ระบบบอกตำแหน่ง

GPS มาจากคำว่า Global Positioning System เป็นระบบกำหนดตำแหน่งบนพื้นโลกด้วยดาวเทียม ประวัติความเป็นมาจากการออกแบบและสร้างโดยกระทรวงกลาโหมประเทศสหรัฐอเมริกา เมื่อต้นปี 1970 มีชื่อเป็นทางการว่า Navigation Signal Timing and Ranging Global Positioning System (NAVSTAR GPS)  GPS เป็นระบบที่สามารถใช้หาตำแหน่งบนโลกได้ในทุกสภาพอากาศตลอด24 ชั่วโมง และใช้ได้ทั่วโลก

เครื่องรับ GPS

   ที่มา  http://www.thailandoffroad.com/jeep/board/Question_backup2009.asp?ID=J27613

GPS 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

 ที่มา : http://new.gistda.or.th/teaching/index.php/download-file-/doc_details/27--gps

การติดต่อสื่อสารกับดาวเทียมใช้คลื่นวิทยุประกอบด้วย 2คลื่นความถี่ คือ  คลื่น L1 ความถี่ 1575.42 MHz  และคลื่น L2 ความถี่ 1227.60 MHz

ที่มา :  http://new.gistda.or.th/teaching/index.php/download-file-/doc_details/27--gps

ส่วนสถานีควบคุม (Control segment)

ได้แก่สถานีภาคพื้นดินที่ทำหน้าที่ควบคุมระบบ กระจายอยู่ตามส่วนต่างๆ ของโลก เพื่อทำหน้าที่ปรับปรุงข้อมูลดาวเทียมให้มีความถูกต้องและทันสมัยอยู่ตลอด เวลา โดยแบ่งออกเป็น

        1. สถานีควบคุมหลัก

        2. สถานีติดตามดาวเทียม ทำหน้าที่รังวัดติดตามดาวเทียมตลอดเวลา

        3. สถานีรับส่งสัญญาณ

ในการทำงาน สถานีควบคุมหลักจะรับข้อมูลตำแหน่งและเวลาในการเคลื่อนที่ของดาวเทียมแต่ดวง จากสถานีติดตามดาวเทียม จากนั้นทำการตรวจสอบและปรับแก้ค่าความถูกต้องของข้อมูลที่ควรจะเป็นส่งกลับ ไปยังตัวดาวเทียมวันละสามครั้ง

         ที่มา :  http://new.gistda.or.th/teaching/index.php/download-file-/doc_details/27--gps

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

 การใช้ GPS นำทางในรถยนต์
ที่มา : http://zulexelectronics.com/thai/index.php?option=com_content&task=view&id=958&Itemid=0

ตัวอย่างการประยุกต์ใช้ GPS

       1.  การใช้ GPS ในการควบคุมเครื่องจักรกลในการทำการเกษตร ช่วยลดปัญหาด้านแรงงาน เพิ่มความสะดวกรวดเร็วและเพิ่มประสิทธิภาพในการจัดการ โดยติดตั้งระบบ GPS ในรถแทรคเตอร์เพื่อใช้ในการควบคุม การหยอดเมล็ด หยอดปุ๋ย ให้น้ำและเก็บเกี่ยว ด้วยค่าพิกัดที่แม่นยำ ตามแผนที่ และคำสั่งที่โปรแกรมไว้    

การใช้รถแทรคเตอร์ควบคุมการหยอดเมล็ดพืชได้อย่างแม่ยำ

        ที่มา :  http://new.gistda.or.th/teaching/index.php/download-file-/doc_details/27--gps               

       2. การประยุกต์ใช้ GPS กับการคมนาคม ขนส่ง และการจราจร        มีการประยุกต์ใช้ในการขนส่งสินค้า โดยการนำระบบ GPS มาใช้งานควบคุมคู่กับระบบขนส่งสินค้า ทำให้ทราบที่อยู่ปัจจุบันของรถขนส่งสินค้าที่อยู่ระหว่างการปฏิบัติงานได้ ทันทีหรือบางทีใช้ รายงานการจราจร ตำแหน่งที่เกิดอุบัติเหตุหรือมีงานก่อสร้างสามารถเชื่อมต่อข้อมูลกับ Google Earth ให้ดูสภาพจริงได้  และปัจจุบันนิยมใช้เป็นระบบนำทางในรถยนต์

GPS ใช้ในการติดตามรถขนส่งสินค้า

         ที่มา :  http://new.gistda.or.th/teaching/index.php/download-file-/doc_details/27--gps

        3. การประยุกต์ใช้ GPS กับการให้บริการข้อมูลข่าวสารเชิงตำแหน่ง       เป็นการใช้งานระบบ GPS ร่วมกับการให้บริการเครือข่ายสัญญาณโทรศัพท์มือถือเพื่อเพิ่มผลกำไรผ่านการ โฆษณาประชาสัมพันธ์ข้อมูลข่าวสารเชิงพื้นที่ผ่านโทรศัพท์มือถือ 

                                                         GPS ในโทรศัพท์มือถือ                                                     

                                                     ที่มา : http://www.nokia.co.th/     
                               

อนาคตของระบบกำหนดตำแหน่งบนโลก

         ในปัจจุบันนอกจากระบบดาวเทียม GPS ของประเทศสหรัฐอเมริกาแล้ว ยังมีระบบดาวเทียมที่พัฒนาขึ้นอีกหลายระบบ เช่น GLONASSของประเทศรัสเซีย  GALILEO ของสหภาพยุโรป IRNSS ของประเทศอินเดีย   และ COMPASS ของประเทศจีน   เป็นต้นทำให้มีการเรียกระบบดาวเทียมทั้งหลายว่า ระบบดาวเทียมนำหนของโลก : GNSS (Global NavigationSatellite Systems)