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 HTC U11 ความหวังสำคัญของมือถือเรือธงจากผู้ผลิต Smart Phone ชื่อดัง

รีวิว HTC U11 ความหวังสำคัญของมือถือเรือธงจากผู้ผลิต Smart Phone ชื่อดัง

[รีวิว] AirPods หูฟังไร้สายจาก แอปเปิล ด้วยคุณภาพเสียงที่ดีเกินคาด

[รีวิว] AirPods หูฟังไร้สายจาก แอปเปิล ด้วยคุณภาพเสียงที่ดีเกินคาด

รีวิว Galaxy Tab S3 แท็บเล็ตสุดคูลที่มากับปากกา S Pen สุดล้ำ

รีวิว Galaxy Tab S3 แท็บเล็ตสุดคูลที่มากับปากกา S Pen สุดล้ำ

เห็นกันหรือยัง...Samsung C9 Pro มือถือจอยักษ์ ราคาไม่ดุ ที่กำลังมาแรงตอนนี้

เห็นกันหรือยัง...Samsung C9 Pro มือถือจอยักษ์ ราคาไม่ดุ ที่กำลังมาแรงตอนนี้

สัมผัสแรก ASUS Zenbook และ Vivobook รุ่นใหม่ สเปคใหม่กับดีไซน์ใหม่ที่น่าสนไม่เบา

สัมผัสแรก ASUS Zenbook และ Vivobook รุ่นใหม่ สเปคใหม่กับดีไซน์ใหม่ที่น่าสนไม่เบา

รีวิวพรินเตอร์ที่ออฟฟิศควรมี  ‘Epson L655’ ฟังก์ชั่นครบ จบในเครื่องเดียว

รีวิวพรินเตอร์ที่ออฟฟิศควรมี ‘Epson L655’ ฟังก์ชั่นครบ จบในเครื่องเดียว

รีวิว OPPO A77 รุ่นกลาง สเปคดี กับกล้องหน้าละลายหลังได้

รีวิว OPPO A77 รุ่นกลาง สเปคดี กับกล้องหน้าละลายหลังได้

สัมผัส สั้น ๆ กับ Smart Watch หลากหลายรูปแบบที่น่าสนใจที่มีขายทางออนไลน์

สัมผัส สั้น ๆ กับ Smart Watch หลากหลายรูปแบบที่น่าสนใจที่มีขายทางออนไลน์

พรีวิว Sony Xperia XZ Premium และ Xperia XA1 Ultra มือถือสเปคคุ้ม กับอีกเทคโนโลยี 4K บนมือถือ

พรีวิว Sony Xperia XZ Premium และ Xperia XA1 Ultra มือถือสเปคคุ้ม กับอีกเทคโนโลยี 4K บนมือถือ

รีวิว dtac phone x3 มือถือจากผู้ให้บริการ แต่เน้นการถ่ายภาพในราคาคุ้มค่า

รีวิว dtac phone x3 มือถือจากผู้ให้บริการ แต่เน้นการถ่ายภาพในราคาคุ้มค่า

แกะ MacBook Pro และ MacBook 2017 พบความเปลี่ยนแปลงเล็กน้อย

แกะ MacBook Pro และ MacBook 2017 พบความเปลี่ยนแปลงเล็กน้อย

2 Apps ตัดความรำคาญจากมือถือที่ควรติดมีประจำเครื่อง

2 Apps ตัดความรำคาญจากมือถือที่ควรติดมีประจำเครื่อง

รีวิว HTC U Ultra มือถือจอคู่กับการเปลี่ยนแปลงครั้งใหญ่ของ HTC

รีวิว HTC U Ultra มือถือจอคู่กับการเปลี่ยนแปลงครั้งใหญ่ของ HTC

รีวิว ASUS Zenfone Live ไลฟ์สวย ๆ ด้วยฟีเจอร์จัดหนักที่กล้องหน้า

รีวิว ASUS Zenfone Live ไลฟ์สวย ๆ ด้วยฟีเจอร์จัดหนักที่กล้องหน้า

รีวิว Nubia M2 Lite มือถือราคาไม่ถึงหมื่นที่มีความไม่ธรรมดาแอบซ่อนเต็มพิกัด

รีวิว Nubia M2 Lite มือถือราคาไม่ถึงหมื่นที่มีความไม่ธรรมดาแอบซ่อนเต็มพิกัด

รีวิว Huawei P10 Plus มือถือสุดบางเฉียบกับครั้งแรกของ Leica SUMMRITLUX บนมือถือ

รีวิว Huawei P10 Plus มือถือสุดบางเฉียบกับครั้งแรกของ Leica SUMMRITLUX บนมือถือ

เทียบภาพถ่ายตอนกลางคืน Samsung Galaxy S8+ และ iPhone 7 Plus ใครถ่ายสวยกว่า?

เทียบภาพถ่ายตอนกลางคืน Samsung Galaxy S8+ และ iPhone 7 Plus ใครถ่ายสวยกว่า?

รีวิว Moto G5 Plus มือถือไม่ถึงหมื่นที่มีกล้องหลังดีเกินคาดหมาย

รีวิว Moto G5 Plus มือถือไม่ถึงหมื่นที่มีกล้องหลังดีเกินคาดหมาย

1 สัปดาห์เต็มกับการใช้ชีวิตกับ HTC U11   

1 สัปดาห์เต็มกับการใช้ชีวิตกับ HTC U11  

รีวิว Sony Xperia XZs มือถือรุ่นแรกที่ทำให้คุณถ่ายภาพ Super Slowmotion ได้สุด

รีวิว Sony Xperia XZs มือถือรุ่นแรกที่ทำให้คุณถ่ายภาพ Super Slowmotion ได้สุด

ส่งอีเมล์ให้เพื่อน

ส่งให้เพื่อนหลายคนใส่ “,” (ส่งพร้อมกันมากสุด 50 อีเมล์)

ส่งอีเมล์