gps

ศนยเทคโนโลยสารสนเทศและการสอสาร สานกงานปลดกระทรวงยตธรรม

0 Global Positioning System: GPS



เนอหา หนา

1.ความหมายของระบบ GPS 2

2.ประวตและพฒนาการของดาวเทยม GPS 2

3.องคประกอบของระบบดาวเทยม GPS 5

4.สวนประกอบของเครองรบสญญาญาณดาวเทยม GPS 7

5.ประเภทเครองรบสญญาณ GPS 8

6.หลกการทางานของ GPS 9

7.ขอดและขอเสยของระบบ GPS 10

8.ประโยชน และการนาไปประยกตงาน 11

9.คาศพททเกยวของ 15

10.แหลงอางอง 16



1.ความหมายของระบบ GPS

GPS หรอ Global Positioning System ชอภาษาไทยบญญตโดยคณะกรรมการบญญตศพทเทคโนโลยสารสนเทศ ราชบณฑตยสถาน เมอเดอนพฤษภาคม 2541 ไววา "ระบบกาหนดตาแหนงบนโลก" ชอเตมของระบบนคอ NAVSTAR Global Positioning System คาวา NAVSTAR เปนอกษรยอมาจาก Navigation Satellite Timing and Ranging ภาคของคาวาดาวเทยมสาหรบนารอง คอระบบทระบตาแหนงทกแหงบนโลก จากกลมดาวเทยม 24 ดวง ทโคจรอยรอบโลก ในระดบสงทพนจากคลนวทยรบกวนของโลกและวธการทสามารถใหความถกตองเพยงพอทจะใชชบอกตาแหนงไดทกแหงบนโลกตลอดเวลา 24 ชวโมง จากการนามาใชงานจรงจะใหความถกตองสง โดยทความคลาดเคลอนมาตรฐานของตาแหนงทางราบตากวา 50 เมตร และถาเปนแบบวธ "อนพนธ" (Differential) จะใหความถกตองถงระดบเซนตเมตรจากการพฒนาทางดานอปกรณคอมพวเตอรทาใหสามารถผลตเครองรบ GPS ทมขนาดลดลง และมราคาถกลงกวาเครองรบระบบ TRANSIT เดมเปนอนมาก

ระบบ GPS เปนระบบบอกพกดผานทางดาวเทยมซงดาวเทยมจะบนโคจรสงจากระดบพนโลกประมาณ 20,200 กโลเมตร ดาวเทยมเหลานจะคอยสงสญญาณใหกบเครองลกขาย เพอบอกพกด ตาแหนง บนผวโลกไดตลอด 24 ชวโมง โดยในชวงแรกการใชงานนน GPS จะถกจากดอยในทางการทหาร แตตอมาทางสหรฐอเมรกาซงเปนผสรางและดแลเครอขายดาวเทยมเหลานไดทาการปลดลอค ดาวเทยม เพอใหสามารถใชไดนอกเหนอจากการทหาร จงเรมมการใชงานอยางกวางขวางมากขน เชน ใชในระบบการขนสงการสารวจทรพยากรธรรมชาต การทาแผนท และ ในปจจบนในการทองเทยว มการนา GPS มาใชในการเดนปาอกดวย

2.ประวตและพฒนาการของดาวเทยม GPS

ตงแตในอดตมนษยมความพยายามทจะสรางเครองมอเพอแสดงสถานท ทอยในขณะนน เพอปองกนการหลงทางและสามารถกลบไปยงจดเดมไดอยางถกตอง ซงในการเดนเรอสมยแรก ๆ กมการใชดวงดาวเปนการบอกตาแหนงและทศทาง ตอมาเมอเทคโนโลยทนสมยมากขนกไดมการคดคนประดษฐเขมทศและเครองวดระยะทางหาเสนรงและเสนแวง (Sextant) ขนมาโดยเขมทศจะชไปทางทศเหนอเสมอ ดงนนหากไมทราบ



ตาแหนงทตองการเดนทางไปแตเราสามารถรทศทางทกาลงเดนทางไปได สวนเครองวดระยะทางหาเสนรงและเสนแวง นนจะชวยในการวดมมระหวางดวงดาวกบพนดน ในยคแรก ๆ นนเครองมอนจะใชในการเดนเรอและสามารถบอกไดแตเสนรงเทานน ไมสามารถบอกเสนแวงได

ตอมาในศตวรรษท 17 ประเทศองกฤษกไดตงกลมนกวทยาศาสตรเพอทาการสราง เครองมอเพอหาเสนแวงใหได ซงกลมทตงขนมาถกเรยกวา Board of Longitude โดยมรางวลใหกบผทสามารถสรางเครองมอทใชหาเสนแวงได ซงในป ค.ศ.1761 John Harrison ไดพฒนาเครองมอทสามารถใชหาเสนแวงไดซงเรยกวา Chronometer ซงตอมากมการใชเครองมอ Sextant และChronometerรวมกนในการเดนทางอยางแพรหลาย

