gps กรมการ ขนส่ง ทางบก

gps กรมการ ขนส่ง ทางบก

gps กรมการ ขนส่ง ทางบก วิชาความรู้ทั่วไปเกี่ยวกับ GPS
GPSเป็นยังไง?
GPS ทำงานยังไง?ระบบนำทางด้วย GPS ทำงานยังไง?แผนที่นำทางด้วย GPS มีที่มาอย่างไร?เครื่องใช้ไม้สอยที่ใช้ร่วมกับการนำทางด้วย GPS ประกอบด้วยอะไรบ้าง?การประยุกต์ใช้งาน GPSการใช้ระบบ GPS ในชีวิตประจำวันระบบพิกัดGPS

gps กรมการ ขนส่ง ทางบก

GPS คืออะไร?
GPSเป็นระบบเจาะจงตำแหน่งบนพื้นแผ่นดิน gps ติดตาม รถ pantip ย่อมาจากคำว่า Global Positioning System ซึ่งระบบ GPS ประกอบไปด้วย 3 ส่วนหลัก คือส่วนอวกาศ ประกอบด้วยโครงข่ายดาวเทียมหลัก 3 ค่าย คือ อเมริกา รัสเซีย ยุโรปของอเมริกา ชื่อ NAVSTAR (Navigation Satellite Timing and Ranging GPS) มีดาวเทียม 28 ดวง ใช้งานจริง 24 ดวง อีก 4 ดวงเป็นตัวสำรอง ดูแลงานโดย Department of Defenses มีรัศมีเส้นทางโคจรจากพื้นแผ่นดิน 20,162.81 กม.หรือ 12,600 ไมล์ ดาวเทียมแต่ละดวงใช้ เวลาในการโคจรรอบโลก 12 ชั่วโมงยุโรป ชื่อ Galileo มี 27 ดวง บริหารงานโดย ESA หรือ European Satellite Agency จะพร้อมใช้งานในปี 2008รัสเซีย ชื่อ GLONASS หรือ Global Navigation Satellite บริหารโดย Russia VKS (Russia Military Space Force)เดี๋ยวนี้ภาคพลเมืองทั้งโลกสามารถใช้ข้อมูลจากดาวเทียมของทางอเมริกา (NAVSTAR) ได้ฟรี เหตุเพราะ แนวนโยบายสิทธิการเข้าถึงข้อมูลรวมทั้งข่าว

สำหรับพลเมืองของรัฐบาลสหรัฐ ก็เลยเปิดให้สามัญชนทั่วไปสามารถใช้ข้อมูลดังกล่าวในระดับความแม่นยำที่ไม่เป็นภัยต่อความมันคงจะของรัฐ พูดอีกนัยหนึ่งมีความเที่ยงตรงในระดับบวก / ลบ 10 เมตรส่วนควบคุม มีสถานีภาคพื้นดิน สถานีใหญ่อยู่ที่ Falcon Air Force Base ประเทศ อเมริกา แล้วก็ศูนย์ควบคุมย่อยอีก 5 จุด กระจายไปยังภูมิภาคต่างๆทั่วทั้งโลกส่วนผู้ใช้งาน ผู้ใช้งานต้องมีเครื่องรับสัญญาณซึ่งสามารถรับคลื่นแล้วก็แปรรหัสจากดาวเทียมเพื่อนำมาประเมินผลให้เหมาะสมกับการใช้งานในแบบต่างๆเวลานี้บางคนชอบหลงผิดว่า GPS เป็น GPRS ซึ่ง GPRS ย่อมาจากคำว่า General Packet Radio Service เป็นระบบติดต่อแบบไร้สายสำหรับโทรศัพท์มือถือ หรือ PDA หรือ notebook เพื่อเชื่อมต่อกับ internetกลับ

GPS ปฏิบัติงานเช่นไร?

satellite orbitดาวเทียม GPS (Navstar) ประกอบด้วยดาวเทียม 24 ดวง โดยแบ่งเป็น 6 รอบวงโคจร การจรจะเอียงทำมุมเอียง 55 องศากับเส้นอีเควเตอร์ (Equator) ในลักษณะสานกันเหมือน ลูกตะกร้อแต่ละวงโคจรมีดาวเทียม 4 ดวง รัศมีเส้นทางโคจรจากพื้นโลก 20,162.81 กม. หรือ 12,600 ไมล์ ดาวเทียมแต่ละดวงใช้ เวลาสำหรับการหมุนรอบโลก 12 ชั่วโมง

