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 ASUS Zenfone Zoom S มือถือกล้องหลังคู่ ราคาไม่ถึง 2 หมื่น

รีวิว ASUS Zenfone Zoom S มือถือกล้องหลังคู่ ราคาไม่ถึง 2 หมื่น

ทำความรู้จัก Apps “กันกวน” โปรแกรมตัดรำคาญเบอร์โทร หรือ ข้อความ โฆษณากวนใจ จาก กสทช.

ทำความรู้จัก Apps “กันกวน” โปรแกรมตัดรำคาญเบอร์โทร หรือ ข้อความ โฆษณากวนใจ จาก กสทช.

รีวิว Sony Xperia XA1 Ultra การกลับมาของมือถือจอใหญ่ดีทั้งตัว...ราคาก็เช่นกัน

รีวิว Sony Xperia XA1 Ultra การกลับมาของมือถือจอใหญ่ดีทั้งตัว...ราคาก็เช่นกัน

Thai weather แม่นยำ กระชับ ฉับไว ด้วยแอปบอกสภาพอากาศ ของกรมอุตุนิยมวิทยา

Thai weather แม่นยำ กระชับ ฉับไว ด้วยแอปบอกสภาพอากาศ ของกรมอุตุนิยมวิทยา

รีวิว Plantronics BackBeat 105 หูฟังไร้สายตัวเล็ก ติดตัวง่าย

รีวิว Plantronics BackBeat 105 หูฟังไร้สายตัวเล็ก ติดตัวง่าย

เตรียมความพร้อม ฝึกภาษาอังกฤษให้ลูกด้วยแอป Lingokids

เตรียมความพร้อม ฝึกภาษาอังกฤษให้ลูกด้วยแอป Lingokids

รีวิว Nokia 5 การกลับมาบนโลก Android ของโนเกีย

รีวิว Nokia 5 การกลับมาบนโลก Android ของโนเกีย

รีวิว Samsung Galaxy J7 Pro เพิ่มฟีเจอร์อัดหนักในราคาหมื่นต้น

รีวิว Samsung Galaxy J7 Pro เพิ่มฟีเจอร์อัดหนักในราคาหมื่นต้น

รีวิว Nokia 3 มือถือโนเกียยุคใหม่ที่คงเอกลักษณ์เดิมแต่ราคาเอื้อมถึง

รีวิว Nokia 3 มือถือโนเกียยุคใหม่ที่คงเอกลักษณ์เดิมแต่ราคาเอื้อมถึง

รีวิว WD My Passport SSD หน่วยความจำจิ๋ว ที่แรงจนรุ่นใหญ่ตกใจ

รีวิว WD My Passport SSD หน่วยความจำจิ๋ว ที่แรงจนรุ่นใหญ่ตกใจ

พรีวิว Jabra Evolve 75 หูฟังสำหรับธุรกิจที่ครบทั้งเสียงดี และความเงียบ

พรีวิว Jabra Evolve 75 หูฟังสำหรับธุรกิจที่ครบทั้งเสียงดี และความเงียบ

พรีวิว Ninebot 2 รุ่นใหม่ ที่เปลี่ยนแปลงการเดินทางด้วยการทรงตัวสุดฉลาด

พรีวิว Ninebot 2 รุ่นใหม่ ที่เปลี่ยนแปลงการเดินทางด้วยการทรงตัวสุดฉลาด

รีวิว Nubia Z17 Mini เครื่องเล็กแต่สเปคดีจนเครื่องใหญ่ต้องหันมอง

รีวิว Nubia Z17 Mini เครื่องเล็กแต่สเปคดีจนเครื่องใหญ่ต้องหันมอง

รีวิว HP Spectre X360 (With Pen) Ultrabook ปรับเปลี่ยนรูปร่าง เพิ่มความสามารถด้วยปากกา

รีวิว HP Spectre X360 (With Pen) Ultrabook ปรับเปลี่ยนรูปร่าง เพิ่มความสามารถด้วยปากกา

พรีวิว Moto Z2 Play มือถือเพียวบางกับความสามารถเหลือล้น

พรีวิว Moto Z2 Play มือถือเพียวบางกับความสามารถเหลือล้น

รีวิว Wiko U Pulse มือถือระดับกลางลูกเล่นพร้อมใช้ สีเครื่องจัดจ้าน

รีวิว Wiko U Pulse มือถือระดับกลางลูกเล่นพร้อมใช้ สีเครื่องจัดจ้าน

ลองสั้น ๆ กับ Lenovo Legion คอมพิวเตอร์เล่นเกมรุ่นใหม่สเปคเทพขึ้นมาก

ลองสั้น ๆ กับ Lenovo Legion คอมพิวเตอร์เล่นเกมรุ่นใหม่สเปคเทพขึ้นมาก

รีวิว Moto C มือถือราคาไม่เกิน 4,000 บาท ที่เน้นความครบกับความไว้ใจได้

รีวิว Moto C มือถือราคาไม่เกิน 4,000 บาท ที่เน้นความครบกับความไว้ใจได้

รีวิว Dell XPS 13 2 in 1 คอมพิวเตอร์พกพา สวยจนได้รางวัล และสเปคเทพ

รีวิว Dell XPS 13 2 in 1 คอมพิวเตอร์พกพา สวยจนได้รางวัล และสเปคเทพ

รีวิว HTC U11 ความหวังสำคัญของมือถือเรือธงจากผู้ผลิต Smart Phone ชื่อดัง

รีวิว HTC U11 ความหวังสำคัญของมือถือเรือธงจากผู้ผลิต Smart Phone ชื่อดัง

ส่งอีเมล์ให้เพื่อน

ส่งให้เพื่อนหลายคนใส่ “,” (ส่งพร้อมกันมากสุด 50 อีเมล์)

ส่งอีเมล์