ในชวงตนศตวรรษท 20 ไดมการพฒนาระบบการสงสญญาณวทยมาใชงานกนมากขน จนกระทงมการนามาใชกนอยางแพรหลายในสมยสงครามโลกครงท 2 โดยทงเรอและเครองบน จะใชระบบการรบ-สงสญญาณวทยจากสถานภาคพนดนเปนตวนาทางการสงสญญาณวทยนน จะสามารถสงไดทงแบบความถสงและความถตา แตขอเสยคอหากสงสญญาณ ในชวงความถสงจะสามารถรบ-สงขอมลไดอยางถกตองแตครอบคลมไดเพยงพนทจากด สวนการรบ-สงสญญาณในชวงความถตาสามารถครอบคลมพนทไดกวางไกลกวา แตความถกตองตากวา

ในศตวรรษท 20 ในการพฒนาเครองสงวทยทาใหเครองชวยการเดนทางไดพฒนาไป อกขนเรยกวา Radio beacons รวมทง Loran และ Omega ในทสดเทคโนโลยของดาวเทยมทาใหเครองชวยการเดนทางและการหาตาแหนงจะพจารณาจากเสนทสญญาณเดนทางผานดวยการวดของ Doppler ทเคลอนทไป ซงมระบบ Transit เปนระบบเครองชวยการเดนเรอโดยอาศยดาวเทยม ไดรบการคดคนสาเรจในป ค.ศ.1950 และใชงานอย 33 ป จงไดปลดประจาการไป ระบบ Transit ไดพฒนามาใหขอมลการหาตาแหนงทแนนอนใหกบเรอดานา Polaris ทมจรวดนาวถ หลกการคอ การคาดการณโดยใชความถ Doppler ทเปลยนแปลงตาแหนงไปจากดาวเทยม Sputnik สงโดยสหภาพโซเวยตในวนท 4 เดอนตลาคม 1957 สญญาณเปลยนของ Doppler สามารถพจารณาการโคจรของดาวเทยมใชขอมลทจดเอาไวทสถานหนงเมอดาวเทยมโคจรผานไป ระบบ Transit ประกอบดวย ดาวเทยม 6 ดวงทเกอบเปนวงกลม การโคจรผานขวโลกทความสง 1,075 กโลเมตร ระยะเวลาของการหมน 107 นาท การโคจรของดาวเทยม Transit จะแนนอนกวาโดยการตดตามจากสถานพนโลกทกาหนดไว ดวยสภาพทนาพอใจความเรวทแนนอนเปน 35 ถง 100 เมตร รอบตอนาท ปญหาของ Transit คอการครอบคลมพนทมชองวางระหวางกนมาก ผใชตองคานวณโดยการ interpolate ตาแหนงของตนเองระหวางทดาวเทยมโคจรผานไป

ความสาเรจของ Transit เปนการกระตนใหทงกองทพเรอและกองทพอากาศของสหรฐฯ พจารณาระบบชวยการเดนทางทกาวหนากวาเดมและมประสทธภาพยงขน ทางกระทรวงกลาโหมของสหรฐฯ ไดผลตระบบการหาตาแหนง Navstar ทวโลก ซงจะเอาไวในการระบตาแหนงการนาวถของจรวดทงทางบกและทางอากาศและยงสามารถบอกไดวากองกาลงทหารอย ณ ทใดของสนามรบและนนกเปนจดเรมตนของการผลต



คดคนระบบวธการระบตาแหนงบนพนโลก ซงระบบ GPS จะขดแยงกบ Transit คอระบบ GPS ใหสญญาณครอบคลมพนทตอเนองและใหความถกตองและแมนยากวาระบบเดม ซงไดผลตใหดาวเทยมมความทนสมย (Modernization) และเหมาะสมในการนาไปใชงานตาง ๆ จนถงปจจบนดาวเทยม GPS ไดถกสรางขนมาแลวถง 4 รน คอ

รนท 1 เรยกวา Block I ถกสงขนไปเมอป 1978

รนท 2 เรยกวา Block II/IIA สงขนไปเมอป 1989 และยงครบ 24 ดวง เมอป 1994

รนท 3 เรยกวา Block IIR

รนท 4 เรยกวา Block IIF



3.องคประกอบของระบบดาวเทยม GPS

สามารถแบงออกไดเปน 3 องคประกอบ ไดแก

1.สวนศนยควบคมกลาง (Control Station Segment) ซงเปนศนยควบคมระบบและบญชาการการทางานของระบบ GPS รวมไปถงการตรวจดความเรยบรอยของระบบ ตงอยทฐานทพอากาศเมอง Colorado Spring สหรฐอเมรกา และศนยควบคมกลางประกอบดวย

� สถานสงเกตการณ (Monitor Station) จานวน 5 แหง กระจายอยตามจดตาง ๆ ของโลก ไดแก Hawaii, Kwajalein, Ascension Island, Diego Garcia และ Colorado Spring

