวโลกได้อย่างแม่นยำ

ปัจจัยที่เกี่ยวข้องกับความแม่นยำของการระบุตำแหน่ง

  • ตำแหน่งของดาวเทียมแต่ละดวง ถ้าระยะห่างระหว่างดาวเทียมที่ใช้งานอยู่ห่างกันย่อมให้ค่าที่แม่นยำกว่าที่อยู่ใกล้ๆ กัน
  • ยิ่งมีจำนวนดาวเทียมที่รับสัญญาณได้มากก็ยิ่งให้ความแม่นยำมากขึ้น
  • ความแปรปรวนของชั้นบรรยากาศ เพราะชั้นบรรยากาศประกอบด้วยประจุไฟฟ้า ความชื้น อุณหภูมิ และความหนาแน่นที่แปรปรวนตลอดเวลา เมื่อสัญญาณ GPS ซึ่งส่งมาในรูปคลื่น ตกกระทบกับวัตถุดังกล่าว จะเกิดการหักเหทำให้สัญญาณที่ได้อ่อนลง
  • สิ่งแวดล้อมในบริเวณเครื่องรับสัญญาณ GPS เช่น มีการบดบังจากกระจก ละอองน้ำ ใบไม้ เพราะถ้าสัญญาณจากดาวเทียมตกกระทบกับวัตถุดังกล่าวก็จะมีการหักเห ทำให้ค่าที่คำนวณได้จากเครื่องรับ GPS ผิดเพี้ยนไป
  • ประสิทธิภาพของเครื่องรับสัญญาณ GPS ว่ามีความไวในการรับสัญญาณแค่ไหน และ ความเร็วในการประมวณผลก็มีส่วนสำคัญ

จะเห็นว่าวิธีแชร์โลเคชั่นแบบง่ายๆ ที่เราทำในแอปต่างๆ นั้น ในทางเทคนิคแล้วมันมีความซับซ้อนมากนัก

Klook.com