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
สัมผัสแรก Wiko View มือถือหน้าจอกว้างที่เหมาะมือ ในราคาเบา ๆ

สัมผัสแรก Wiko View มือถือหน้าจอกว้างที่เหมาะมือ ในราคาเบา ๆ

สัมผัสแรก Sony Xperia XZ1 มือถือรองท็อปที่โดดเด่นเรื่องการถ่ายรูปแบบ 3D แบบเรียวไทม์ที่สะดวกสุด

สัมผัสแรก Sony Xperia XZ1 มือถือรองท็อปที่โดดเด่นเรื่องการถ่ายรูปแบบ 3D แบบเรียวไทม์ที่สะดวกสุด

How to make Origami แอปที่คนชอบ พับกระดาษ  พลาดไม่ได้

How to make Origami แอปที่คนชอบ พับกระดาษ  พลาดไม่ได้

รีวิว Samsung Galaxy J7+ (Plus) มือถือที่ให้คุณมากกว่าแค่กล้องคู่หน้าชัดหลังเบลอ

รีวิว Samsung Galaxy J7+ (Plus) มือถือที่ให้คุณมากกว่าแค่กล้องคู่หน้าชัดหลังเบลอ

สัมผัสแรกกับลำโพง JBL Pulse 3 ที่สวยเพราะไฟ และพลังเสียงรอบทิศ

สัมผัสแรกกับลำโพง JBL Pulse 3 ที่สวยเพราะไฟ และพลังเสียงรอบทิศ

หลากเหตุผลดีๆ ที่คุณควรมีแอป TED Talk ติดเครื่อง

หลากเหตุผลดีๆ ที่คุณควรมีแอป TED Talk ติดเครื่อง

รีวิว Nubia M2 Play มือถือสเปคพอเพียง แต่ได้กล้องดีในงบไม่เกิน 6,000 บาท

รีวิว Nubia M2 Play มือถือสเปคพอเพียง แต่ได้กล้องดีในงบไม่เกิน 6,000 บาท

รีวิว Nokia 8 เรือธงของโนเกีย กับการกลับมาจับมือกับเพื่อนเก่าอย่าง Zeiss

รีวิว Nokia 8 เรือธงของโนเกีย กับการกลับมาจับมือกับเพื่อนเก่าอย่าง Zeiss

MD EyeCare แอปฟรี ตรวจความผิดปกติของดวงตาด้วยตัวเองง่ายๆ ได้ที่บ้าน

MD EyeCare แอปฟรี ตรวจความผิดปกติของดวงตาด้วยตัวเองง่ายๆ ได้ที่บ้าน

รีวิวแอป Clear แอปฟรีที่รวมเลกเชอร์ชั้นยอด ที่เด็กมัธยมและมหาลัย ต้องมี

รีวิวแอป Clear แอปฟรีที่รวมเลกเชอร์ชั้นยอด ที่เด็กมัธยมและมหาลัย ต้องมี

รีวิวแอป Cookpad สวรรค์บนโลกออนไลน์ของคนรักการทำอาหาร

รีวิวแอป Cookpad สวรรค์บนโลกออนไลน์ของคนรักการทำอาหาร

สัมผัสแรกของ Dell Inspiron 7560 และ Alienware รุ่นปี 2017 แรงเพื่อคอเกมตัวจริง

สัมผัสแรกของ Dell Inspiron 7560 และ Alienware รุ่นปี 2017 แรงเพื่อคอเกมตัวจริง

รีวิว SF Cinema Apps ช่วยบอกข้อมูลโรงภาพยนตร์รูปแบบใหม่ที่ใช้ง่ายขึ้น

รีวิว SF Cinema Apps ช่วยบอกข้อมูลโรงภาพยนตร์รูปแบบใหม่ที่ใช้ง่ายขึ้น

สัมผัสแรก LG G6 มือถือจอใหญ่ที่จับถนัดมือ กับกล้องที่กว้างสุด ๆ

สัมผัสแรก LG G6 มือถือจอใหญ่ที่จับถนัดมือ กับกล้องที่กว้างสุด ๆ

ใคร Block คุณในไอจี มาดูวิธีเข้าดูกัน รีวิวแอป followers pro for instagram

ใคร Block คุณในไอจี มาดูวิธีเข้าดูกัน รีวิวแอป followers pro for instagram

รีวิว Sony Extra Bass MDR-XB510AS หูฟังอินเอียร์ ราคาไม่แพง เพื่อคนรักสุขภาพ

รีวิว Sony Extra Bass MDR-XB510AS หูฟังอินเอียร์ ราคาไม่แพง เพื่อคนรักสุขภาพ

แบไต๋รีวิว กสทช ออก App ใหม่ 3ชั้น ป้องกันการสวมรอยบัตรประชาชนจดทะเบียนซิม

แบไต๋รีวิว กสทช ออก App ใหม่ 3ชั้น ป้องกันการสวมรอยบัตรประชาชนจดทะเบียนซิม

พาสัมผัส Samsung The Frame ทีวีที่รวมร่างระหว่าง กรอบภาพ และ ทีวี ได้ลงตัว

พาสัมผัส Samsung The Frame ทีวีที่รวมร่างระหว่าง กรอบภาพ และ ทีวี ได้ลงตัว

รีวิว Huawei MediaPad T3 10 แท็บเล็ตจอใหญ่เพื่อความบันเทิง ราคาต่ำหมื่น

รีวิว Huawei MediaPad T3 10 แท็บเล็ตจอใหญ่เพื่อความบันเทิง ราคาต่ำหมื่น

รีิวิว Nikon D7500 กล้อง DSLR ร่างยักษ์ ฟังก์ชั่นเยอะตามตัว

รีิวิว Nikon D7500 กล้อง DSLR ร่างยักษ์ ฟังก์ชั่นเยอะตามตัว

ส่งอีเมล์ให้เพื่อน

ส่งให้เพื่อนหลายคนใส่ “,” (ส่งพร้อมกันมากสุด 50 อีเมล์)

ส่งอีเมล์