� จานสงสญญาณภาคพนดน (Ground Antennas) ซงมอยดวยกน 3 จด ไดแก Kwajalein Ascension Island, Diego Garcia,

� ศนยบญชาการ (Master Control Station) ตงอยฐานทพอากาศสหรฐฯ Schriever AFB รฐ Colorado

เมอสถานรบสญญาณจากดาวเทยมมา เพอปรบแกไขขอมลวงโคจร (Ephemeris) และขอมลเวลา (Clock Correction) ของดาวเทยมแตละดวงแลว จะทาการสงขอมลวงโคจร (Ephemeris) และขอมลเวลา (Clock data) กลบไปยงดาวเทยม แลวดาวเทยมกจะทาการสงขอมลทไดรบการแกไขแลวมาพรอมกบคลนวทยมายงเครองรบ GPS

แสดงสถานควบคมระบบดาวเทยม GPS 5 แหง

2. สวนอวกาศ (Space Segment) จะประกอบดวยอวกาศ ประกอบดวยเครอขายดาวเทยม 3 คาย คอ อเมรกา รสเซย ยโรป

ดาวเทยมยโรป ชอ Galileo ม 27 ดวง บรหารงานโดย ESA หรอ European Satellite Agency จะพรอมใชงานในป 2008

ดาวเทยมรสเซย ชอ GLONASS หรอ Global Navigation Satellite บรหารโดย Russia VKS (Russia Military Space Force)



ดาวเทยมอเมรกา ชอ NAVSTAR (Navigation Satellite Timing and Ranging GPS) มดาวเทยม 28 ดวง ใชงานจรง 24 ดวง อก 4 ดวงเปนตวสารอง บรหารงานโดย Department of Defenses มรศมวงโคจรจากพนโลก 20,162.81 กม.หรอ 12,600 ไมล ดาวเทยมแตละดวงใช เวลาในการโคจรรอบโลก 12 ชวโมง

คณลกษณะบางประการของดาวเทยม (GPS Satellites)

• ชอ : NAVSTAR • บรษททผลต : Rockwell International • นาหนก : 930 kg. (in orbit) • วงโคจร : 12 ชวโมง / รอบ • ขนาด : 5.1 m. • ความเรวในการโคจร : 4 km/sec • สญญาณทสง : 1575.42 MHz and 1227.60 MHz • เครองรบสญญาณ : 1783.74 MHz • นาฬกา : 2 Cesium and 2 Rubidium • อายการใชงาน : 7.5 year (later model BlockIIR 10 years)

ในขณะนภาคประชาชนทวโลกสามารถใชขอมลจากดาวเทยมของทางอเมรกา (NAVSTAR) ไดฟร เนองจากนโยบายสทธการเขาถงขอมลและขาวสารสาหรบประชาชนของรฐบาลสหรฐ จงเปดใหประชาชนทวไปสามารถใชขอมลดงกลาวในระดบความแมนยาทไมเปนภยตอความมนคงของรฐ กลาวคอมความแมนยาในระดบบวก / ลบ 10 เมตร

� ดาวเทยมทงหมด 24 ดวง แตละดวงโคจรรอบโลกเปนเวลา 12 ชวโมง

� มความสงของวงโคจรอยประมาณ 11,000 ไมลจากพนโลก

�ดาวเทยมแตละดวงจะมนาฬกาอะตอม (Atomic Clock) ตดตงอยถง 4 เครอง ซงจะใหเวลาทถกตองมาก

�มระนาบของวงโคจร 6 ระนาบ แตละระนาบมดาวเทยม 4 ดวง และเอยงทามมกบเสนศนยสตร (Equator) เปนมม 55 องศา

โครงสรางของวงโคจร (Constellation) ในลกษณะนทาใหมดาวเทยมจานวน 5-8 ดวง ทเครองรบ GPS สามารถรบสญญาณได ณ ตาแหนงหนงตาแหนงใดไดตลอดเวลาและดาวเทยม GPS จะมปกเปนแผงเซลพลงงานแสงอาทตย (Solar Cell Panels) โดยปกตจะพยายามหมนตวใหสามารถรบพลงงานแสงอาทตยไดมากทสด ดงนนตวดาวเทยมจะมการหมนปรบตวตลอดเวลาโดยใหปกเซลพลงงานแสงอาทตยตงฉากกบตาแหนงของดวงอาทตยในตวดาวเทยมยงบรรจแบตเตอรสาหรบใหพลงงานเมอดาวเทยม GPS เคลอนตวอยภายในเงาของโลก



ตาแหนงของดาวเทยมตลอดเวลาจะถกคานวณใหเครองรบหาตาแหนงของผใชทสามารถรบขอมลได 50 bps ตอเนองกน วงโคจรของแตละดวงตอระยะเวลา 1 ชวโมง โดยการตง element การโคจรท 15 Keplerian พรอมทงคาสมประสทธฮารโมนคเพมขนจากการรบกวนและแกไขทก ๆ 4 ชวโมง