GPS ดำเนินการโดยการรับสัญญาณจากดาวเทียมแต่ละดวง โดยสัญญาณดาวเทียมนี้ประกอบไปด้วยข้อมูลที่กำหนดตำแหน่งและก็เวลาขณะส่งสัญญาณ ตัวเครื่องรับสัญญาณ GPS จึงควรประเมินผลความไม่เหมือนของเวลาสำหรับในการรับสัญญาณเทียบกับเวลาจริงในปัจจุบันเพื่อแปรเป็นระยะทางระหว่างเครื่องรับสัญญาณกับดาวเทียมแต่ละดวง ซึ่งได้เจาะจงมีตำแหน่งของมันมาพร้อมกับสัญญาณดังกล่าวมาแล้วก่อนหน้านี้เพื่อกำเนิดความแม่นยำในการค้นหาตำแหน่งด้วยดาวเทียม ควรจะมีดาวเทียมขั้นต่ำ 4 ดวง เพื่อบอกตำแหน่งบนผิวโลก

ซึ่งระยะห่างจากดาวเทียมทั้ง 3 กับเครื่อง GPS (ที่จุดสีแดง) จะสามารถระบุตำแหน่งบนผิวโลกได้ หากพื้นแผ่นดินอยู่ในแนวราบแต่ในความจริงพื้นแผ่นดินมีความงอเหตุเพราะสัณฐานของโลกมีลักษณะกลม ด้วยเหตุดังกล่าวดาวเทียมดวงที่ 4 จะก่อให้สามารถคำนวณเรื่องความสูงเพื่อทำให้ได้ตำแหน่งที่ถูกต้องมากขึ้นนอกเหนือจากนั้นความแม่นยำของการระบุตำแหน่งนั้นขึ้นกับตำแหน่งของดาวเทียมแต่ละดวง กล่าวคือถ้าเกิดระยะห่างระหว่างดาวเทียมที่ใช้งานอยู่ห่างกันย่อมให้ค่าที่ถูกต้องแม่นยำกว่าที่อยู่ใกล้กัน แล้วก็ยิ่งมีปริมาณดาวเทียมที่รับสัญญาณได้มากก็ยิ่งให้ความแม่นยำเยอะขึ้น ความแปรปรวนของชั้นบรรยากาศชั้นบรรยากาศมีประจุไฟฟ้า ความชื้น อุณหภูมิ รวมทั้งความหนาแน่นที่แปรปรวนตลอดระยะเวลา

คลื่นเมื่อตกกระทบ กับวัตถุต่างๆจะมีการหักเหทำให้สัญญาณที่ได้อ่อนลง และก็สภาพแวดล้อมในรอบๆรับสัญญาณเป็นต้นว่ามีการบังจากกระจก ละอองน้ำ ใบไม้ จะส่งผลต่อค่าความถูกต้องชัดเจนของความแม่นยำ เหตุเพราะถ้าสัญญาณจากดาวเทียมมีการหักเหก็จะทำให้ค่าที่คำนวณได้จากเครื่องรับสัญญาณเพี้ยนไป และในที่สุดก็คือสมรรถนะของเครื่องรับสัญญาณว่ามีความไวสำหรับในการรับสัญญาณเพียงใดและความเร็วสำหรับเพื่อการประมวณผลด้วย
การประมาณระยะห่างระหว่างดาวเทียมกับเครื่องรับทำได้โดยใช้สูตรคำนวณ ระยะทาง = ความเร็ว * ระยะเวลา วัดระยะเวลาที่คลื่นวิทยุส่งจากดาวเทียมมายังเครื่องรับ GPS คูณด้วยความเร็วของคลื่นวิทยุจะเท่ากับระยะทางที่เครื่องรับ อยู่ห่างจากดาวเทียม

