1.ระบบบอกตำแหน่ง
GPS มาจากคำว่า Global
Positioning System เป็นระบบกำหนดตำแหน่งบนพื้นโลกด้วยดาวเทียม
ประวัติความเป็นมาจากการออกแบบและสร้างโดยกระทรวงกลาโหมประเทศสหรัฐอเมริกา
เมื่อต้นปี 1970 มีชื่อเป็นทางการว่า Navigation
Signal Timing and Ranging Global Positioning System (NAVSTAR GPS) GPS เป็นระบบที่สามารถใช้หาตำแหน่งบนโลกได้ในทุกสภาพอากาศตลอด24 ชั่วโมง และใช้ได้ทั่วโลกGPS ประกอบด้วยองค์ประกอบ 3 ส่วนหลักคือ
1. ส่วนอวกาศ (Space segment)
2. ส่วนสถานีควบคุม (Control segment)
3. ส่วนผู้ใช้ (User segment)
ส่วนอวกาศ (Space segment) ประกอบด้วย
ดาวเทียมโคจรรอบโลก 24 ดวง ใช้ปฏิบัติงาน 21 ดวง สำรอง 3 ดวง ลอยอยู่ในวงโคจรสูงประมาณ 20,000กิโลเมตร หมุนรอบโลก1 รอบใช้เวลาโคจร 12 ชั่วโมง วงโคจรมีทั้งหมด 6 วงโคจร แต่ละวงโคจรมีดาวเทียม 4 ดวง เพื่อความแม่นยำ ถูกต้อง ในการคำนวณตำแหน่งพิกัดของ GPS Receiver ที่รับสัญญาณบนโลก ดาวเทียมจะใช้นาฬิกาอะตอมมิค ได้แก่ นาฬิกาอะตอมซีเซียม 2 เรือน และนาฬิกาอะตอมรูบิเดียม 2 เรือน
การติดต่อสื่อสารกับดาวเทียมใช้คลื่นวิทยุประกอบด้วย 2คลื่นความถี่ คือ คลื่น L1 ความถี่ 1575.42 MHz และคลื่น L2 ความถี่ 1227.60 MHz
ส่วนสถานีควบคุม (Control segment)
ได้แก่สถานีภาคพื้นดินที่ทำหน้าที่ควบคุมระบบ กระจายอยู่ตามส่วนต่างๆ ของโลก เพื่อทำหน้าที่ปรับปรุงข้อมูลดาวเทียมให้มีความถูกต้องและทันสมัยอยู่ตลอด เวลา โดยแบ่งออกเป็น
1. สถานีควบคุมหลัก
2. สถานีติดตามดาวเทียม ทำหน้าที่รังวัดติดตามดาวเทียมตลอดเวลา
3. สถานีรับส่งสัญญาณ
ในการทำงาน สถานีควบคุมหลักจะรับข้อมูลตำแหน่งและเวลาในการเคลื่อนที่ของดาวเทียมแต่ดวง จากสถานีติดตามดาวเทียม จากนั้นทำการตรวจสอบและปรับแก้ค่าความถูกต้องของข้อมูลที่ควรจะเป็นส่งกลับ ไปยังตัวดาวเทียมวันละสามครั้ง
ส่วนผู้ใช้ (User segment)
ส่วนผู้ใช้ ซึ่งนอกจากจะหมายถึงผู้ใช้งานระบบ GPS แล้ว ยังรวมถึง ฮาร์ดแวร์ ซอฟต์แวร์ รวมถึงเทคนิควิธีการต่างๆ ที่ช่วยให้เกิดการปรับปรุงคุณภาพของการรับสัญญาณที่ดีขึ้น และค่าความถูกต้องเชิงตำแหน่งที่ถูกต้องมากขึ้น
ประโยชน์และการประยุกต์ใช้ระบบ GPS
• ช่วยนำทางจากที่หนึ่งไปยังอีกที่หนึ่งได้ตามต้องการ
• ช่วยในการติดตามการเคลื่อนที่ของยานพาหนะ คน สัตว์ และสิ่งของ