แสดงการโคจรของดาวเทยม GPS รอบโลก

3. สวนผใชงาน (User Segment) ประกอบดวย 2 สวนใหญ ๆ คอ สวนทเกยวของกบทางทหาร (Military) และทางพลเรอน (Civilian) ซงทางพลเรอนจะไดรบสญญาณฟร แตผใชตองรบผดชอบหาซอจานรบ (Antenna) และเครองรบ (Receiver) ดวยตนเอง นโยบายการใหบรการขอมล GPS ของรฐบาลสหรฐฯ มดงน

�Precise Positioning Services : PPS

- ใชในการทางทหารเปนหลก

- ขอมลจะมการเขารหส เฉพาะผทมเครองถอดรหสจงจะสามารถใชงานได

- ความถกตองของพกด คอ 22 เมตร ในแนวราบ 27.7 เมตร ในแนวดง และ 200 Nanosecond (UTC)

�Standard Positioning Services : SPS

- ใชในกจการพลเรอนเปนหลก

- ความถกตองลดลงเนองจาก Selective Availability (SA)

- ความถกตองของพกด คอ 100 เมตร ในแนวราบ 156 เมตร ในแนวดง และ 340 Nanosecond (UTC)

4.สวนประกอบของเครองรบสญญาญาณดาวเทยม GPS

โดยทวไปเครองรบสญญาณดาวเทยม (Receiver) ประกอบดวย 3 สวนคอ

1. ตวเครอง (Body)

2. สวนใหพลงงาน (Power Supply) 3. สวนเสาอากาศ (Antenna)



แสดงองคประกอบของระบบดาวเทยม GPS

5.ประเภทเครองรบสญญาณ GPS แบงออกไดเปน 2 กลม

1. เครองรบแบบเรยงลาดบสญญาณดาวเทยม ไดแก

1.1 Starved-Power Single Receivers เครองแบบนออกแบบใหพกพาไดและสามารถ ทางานไดดวยถานไฟฉายขนาดเลก การจากดการใชกระแสไฟโดยใหปดการทางานตวเองโดยอตโนมต เมอแสดงตาแหนงครงสองครงใน 1 นาท เหมาะสาหรบใชงานบอกตาแหนงสวนตว ขอเสย คอ ความถกตองของ GPS ไมด และตอเชอมกบอปกรณอนไมได และไมสามารถใชวดหาความเรวได

1.2 Single Channel Receivers เปนเครองรบสญญาณหองเดยวใชทางานหาระยะจากดาวเทยมทกดวง ตางกบเครองรบชองเดยวแบบมาตรฐานไมจากดทกาลงไฟ ดงนน จงทาการรบตอเนองได มผลทาใหความถกตองสงกวา และใชวดหาความเรวได

1.3 Fast-Multiplexing Single Receivers เครองรบนสามารถเปลยนดาวเทยมไดเรวกวามาก ขอดคอ สามารถทาการวดไดในขณะทกาลงรบขอมลจากดาวเทยม ดงนนเครองทางานไดอยางตอเนอง และการทมนาฬกาไมเทยงจงมผลตอเครองประเภทนนอย

1.4 Two-Channel Sequencing Receivers การเพมชองรบสญญาณขนอกหนงชองชวยใหเครองเพมขดความสามารถขนอยางเหนไดชด

2. Continuous Receivers ไดแก เครองรบทสามารถรบสญญาณดาวเทยมพรอมกนไดตงแต 4 ดวงขนไป และสามารถแสดงผลคาตาแหนงและความเรวไดทนทหรอตองการ ความถกตองสงนอกจากขอดทใชวดตาแหนงอยางตอเนอง



6.หลกการทางานของ GPS

หลกการของเครอง GPS คอการคานวณระยะทางระหวางดาวเทยมกบเครอง GPS ซงจะตองใชระยะทางจากดาวเทยมอยางตา 3 ดวง เพอใหไดตาแหนงทแนนอน ซงเมอเครอง GPS สามารถรบสญญาณจากดาวเทยมได 3 ดวงขนไปแลว จะมคานวณระยะทางระหวางดาวเทยมถงเครอง GPS โดยจากสตรคานวณทางฟสกสคอ

ความเรว X เวลา = ระยะทาง

โดยดาวเทยมทง 3 ดวงจะสงสญญาณทเหมอนกนมายงเครอง GPS โดยความเรวแสง (186,000 ไมลตอวนาท) แตระยะเวลาในการรบสญญาณไดจากดาวเทยมแตละดวงนนจะไมเทากน เนองจากระยะทางไมเทากน เชน