โดยเวลาที่วัดได้มาจากนาฬิกาของดาวเทียมที่มีความเที่ยงตรงสูงมีความละเอียดถึงนาโนวินาที และมีการสอบทวนเสมอๆกับสถานีภาคพื้นดินส่วนประกอบสุดท้ายก็คือตำแหน่งของดาวเทียมแต่ละดวงในตอนที่ส่งสัญญาณมาว่าอยู่ที่แห่งไหน(Almanac) มายังเครื่องรับ GPS โดยวิถีโคจรของดาวเทียมได้ถูกกำหนดไว้ล่วงหน้าแล้วเมื่อถูกส่งขึ้นสู่อวกาศ สถานีควบคุมจะคอยพิจารณาการโคจรของดาวเทียมอยู่ตลอดเวลาเพื่อทวนสอบความถูกต้องชัดเจนระบบนำทางด้วย GPS ดำเนินงานอย่างไร?ขั้นแรกผู้ใช้จะต้องมีเครื่องรับสัญญาณดาวเทียมหรือมีเครื่องใช้ไม้สอยนำทาง เมื่อผู้ใช้นำเครื่องไปใช้งานมีการเปิดรับสัญญาณ GPS แล้วตัวโปรแกรมจะแสดงตำแหน่งตอนนี้บนแผนที่

แผนที่สำหรับนำทางจะเป็นแผนที่พิเศษที่มีการระบุแนวทางการจราจร เป็นต้นว่า การจราจรแบบชิดซ้ายหรือชิดด้านขวา ข้อมูลการเดินรถทางเดียว สาระสำคัญต่างๆข้อมูลทางภูมิศาสตร์ต่างๆฝังไว้ภายในข้อมูลแผนที่ที่ได้ ทำการตรวจสอบและก็ตั้งค่าไว้แล้ว ในแต่ละทางแยกก็จะมีการกำหนดค่าเอาไว้ด้วยเช่นกันเพื่อตัวโปรแกรมกระทำการเลือกการเชื่อมต่อของ ทางจนกระทั่งจุดหมายปลายทางที่ได้เลือกไว้เสียงนำทางก็จะดำเนินงานสอดคล้องกับการเลือกเส้นทาง เช่นถ้าหากโปรแกรมเลือกเส้นทางที่จะต้องไปทางด้านขวาก็จะกำหนดให้มีการแสดงเสียง เตือนให้เลี้ยวขวา

โดยแต่ละโปรแกรมก็จะมีการระบุเตือนไว้ล่วงหน้าว่าจะเตือนก่อนจุดเลี้ยวเท่าใด ส่วนการแสดงแนวทางก็จะมีการบอก ไว้ล่วงหน้าเช่นกันแล้วแต่ว่าจะกำหนดไว้ล่วงหน้ากี่จุด บางโปรแกรมก็กำหนดไว้จุดเดียว บางโปรแกรมกำหนดไว้สองจุด หรือบางโปรแกรม ก็สามารถเลือกการแสดงได้ตามความอยากได้ของผู้ใช้การคำนวณทางนี้จะถูกคำนวณให้เสร็จตั่งแต่ก่อน แล้วก็ตัวโปรแกรมจะแสดงผลลัพธ์อีกทั้งภาพและก็เสียงตามตำแหน่งจริงที่อยู่ ณ.จุดนั้นๆหากมี การเดินทางออกนอกทางที่ได้กำหนดไว้ เครื่องจะกระทำการเตือนให้ผู้ใช้ทราบและจะคำนวณให้บากบั่นกลับสู่ทางที่ได้วางแผนไว้ก่อน

แม้การออกนอกเส้นทางนั้นอยู่เกินกว่าค่าที่กำหนดไว้ก็จะมีการคำนวณเส้นทางให้ใหม่เองอัตโนมัติเมื่อเครื่องคำนวณทางให้ผู้ใช้สามารถมองเส้นทางสรุปได้ล่วงหน้า หรือแสดงการเลียนแบบเส้นทางก็ได้ โปรแกรมนำทางบางโปรแกรมมีความ สามารถระบุจุดแวะได้หลายจุดทำให้ผู้ใช้สามารถกำหนดให้การชี้ทางสอดคล้องกับการเดินทางมากที่สุด หรืออาจใช้สำหรับในการหลอกเครื่อง เพื่อนำทางไปยังทางที่ต้องการแทนที่ทางที่เครื่องคำนวณได้

