จีพีเอส (GPS) รู้ตำแหน่งของคุณบนโลกได้อย่างไร?

จีพีเอส (GPS) รู้ตำแหน่งของคุณบนโลกได้อย่างไร?

จีพีเอส (GPS) รู้ตำแหน่งของคุณบนโลกได้อย่างไร?

Arip

สนับสนุนเนื้อหา

 จีพีเอส () รู้ตำแหน่งของคุณบนโลกได้อย่างไร?

บ่อยครั้งที่เราได้ยินหลายคนพูดถึง "จีพีเอส" (GPS) แก็ดเจ็ตนำทางด้วยแผนที่ ซึ่งมีทั้งแบบที่เป็นอุปกรณ์เดี่ยวๆ แยกต่างหาก หรือเป็นฟังก์ชันแฝงอยู่ในแก็ดเจ็ตอย่างสมาร์ทโฟน แท็บเล็ต ฯลฯ โดยสำหรับคอลัมน์ How IT Works จะพาคุณผู้อ่านไปพบกับความลับในการทำงานของจีพีเอส แล้วคุณจะประหลาดใจกับหลักการทำงานอันแสนง่ายดายของมัน :D

องค์ประกอบของระบบ GPS

GPS หรือ Global Positioning System จะทำงานโดยมีดาวเทียม 24 ดวงที่เคลื่อนที่โคจรรอบโลก โดยมันจะทำงานร่วมกับอุปกรณ์ภาครับ GPS เพื่อระบุตำแหน่งของคุณบนโลก ความจริงแล้ว ระบบจีพีเอสพร้อมให้บริการมาตั้งแต่ปี 1994 ซึ่งวันนี้คุณสามารถหาซื้ออุปกรณ์ GPS ได้อย่างง่ายดาย ไม่ว่าจะเป็นที่ติดตั้งในรถยนต์ สมาร์ทโฟน หรือแม้แต่กล้องถ่ายรูปดิจิตอลที่มาพร้อมกับฟังก์ชัน GPS ด้วย หลังจากที่ทราบถึงโครงสร้างพื้นฐานในการทำงานของระบบ GPS แล้ว เรามาดูกันดีกว่าว่า ระบบ GPS สามารถระบุตำแหน่งของคุณบนโลกได้อย่างไร?

GPS ระบุตำแหน่งของคุณได้อย่างไร?

คำ ตอบของคำถามข้างบนนี้ง่ายจนน่าประหลาดใจ (แม้จะแอบมีความซับซ้อนในการคำนวณอยุ่บ้างในขณะเดียวกัน) นั่นก็คือ รูปสามเหลี่ยมที่เกิดขึ้นจากการวัดระยะห่างจากจุด 3 จุดจากดาวเทียม เพื่อหาตำแหน่งของอุปกรณ์ GPS อาจจะฟังงงๆ ว่า แล้วมันจะรู้ได้อย่างไร? เอาอย่างนี้ดีกว่า สมมติคุณมีเพื่อนอยู่คนหนึ่งหลงทาง แต่คุณทราบว่า เพื่อนคนนี้อยู่ห่างจากบ้านของเขา 50 เมตร ณ.จุดดียวกันเขาอยู่ห่างจากห้างสรรพสินค้า 200 เมตร และอยู่ห่างจากโรงหนัง 275 เมตร ซึ่งหากวาดวงกลงจากสถานที่ทั้งสาม (รัศมีเท่ากับระยะห่างที่ได้) คุณจะพบว่า จุดตัดของวงกลมทั้งสามจะระบุตำแหน่งของเพื่อนคุณได้ดังรูป ง่ายดีไหมครับ ทั้งนี้ อุปกรณ์ GPS จะทำงานด้วยวิธีเดียวกัน โดยมันสามารถรู้ระยะห่างของมันกับดาวเทียม GPS ได้ ว่าแต่แล้วอุปกรณ์ GPS ของคุณรู้ได้อย่างไรว่า มันอยู่ห่างจากดาวเทียมแค่ไหน?