ดาวเทยม 1 : ระยะเวลาในการสงสญญาณจากดาวเทยมดวงแรกถงเครอง GPS คอ 0.10 วนาท ระยะทางระหวางดาวเทยมกบ GPS คอ 18,600 ไมล (186,000 ไมลตอวนาท X 0.10 วนาท = 18,600 ไมล) ฉะนนตาแหนงปจจบนกจะสามารถเปนจดใดกไดในวงกลมทมรศม 18,600 ไมล ซงจะเหนวาดาวเทยมเพยงดวงเดยวยงไมสามารถบอกตาแหนงทแนนอนได

ดาวเทยม 2 : ระยะเวลาในการสงสญญาณจากดาวเทยมดวงแรกถงเครอง GPS คอ 0.08 วนาท ระยะทางระหวางดาวเทยมกบ GPS คอ 13,200 ไมล (186,000 ไมลตอวนาท X 0.08 วนาท = 13,200 ไมล) ฉะนนตาแหนงปจจบนกจะสามารถเปนจดใดกไดในจด Intersect ระหวางวงกลมจากดาวเทยมดวงแรกกบดาวเทยมดวงท 2

ดาวเทยม 3 : ระยะเวลาในการสงสญญาณจากดาวเทยมดวงแรกถงเครอง GPS คอ 0.06 วนาท ระยะทางระหวางดาวเทยมกบ GPS คอ 11,160 ไมล (186,000 ไมลตอวนาท X 0.06 วนาท = 11,160 ไมล) ฉะนนตาแหนงปจจบนกจะสามารถเปนจดใดกไดในจด Intersect ระหวางวงกลมจากดาวเทยมทง 3 ดวง



จะเหนไดวาจะเหลอตาแหนงอย 2 จดทบรเวณวงกลมทง 3 ตดกนคอตาแหนงทอยในอวกาศ ซงแนนอนวาเราไมสามารถไปอยในอวกาศไดตาแหนงนจะถกตดทงอตโนมตโดยเครอง GPS อกตาแหนงคอตาแหนงบนพนโลกซงเปนตาแหนงทเรายนถอเครอง GPS อยนนเอง ซงความถกตองแมนยาของตาแหนงกขนกบจานวนดาวเทยมทสามารถรบสญญาณไดในขณะนนหากมมากกวา 3 ดวงกจะละเอยดมากขน และกขนกบเครอง GPS ดวย หากเปนเครองทมราคาแพง (ซงมกใชเฉพาะงาน) กจะมความถกตองแมนยามากขนขอมลตาแหนงทไดมานน ยงสามารถใชรวมกบโปรแกรมในเครอง GPS เพอบอกจดบนแผนท และแสดงตาแหนงของเราวาอยจดใดของแผนทไดอกดวย ทงนกขนกบขอมลแผนททตดมากบเครองดวยวามความแมนยาเพยงใด โดยแผนทพนฐานจะไมไดตดตงมากบเครอง GPS ทกรน ซงอาจจะตองซอแยกจากตวเครอง

7.ขอดและขอเสยของระบบ GPS

ขอดของระบบ GPS

☺ รทกเสนทางทรถไปมา รวมถง วน เวลา ความเรว ทศทาง ระยะทางทงหมด ☺ ใชไดทงการคมนาคมทงทางบก ทางนา หรอในอวกาศ ☺ ประหยดรายจายและคานามน เพมเทยวขนสงงานโดยไมเพมจานวนรถ ☺ ไมมคาใชจายรายเดอน แล ะคาใชจายอน ๆ ในการใชงาน ☺ สามารถบนทกขอมลไดสงสดถง 13,000 ครงตอวน (ซงระบบ Real-Time ทาไมได) ☺ เปนเครองมอชวยในการตดสนใจไดดจากระบบตดตามยานพาหนะ BG-FLEET Management

ขอเสยของระบบ GPS

� เครองรบสญญาณบางประเภทราคาแพง � รางถานบางประเภทอาจมปญหา ถานาไปขจกรยานอาจจะดบไดงาย ๆ แตสามารถแกไขไดโดยการ

แกไขรางถานนดหนอย � อาจเกดปญหาทเกดจากดาวเทยม (Check Error Ephemeris Error) อาจเกดจากวงโคจร

คลาดเคลอน เนองจากแรงโนมถวงของดวงจนทรและดวงอาทตยหรออาจจะเกดจากความคลาดเคลอนของนาฬกาเพยงเลกนอยจะทาใหการคานวณระยะทางผดพลาด ไดมากเนองจากดาวเทยมอยสงมาก

� การตอเชอมกบอปกรณอนและความสะดวกบางเครองแสดงไดเฉพาะพกดภมศาสตร บางเครองไมสามารถตอเขากบเครองมออนหรอคอมพวเตอรขนาดเลก (PC) ได

� ความแขงแรงทนทานของเครอง ลกษณะในพนททะเล หรอในพนทปาเขา การใชไฟและความรอนทเกดขนเปนตวชสาคญทจะตองเอาใจใส