บางโปรแกรมก็มีทางเลือกให้หลีกเลี่ยงแบบต่างๆดังเช่นว่า เลี่ยงทางผ่านเมือง เลี่ยงทางด่วน เลี่ยงทางกลับรถ ฯลฯกลับแผนที่นำทางด้วย GPS มีที่มาอย่างไร?นอกจากคนที่ใช้ระบบ GPS จะต้องมีเครื่องรับสัญญาณ GPS หน่วยประเมินผล โปรแกรมแผนที่และก็ข้อมูลแผนที่ขึ้นกับจุดมุ่งหมายการใช้งาน ในรูปแบบต่างๆการรับสัญญาณจากดาวเทียมไม่ต้องเสียค่าใช้จ่าย ส่วนการใช้แรงงานในรูปแบบที่ใช้ประกอบกับแผนที่จะมีค่าใช้จ่ายในเรื่องของ แผนที่ต่างๆนาๆขึ้นอยู่กับบริษัทที่จัดทำแผนที่ ในประเทศไทยมีคนจัดทำแผนที่เพื่อใช้กับ GPS รายใหญ่ๆเป็นต้นว่า

GARMIN

POWER MAP

SpeedNavi

นอกจากความเฉพาะของแผนที่นำทางจะไม่สามารถนำมาใช้ต่างค่ายได้แล้ว แผนที่ยังมีความเฉพาะสำหรับเครื่องแต่ละเครื่องด้วยคือไม่สามารถนำแผนที่จากเครื่องหนึ่งไปใช้กับเครื่องอื่นได้ จะต้องมีการป้อนรหัสที่ทางบริษัทจัดให้จึงจะสามารถใช้งานได้

การสร้างแผนที่นำทางจะเริ่มจากการใช้ภาพถ่ายทางอากาศจากดาวเทียมมาต่อซ้อนกันเหมือนการปูกระเบื้องเพื่อให้เห็นภาพรวมของภูมิประเทศ แล้วจึงไปกำหนดจุดอ้างอิงทางภูมิศาสตร์ (calibrate) เป็นค่าพิกัดดาวเทียม แล้วจึงมีการสร้างข้อมูลต่างๆ เช่น ถนน สถานที่สำคัญ จุดสนใจ เป็นชั้นๆ (layer) แล้วนำมาประกอบกันเป็นแผนที่นำทาง

การสร้างข้อมูลทางภูมิศาสตร์จะต้องมีการสำรวจภาคสนามซึ่งต้องใช้บุคคลากร ทรัพยากรจำนวนมาก และต้องทำอย่างสม่ำเสมอเนื่องจากมีการเปลี่ยนแปลงตลอดเวลา จึงทำให้การสร้างแผนที่มีต้นทุนที่สูง

อุปกรณ์ที่ใช้ร่วมกับการนำทางด้วย GPS ประกอบด้วยอะไรบ้าง?

อุปกรณ์ที่ใช้ร่วมกับการนำทางด้วย GPS ประกอบด้วย

ตัวรับสัญญาณดาวเทียม (GPS Receiver Module)

หน่วยประมวลผล (CPU)

โปรแกรมการนำทาง (Application Software)

และข้อมูลแผนที่นำทาง (Map Data)

ปัจจุบันนี้มีเครื่อง GPS ที่มีครบทุกอย่างในตัวเอง ซึ่งจะมีความสะดวกในการใช้งานและมีความเสถียรสูงได้แก่ PND (Personal / Portable Navigation Device) หรือแบบที่ใช้ GPS receiver ร่วมกับ PDA (Personal Digital Assistant) / Pocket PC / โน้ตบุ๊ก / Smart phone เป็นต้น หรือใน Smart Phone รุ่นใหม่ๆก็จะมี GPS มาให้พร้อมเลือกใช้หลายรุ่น ทำให้สะดวกในการใช้งานยามหลงทางหรือใช้งานหาสถานที่ใกล้เคียง

 

กลับหน้าหลัก

Related Posts