ดาวเทียม GPS ในวงโคจรจะส่งสัญญาณพร้อมทั้งระบุเวลา ซึ่งเมื่ออุปกรณ์ GPS ได้รับสัญญาณก็จะเทียบเวลาที่อุปกรณ์ได้รับสัญญาณกับเวลาที่สัญญาณถูกส่งออก มาจากดาวเทียม จากนั้นมันก็จะคำนวณเวลาที่ใช้ในการเดินทางของสัญญาณ เพื่อหาระยะห่างของอุปกรณ์กับดาวเทียมได้อย่างแม่นยำ เนื่องจากสัญญาณที่ส่งมาจะมีการเดินทางด้วยความเร็วคงที่ เมื่ออุปกรณ์ GPS ได้รับสัญญาณจากดาวเทียมที่แตกต่างกันครบ 3 ดวงก็จะสามารถทราบระยะห่าง ยกตัวอย่างเช่น อยู่ห่างจากดาวเทียมดวงแรกเป็น 12,185.00048 ไมล์ และห่างจากดาวเทียมดวงที่สอง 11,495.1835 ไมล์ ส่วนดาวเทียมดวงที่สามอยู่ห่าง 11,382.8513 ไมล์ เพียงแค่นี้ GPS ก็สามารถคำนวณตำแหน่งของมันบนโลกได้อย่างแม่นยำ

ระบบ GPS จะใช้ฐานเวลาที่มาจากสัญญาณนาฬิการะดับอะตอมที่มีความแม่นยำสูงมากในดาว เทียม GPS และชิปคำนวณที่สามารถอ่าน และแก้โจทย์สมการที่จำเป็นต่อการคำนวณหาระยะทาง และตำแหน่งได้นับร้อยๆ ครั้งในหนึ่งนาที นั่นหมายความว่า แม้อุปกรณ์ GPS จะเคลื่อนที่ไม่อยู่นิ่ง การคำนวณระยะห่างจากดาวเทียมต่างๆ  ตลอดจนการระบุตำแหน่งจะเกิดขึ้นอย่างรวดเร็วตลอดเวลา ซึ่งหากถามว่า แล้วมันมีความแม่นยำแค่ไหน? สัญญาณนาฬิกาจากดาวเทียม GPS จะมีความแม่นยำระดับ 10 นาโนวินาที หรือ 1 ในพันล้านวินาทีนั่นเอง น่ามหัศจรรย์ใช่ไหมครับ คราวหน้าเวลาที่คุณหลงทาง คุณจะได้มีความมั่นใจในเทคโนโลยี GPS ในการที่จะพาคุณกลับบ้านมากขึ้นนะครับ
รีวิว Samsung Gear S3 Frontier Smart Watch อึดเพื่อขาลุยโดยตรง

รีวิว Samsung Gear S3 Frontier Smart Watch อึดเพื่อขาลุยโดยตรง

HP เปิดตัวคอมพิวเตอร์ระดับองค์กร ที่เล็กจิ๋วเพื่อการปรับเปลี่ยนรูปแบบการทำงาน

HP เปิดตัวคอมพิวเตอร์ระดับองค์กร ที่เล็กจิ๋วเพื่อการปรับเปลี่ยนรูปแบบการทำงาน

พาสัมผัส Samsung Galaxy A 2017 การเปลี่ยนแปลงที่ดูคุ้มและสวยในมือถือระดับหมื่นต้น

พาสัมผัส Samsung Galaxy A 2017 การเปลี่ยนแปลงที่ดูคุ้มและสวยในมือถือระดับหมื่นต้น

รีวิว Alienware 15 Notebook พลังสูงในตำนานเพื่อเกมเมอร์กระเป๋าหนัก

รีวิว Alienware 15 Notebook พลังสูงในตำนานเพื่อเกมเมอร์กระเป๋าหนัก

รีวิว Panasonic Lumix LX 10 กล้อง Compact เซนเซอร์ 1 นิ้ว ขนาดพกพาที่มาแรงในตอนนี้

รีวิว Panasonic Lumix LX 10 กล้อง Compact เซนเซอร์ 1 นิ้ว ขนาดพกพาที่มาแรงในตอนนี้