8.ประโยชน และการนาไปประยกตงาน

ปจจบนนระบบ GPS ไดมการใชงาน ในรปแบบตางๆดงน

- การกาหนดพกดของสถานทตาง ๆ การทาแผนท งานสารวจ โดยสวนใหญนยมใชอปกรณทสามารถพกพาไปไดงาย มความทนทาน กนนาได สามารถใชกบถานไฟฉายขนาดมาตรฐานได

- การนาทาง ไดรบความนยมอยางมากมหลากหลายแบบและขนาด สามารถนาทางไดทงภาพและเสยง ใชไดหลายภาษา บางแบบมภาพเสมอนจรง ภาพสามมต และประสทธภาพอนๆเพมเตมเชน Multimedia Bluetooth Handfree เปนตน

- การวางแผนการใชประโยชนทดน

- การกาหนดจดเพอบรรเทาสาธารณะภย เชน เสอกกชชพทมเครองสงสญญาณจพเอส การวางผงสาหรบการจดสงสนคา

- การนาไปใชประโยชนในขบวนการยตธรรม เชนการตดตามบคคล การตดตามการคายาเสพตด ฯลฯ

- การนาไปใชประโยชนทางทหาร ดรายละเอยดเกยวกบอนาคต GPS ทางทหารจากกระทรวงกลาโหมสหรฐทน The Future of the Global Positioning System

- การกฬา เชนใชในการฝกฝนเพอวดความเรว ระยะทาง แคลลอรทเผาผลาญ หรอ ใชในสนามกอลฟโดยคานวณระยะจากจดทอยถงหลม

- ระบบการควบคมหรอตดตามยานพาหนะ การตดตามบคคล เพอใหทราบวายานพาหนะอยทใด มการเคลอนทหรอไม มการแจงเตอนใหกบผตดตามเมอมการเคลอนทเรวกวาทกาหนดหรอเคลอนทออกนอกพนทหรอเขาสพนททกาหนด นอกจากนนยงสามารถนาไปใชในการปองกนการโจรกรรมและตดตามทรพยสนคน



- การสนทนาการ เชน กาหนดจดตกปลา หาระยะเวลาทเหมาะสมในการตกปลา การวดความเรว ระยะทาง บนทกเสนทาง เครองบน/รถบงคบวทย

- การนาขอมล GPS มาประกอบกบภาพถายเพอการทองเทยว การทารายงานกจกรรม เปนตน โดยจะตองมเครองรบสญญาณดาวเทยมตดตงอยกบกลองบางรน หรอการใช GPS Data Logger รวมกบ Software

- ระบบนาทางดวย GPS Tracking

ผใชจะตองมเครองรบสญญาณดาวเทยมหรอมอปกรณนาทาง เมอผใชนาเครองไปใชงานมการเปดรบสญญาณ GPS แลวโปรแกรมจะแสดงตาแหนงปจจบนบนแผนท ซงจะเปนแผนทพเศษทมการกาหนดทศทางการจราจร เชน การจราจรแบบชดซายหรอชดขวา ขอมลการเดนรถทางเดยว จดสาคญตางๆ ขอมลทางภมศาสตรตางๆ ฝงไวในขอมลแผนททไดทาการสารวจและตงคาไวแลว ในแตละทางแยกกจะมการกาหนดคาเอาไวดวยเชนกนเพอใหตวโปรแกรมทาการเลอกการเชอมตอของเสนทางจนถงจดหมายทไดเลอกไว

เสยงนาทางกจะทางานสอดคลองกบการเลอกเสนทาง เชนถาโปรแกรมเลอกเสนทางทจะตองไปทางขวากจะกาหนดใหมการแสดงเสยงเตอนใหเลยวขวา โดยแตละโปรแกรมกจะมการกาหนดเตอนไวลวงหนาวาจะเตอนกอนจดเลยวเทาใด สวนการแสดงทศทางกจะมการบอกไวลวงหนาเชนกนแลวแตวาจะกาหนดไวลวงหนากจด บางโปรแกรมกกาหนดไวจดเดยว บางโปรแกรมกาหนดไวสองจด หรอ

บางโปรแกรมกสามารถเลอกการแสดงไดตามความตองการของผใช



การคานวณเสนทางนจะถกคานวณใหเสรจตงแตแรก และตวโปรแกรมจะแสดงผลทงภาพและเสยงตามตาแหนงจรงทอย ณ.จดนนๆ หากมการเดนทางออกนอกเสนทางทไดกาหนดไว เครองจะทาการเตอนใหผใชทราบและจะคานวณใหพยายามกลบสเสนทางทไดวางแผนไวกอน หากการออกนอกเสนทางนนอยเกนกวาคาทกาหนดไวกจะมการคานวณเสนทางใหใหมเองอตโนมต

