GPS : Global Positioning System

Global Positioning System : GPS

หมายถึง ระบบระบุตำแหน่งบนพื้นโลกด้วยสัญญาณดาวเทียม GPS ทำงานผ่านสัญญาณวิทยุที่ส่งมาจากดาวเทียมไปยังเครื่องรับสัญญาณบนพื้นดิน สัญญาณวิทยุที่รวบรวมจากดาวเทียมดวงต่างๆ จะนำมาใช้ในการคำนวณระยะทางระหว่างเครื่องรับสัญญาณและดาวเทียมแต่ละดวง ปัจจุบันเครื่องรับสัญญาณ GPS จะมีขนาดเล็กลงและมีราคาถูกลง สามารถนำมาใช้งานเชิงพาณิชย์ ได้หลายรูปแบบ  และไม่ต้องเสียค่าใช้จ่ายในการใช้สัญญาณ

องค์ประกอบของ GPS

1.Space Segment

ประกอบด้วยเครือข่ายดาวเทียม 3 ค่าย คือ อเมริกา รัสเซีย ยุโรป

•- อเมริกา ชื่อ NAVSTAR (Navigation Satellite Timing and Ranging  

GPS) มีดาวเทียม 28 ดวง ใช้งานจริง 24 ดวง อีก 4 ดวงเป็นตัวสำรอง แบ่งเป็น 6 วงโคจร วงโคจรละ 4 ด

วง มีรัศมีวงโคจรจากพื้นโลก  20,200 กม. ดาวเทียมแต่ละดวงใช้ เวลา

ในการโคจรรอบโลก  12  ชั่วโมง บริหารงานโดย Department of Defenses

•- ยุโรป ชื่อ Galileo มี 27 ดวง บริหารงานโดย ESA หรือ European Satellite Agency จะพร้อมใช้งานในปี 2008

•- รัสเซีย ชื่อ GLONASS หรือ Global Navigation Satellite บริหารโดย Russia VKS (Russia Military Space Force) ในขณะนี้ภาคประชาชนทั่วโลกสามารถใช้ข้อมูลจาก

ดาวเทียมของทางอเมริกา (NAVSTAR) ได้ฟรี เนื่องจากนโยบายสิทธิการเข้าถึงข้อมูลและข่าวสารสำหรับประชาชนของรัฐบาลสหรัฐ จึง

เปิดให้ประชาชนทั่วไปสา

มารถใช้ข้อมูลดังกล่าวในระดับความแม่นยำที่ไม่เป็นภัยต่อความมันคงของรัฐ กล่าวคือมีความแม่นยำในระดับบวก / ลบ 10 เมตร

2.Control Segment

ประกอบด้วย สถานีภาคพื้นดิน 11 สถานี  สถานีหลัก อยู่ที่ Falcon Air Force Base ประเทศสหรัฐอเมริกา และศูนย์ควบคุม

ย่อยอีก 11 สถานี กระจายไปยังภูมิภาคต่าง ๆ ทั่วโลก

3.User Segment

ผู้ใช้งานต้องมีเครื่องรับสัญญาณที่สามารถรับคลื่นและแปรรหัสจากดาวเทียมเพื่อนำมาประมวลผลให้

เหมาะสมกับการใช้งานในรูปแบบต่าง ๆ เช่น การสำรวจ การเดินทาง การใช้งานทางทหาร เป็นต้น

การทำงานของ GPS

แบ่งออกได้เป็น 5 ขั้นตอน คือ
1. การรับสัญญาณจากดาวเทียมโดยหลักการรูปสามเหลี่ยมระหว่างดาวเทียมกับเครื่องรับ
2. GPS วัดระยะโดยใช้เวลาเดินทางของคลื่นวิทยุ
3. ดาวเทียมและเครื่องรับจำเป็นจะต้องมีนาฬิกาที่ละเอียดสูงมาก
4. นอกจากระยะทางแล้วจะต้องทราบตำแหน่งของดาวเทียมที่อยู่ในอวกาศด้วย
5. ในชั้นบรรยากาศไอโอโนสเฟียร์ (Ionosphere) และชั้นบรรยากาศโลก (Atmosphere) ความเร็วคลื่นวิทยุเดินทางได้ช้าลง จึงต้องทำการแก้ไขที่จุดนี้ด้วย

ประโยชน์ของเครื่อง GPS

1. บอกตำแหน่ง ณ เวลาปัจจุบัน ว่าอยู่ที่ตำแหน่งใด

2. บันทึกเส้นทางที่ผู้ใช้ได้เดินทางไป เช่น การเดินป่า หรือเดินทางบนถนน

3. นำทางไปจุดหมายที่กำหนด

4. ใช้ค้นหาสถานที่สำคัญต่างๆ

 

การประยุกต์ใช้งาน GPS ในปัจจุบัน 

- การสาธารณสุขและการบรรเทาสาธารณะภัย

- การสำรวจ การก่อสร้างระบบเส้นทางคมนาคมและการทำแผนที่

- การขนส่งและ Logistics

- การควบคุมหรือติดตามยานพาหนะ (Tracking) การนำทาง (Navigator)

- การติดตามบุคคลหรือติดตามสัตว์ป่า

- การวางแผนการใช้ประโยชน์ที่ดิน การโยธา และการผังเมือง

- การนำไปใช้ประโยชน์ทางทหาร

- การป้องกันการโจรกรรมและติดตามทรัพย์สินคืน