เปิดตัว Blackphone 2 มือถือที่พาคุณปลอดภัยทุกการใช้งานอย่างเป็นทางการแล้ววันนี้

เปิดตัว Blackphone 2 มือถือที่พาคุณปลอดภัยทุกการใช้งานอย่างเป็นทางการแล้ววันนี้

รีวิว Sharp M1 มือถือกล้องหน้าชัด ในร่างของมือถือแบบญี่ปุ่น

รีวิว Sharp M1 มือถือกล้องหน้าชัด ในร่างของมือถือแบบญี่ปุ่น

รีวิว Olympus Stylus TG-Tracker กล้องขาลุยครบเครื่องไม่เกิน หมื่น 5

รีวิว Olympus Stylus TG-Tracker กล้องขาลุยครบเครื่องไม่เกิน หมื่น 5

[รีวิว] Samsung Gear S3 Classic นาฬิกาอัจฉริยะรุ่นสานต่อ ปรับโฉมใหม่ด้วยดีไซน์สุดคลาสสิกแบบกันน้ำ

[รีวิว] Samsung Gear S3 Classic นาฬิกาอัจฉริยะรุ่นสานต่อ ปรับโฉมใหม่ด้วยดีไซน์สุดคลาสสิกแบบกันน้ำ

รีวิว Fitbit Charge 2 หนึ่งใน Smart Watch ที่น่าจับตามองอีกตัวหนึ่ง

รีวิว Fitbit Charge 2 หนึ่งใน Smart Watch ที่น่าจับตามองอีกตัวหนึ่ง

รีวิว Huawei Mate 9 เรือธงลำยักษ์ กับคำว่าครบทุกสิ่งที่คุณต้องการ

รีวิว Huawei Mate 9 เรือธงลำยักษ์ กับคำว่าครบทุกสิ่งที่คุณต้องการ

พาชมหูฟังใหม่ล่าสุดจาก JBL ที่ให้คุณเพลินกับโลกเสียงดนตรี ในสถานที่เสียงดัง

พาชมหูฟังใหม่ล่าสุดจาก JBL ที่ให้คุณเพลินกับโลกเสียงดนตรี ในสถานที่เสียงดัง

รีวิว Sharp Z2 มือถือใหม่จากแดนปลาดิบ ที่สเปคแรง แต่ราคาไม่แรง

รีวิว Sharp Z2 มือถือใหม่จากแดนปลาดิบ ที่สเปคแรง แต่ราคาไม่แรง

รีวิว ASUS Zenfone 3 Max 5.5 นิ้ว อัพขนาดและฟีเจอร์ให้สมราคามากกว่าเดิม

รีวิว ASUS Zenfone 3 Max 5.5 นิ้ว อัพขนาดและฟีเจอร์ให้สมราคามากกว่าเดิม

พรีวิว Huawei Mate 9 Series และ GR5 2017 มือถือกล้องคู่จอใหญ่ใหม่จาก Huawei

พรีวิว Huawei Mate 9 Series และ GR5 2017 มือถือกล้องคู่จอใหญ่ใหม่จาก Huawei

รีวิว OPPO F1s Classic Black Limited Edition มือถือเก่ง Selfie กับความพิเศษของสีดำที่จำนวนจำกัด

รีวิว OPPO F1s Classic Black Limited Edition มือถือเก่ง Selfie กับความพิเศษของสีดำที่จำนวนจำกัด

รีวิว Vivo v5 มือถือ Selfie ชัดตัวแม่ราคาเป็นกันเอง

รีวิว Vivo v5 มือถือ Selfie ชัดตัวแม่ราคาเป็นกันเอง

รีวิว Sony Walkman A30 Series และ ลำโพง h.ear Go คู่หูการฟังเพลงตัวใหม่ได้ทั้งชัดและเบส

รีวิว Sony Walkman A30 Series และ ลำโพง h.ear Go คู่หูการฟังเพลงตัวใหม่ได้ทั้งชัดและเบส

รีวิว Motor Expo Touch แอปพลิเคชั่นนำเที่ยวช่วยเลือกรถในงาน Motor Expo 2016 ที่ควรติดไว้

รีวิว Motor Expo Touch แอปพลิเคชั่นนำเที่ยวช่วยเลือกรถในงาน Motor Expo 2016 ที่ควรติดไว้

พรีวิว OPPO F1s Classic Black Limited Edition ความพิเศษของมือถือ Selfie ระดับเทพ มีแค่ 2,000 เครื่อง

พรีวิว OPPO F1s Classic Black Limited Edition ความพิเศษของมือถือ Selfie ระดับเทพ มีแค่ 2,000 เครื่อง

ส่งอีเมล์ให้เพื่อน

ส่งให้เพื่อนหลายคนใส่ “,” (ส่งพร้อมกันมากสุด 50 อีเมล์)

ส่งอีเมล์