เมอเครองคานวณเสนทางใหผใชสามารถดเสนทางสรปไดลวงหนา หรอแสดงการจาลองเสนทางกได โปรแกรมนาทางบางโปรแกรมมความสามารถกาหนดจดแวะไดหลายจดทาใหผใชสามารถกาหนดใหการนาทางสอดคลองกบการเดนทางมากทสด หรออาจใชในการหลอกเครองเพอใหนาทางไปยงเสนทางทตองการแทนทเสนทางทเครองคานวณได บางโปรแกรมกมทางเลอกใหหลกเลยงแบบตาง ๆเชน เลยงทางผานเมอง เลยงทางดวน เลยงทางกลบรถ เปนตน

ระบบตดตามรถยนต ตอนนมเครอง GPS รนใหม ๆ ราคาไมแพง มขนาดเลกเปนพเศษ ทสามารถพกพาได และมแบบสาหรบตดตงซอนไวภายในรถยนต ราคาอยในระดบทคนทวไปสามารถหาซอใชกนได ซง GPS บางรนถกกวาโทรศพทมอถอ การมอปกรณตวเลกๆ อยาง GPS นตดตงไวในรถไมวาจะเปนรถของเราเอง กจการรถเชา กจการระบบขนสงทตองใช

รถจานวนมาก หรองานขายสนคาทตองมพนกงานขบรถลงพนททวทงในกรงเทพฯและตางจงหวด หรอทกาลงเปนทนยมกกจการแชรรถตเจาของรถ หรอเจาของกจการทงหลาย สามารถรและเหนไดวารถของตนเองนน กาลงวงไปทไหน อยจงหวดอะไร ถนนอะไร หรอกาลงจอดรถอยในซอย

ไหนในกรงเทพฯ โดยดผานทางหนาจอคอมพวเตอรทบาน หรอททางาน หรอแมแตจะไปดตามรานทใหบรการอนเตอรเนตกเขาไปใชตรวจสอบได การเขาใชระบบไมยงยาก คนทใชคอมพวเตอรไมเปนกยงทาไดแบบสบายๆ ขอใหจารหสผานเพอเขาใชงานใหไดกพอแลว

สงทปรากฏบนหนาจอคอมพวเตอร เหมอนกบแผนททเปนกระดาษทมวางขายอยทวไปจะเหนวามเสนถนนตางๆ มเสนทางหลวง มซอย มแมนา และมชอถนน ชอสถานทสาคญสาคญกากบอยบนแผนทนนดวย แตวาจะเหนรถวง หรอจอดอยทไหนบนแผนทกระดาษนนไมสามารถทาได แตวาแผนททหนาจอคอมพวเตอรนนทาได ซงจะเหนแผนทอยางทเคยเหนอยบนกระดาษ ไป

ปรากฏอยบนหนาจอคอมพวเตอร ดวยสสนทสดใสพรอมกบเหนจดเลกๆ ทเปนสญลกษณแทนตาแหนงของรถ ตวสญลกษณทวานและภาพแผนทจะปรบเปลยน เลอน หรอยอขยายตวเองไปตามตามตาแหนงจรงของรถท



ขบอยบนถนนโดยอตโนมต อกทงยงสามารถดแบบพรอมกนหลายๆคน หรอดเสนทางยอนหลงทรถเคยวงไปแลวไดอกดวย

นอกจากนเรายงสามารถดตาแหนงรถผานทางหนาจอมอถอได ซงมอถอรนทใชกนอยในปจจบนทวไปสวนมากกนามาใชได โดยไมตองอปกรณคอมพวเตอร ถงแมภาพแผนทและตาแหนงของรถทปรากฏใหเหนบนหนาจอมอถออาจจะเลกไปตามขนาดหนาจอของแตละรน แตกสามารถทาใหทราบสถานะของรถวาอยทไหนไดแบบงายๆ และรวดเร ว

SMS Alert สาหรบผทชอบวตกกงวลเวลาไปดหนงตามหาง จอดรถในหางหรอจาเปนตองไปจอดรถในสถานทเปลยว หรอแมแตจอดรถไวหนาบานเราเองบางครงยงอาจมคนรายขบไปกได แตเดยวนในตวเครอง GPS เองเราสามารถสงการลงไปไดวา เมอรถเราจอดอยทหนงทใดแลว หากรถมการเคลอนยายหรอเปลยนตาแหนงไปหรอมใครขบไปกแลวแต หากเกนระยะทางทเรากาหนด เชน 50 เมตร 100 หรอ 200 เมตร ให

เครอง GPS รบสง SMS มาแจงตาแหนงเราทางมอถอทนทโดยใหแจงมาหลาย ๆ หนเพราะบางทเราอาจจะหลบอยหรอกาลงดหนง หรอทากจกรรมอนๆ อยและเมอเราตรวจสอบด SMS ทสงมาเรากจะรไดทนทวามคนกาลงขบรถเราไปแลว จะไดรบไปตามมาคนใหไดทงรถและคนราย