• ช่วยในการปรับปรุงแก้ไขความถูกต้องเชิงตำแหน่งของข้อมูลจากดาวเทียม
• ช่วยในการสำรวจรังวัด ทำแผนที่ และจัดสร้างฐานข้อมูลสารสนเทศภูมิศาสตร์
• ช่วยในการควบคุมเครื่องจักรกลในภาคเกษตรกรรม
• ช่วยในการบริหารจัดการคมนาคมขนส่ง
• ช่วยสนับสนุนการให้บริการข้อมูลข่าวสารเชิงตำแหน่ง(Location Based Service)
• อื่นๆ
ตัวอย่างการประยุกต์ใช้ GPS
1. การใช้ GPS ในการควบคุมเครื่องจักรกลในการทำการเกษตร ช่วยลดปัญหาด้านแรงงาน เพิ่มความสะดวกรวดเร็วและเพิ่มประสิทธิภาพในการจัดการ โดยติดตั้งระบบ GPS ในรถแทรคเตอร์เพื่อใช้ในการควบคุม การหยอดเมล็ด หยอดปุ๋ย ให้น้ำและเก็บเกี่ยว ด้วยค่าพิกัดที่แม่นยำ ตามแผนที่ และคำสั่งที่โปรแกรมไว้
2. การประยุกต์ใช้ GPS กับการคมนาคม ขนส่ง และการจราจร มีการประยุกต์ใช้ในการขนส่งสินค้า โดยการนำระบบ GPS มาใช้งานควบคุมคู่กับระบบขนส่งสินค้า ทำให้ทราบที่อยู่ปัจจุบันของรถขนส่งสินค้าที่อยู่ระหว่างการปฏิบัติงานได้ ทันทีหรือบางทีใช้ รายงานการจราจร ตำแหน่งที่เกิดอุบัติเหตุหรือมีงานก่อสร้างสามารถเชื่อมต่อข้อมูลกับ Google Earth ให้ดูสภาพจริงได้ และปัจจุบันนิยมใช้เป็นระบบนำทางในรถยนต์
3. การประยุกต์ใช้ GPS กับการให้บริการข้อมูลข่าวสารเชิงตำแหน่ง เป็นการใช้งานระบบ GPS ร่วมกับการให้บริการเครือข่ายสัญญาณโทรศัพท์มือถือเพื่อเพิ่มผลกำไรผ่านการ โฆษณาประชาสัมพันธ์ข้อมูลข่าวสารเชิงพื้นที่ผ่านโทรศัพท์มือถือ
อนาคตของระบบกำหนดตำแหน่งบนโลก
ในปัจจุบันนอกจากระบบดาวเทียม GPS ของประเทศสหรัฐอเมริกาแล้ว ยังมีระบบดาวเทียมที่พัฒนาขึ้นอีกหลายระบบ เช่น GLONASSของประเทศรัสเซีย GALILEO ของสหภาพยุโรป IRNSS ของประเทศอินเดีย และ COMPASS ของประเทศจีน เป็นต้นทำให้มีการเรียกระบบดาวเทียมทั้งหลายว่า ระบบดาวเทียมนำหนของโลก : GNSS (Global NavigationSatellite Systems)
ประเด็นคำถามเพื่อนำไปสู่การอภิปรายในห้องเรียน
1. GPS คืออะไร
2. GPS มีองค์ประกอบที่สำคัญอะไรบ้าง
3. ความถูกต้องแม่นยำของ GPS ขึ้นอยู่กับสิ่งใดบ้างเพราะเหตุใด
4. อธิบายการทำงานของระบบ GPS
5. ประโยชน์ของ GPS มีอะไรบ้าง
6. จงยกตัวอย่างในการประยุกต์ใช้ในปัจจุบันที่พบเห็นมา
http://th.wikipedia.org
ไม่มีความคิดเห็น:
แสดงความคิดเห็น