ดงนน จะเหนไดวา GPS ชวยทาใหเรามนใจไดมากขนนอกเหนอจากการมประกนภยชน 1 มสญญาณกนขโมย มทลอกเกยร มทลอกพวงมาลย ซงปจจบนขโมยใชเวลางดไมนาน แตสาหรบ GPS บางรนตอใหตดสายไฟรถ ดง GPS ออกมาทบ คณกยงมขอมลเสนทางกอนหนานรวมทงตาแหนงสดทาย ขณะทตว GPS ยงไมเสยหายสงมาและคางอยในระบบคอมพวเตอรของเรากอนแลว กอนทเครองจะพงจนใชงานไมไดอกตอไป

Pet Tracking สาหรบคนรกสตว เดยวนกม GPS แบบหอยคอสาหรบสนขตวโปรดทราคาแสนแพง หรอมคณคาทางจตใจอยางมากๆ ปลอยออกไปวงเลนนอกบานแลวหายไป หรอมคนจบตามหา กควรใช GPS รนพกพา แขวนคอเขาเอาไว ไปไหนจะไดตามเจอ



9.คาศพททใชใน GPS ทเกยวของ

>> GPS หรอ Global Positioning System คอ ระบบกาหนดตาแหนงบนโลก

>> Waypoint คอ ตาแหนงจดอางองทเราจะ mark หรอบนทกไวในเครอง เชน บานเรา หรอสถานทเคยไปมาแลว

>> Track Log คอ รอยเทาหรอเสนทางท GPS จะบนทกเปนทางเดนหรอเสนทางทไดผานมาแลว

>> Route คอ เสนทางทเราจะสงให GPS นาทางไปในเครองรบยหอ Garmin จะเปนเสนส

>> Map คอ ในเครอง GPS จะมฐานขอมลแผนทจงหวด ถนน.แมนา, อาเภอ ตางๆ ทพก ปมนามน รานอาหาร แหลงอปปง สถานททองเทยว ฯลฯ ในเครองแบงเปนหมวดหมใชงานเขาใจงาย ดงนนทานจงสามารถสงให GPS นาทางไปในเสนทางทเรายงไมเคยไปได (แผนทในเครองรบ GPS ของ Garmin จะใชแผนทของบรษท ESRI THAILAND ชอวา Thailand city select Map ซงเปนแผนท ทมความละเอยดครอบคลมทวทงประเทศ

>> NAVSTAR ยอมาจาก Navigation Satellite Timing and Ranging ดาวเทยมสาหรบนารอง คอระบบทระบตาแหนงทกแหงบนโลก จากกลมดาวเทยม 24 ดวง ทโคจรอยรอบโลก

>> Sextant หรอ เสนแวง หรอ Longitude แทนดวยอกษรกรก λ เปนพกดทใชบอกตาแหนงบนพนโลก โดยวดไปทางตะวนออกหรอตะวนตกจากเสนสมมตในแนวเหนอใตทเรยกวา เสนไพรมเมอรเดยน พกดทใชคกน คอละตจด

>> DOPPLER คอการทความถคลนเกดการเปลยนแปลงสงขนเมอแหลงกาเนดคลนและผรบมการเคลอนทสมพนธเขาหากน และความถคลนจะเกดการเปลยนแปลงลดลงเมอแหลงกาเนดคลนและผรบมการเคลอนทสมพนธออกจากกน โดยขนาดของการเปลยนแปลงขนอยกบความเรวสมพนธ

>> GPS Tracking ระบบตดตามรถยนต เปนการตดตามโดยใช GPS เปนตวชวยในการรบร ตาแหนงของรถยนตทตองการตดตาม GPS Tracking มไดหลายรปแบบทงแบบตดตามยอนหลง หรอ Off-line และแบบตดตามแบบ Real-Time

>> GPS Data Logger อปกรณทสามารถบนทกขอมลการเดนทาง ตาแหนงพกด ความเรว วนทและเวลาของการเคลอนท ไดสงสดถง 100,000 ตาแหนง เพอใชดาวนโหลดขอมลมาวเคราะหการเดนทางเคลอนทของยานพาหนะทตดตงอปกรณนไวดวยโปรแกรม Google Earth เพอมองเหนเปนภาพเสนทางการเดนทาง หรอเปนไฟลตารางขอมล เพอตรวจสอบและจดการประสทธภาพการเดนทางขนสงดวยยานพาหนะใหมประสทธภาพสงสด



10.แหลงอางอง

wiki.nectec.or.th/ngiwiki/.../GPS_-_Global_Positioning_System.doc

http://www.kowoma.de/en/gps/satellites.htm

http://www.gps.gov/multimedia/images/

http://www.thainavi.co.th/whatsgps.html

http://www.mrbackpacker.com/gear/gear_55.html

http://www.global5thailand.com/thai/gps.htm

http://www2.cs.science.cmu.ac.th/seminar/2547/GPS/index.htm

http://www.weekendhobby.com/gps/gpswhat.asp

http://www.thaimtb.com/cgi-bin/viewkatoo.pl?id=197056



ศนยเทคโนโลยสารสนเทศและการสอสาร

สานกงานปลดกระทรวงยตธรรม

gps

Documents