GPS คืออะไรและทำงานอย่างไร

GPS หมายถึง Global Positioning System (GPS) ซึ่งเป็นระบบนำทางด้วยดาวเทียมประกอบด้วยดาวเทียมประมาณ 24 ดวงที่สามารถระบุตำแหน่งที่แน่นอนของบุคคลหรือวัตถุใด ๆ บนโลกได้อย่างแม่นยำดาวเทียมที่ใช้ GPS สามารถทำงานได้ในทุกสภาพอากาศทุกที่ในโลกตลอด 24 ชั่วโมงต่อวันโดยไม่มีค่าธรรมเนียมการสมัครสมาชิกหรือค่าติดตั้ง กระทรวงกลาโหมสหรัฐ (USDOD) ได้เปิดตัวดาวเทียมสองสามดวงสู่วงโคจรโลกเพื่อการใช้งานทางทหารเป็นหลัก มันถูกสร้างขึ้นมาเพื่อใช้ในช่วงปลายยุค 80 ขณะนี้มีดาวเทียม GPS 31 ดวงที่โคจรรอบโลกพร้อมดาวเทียม 3 ดวงที่พร้อมเปิดตัวเมื่อต้องการ

 

GPS มีวิธีการอย่างไร

ในปี 1973 แนวคิดของระบบกำหนดตำแหน่งบนโลก (GPS) ซึ่งเริ่มแรกใช้ชื่อว่า NAVSTAR ได้รับการพัฒนาโดยกระทรวงกลาโหมของสหรัฐอเมริกา (USDOD) ดังกล่าวข้างต้น เทคโนโลยีนี้มีไว้สำหรับการใช้งานทางทหารเป็นหลักและต่อมามีให้สำหรับการใช้งานพลเรือนในช่วงปลายทศวรรษ 1980 เทคโนโลยีจีพีเอสเป็นเทคโนโลยีที่ทำให้บุคคล 3 คน มีความก้าวหน้าและได้รับการยอมรับจากชุมชนวิทยาศาสตร์ที่มีความเกี่ยวข้องอย่างชัดเจนกับการประดิษฐ์ของเทคโนโลยีการปฏิวัติโลกนี้

คนแรก Roger L. Easton อดีตหัวหน้าฝ่ายปฏิบัติการแอพพลิเคชั่นสาขาอวกาศของ Naval Research Laboratory เป็นสมองที่อยู่เบื้องหลังแอพพลิเคชั่นด้านวิศวกรรมและเทคโนโลยีที่นำไปสู่การพัฒนาจีพีเอส อีกหนึ่งคนที่เปรียบเสมือนแสงสว่างในการพัฒนา GPS คือ Ivan Getting ซึ่งเป็นประธานผู้ก่อตั้ง บริษัท Aerospace Corporation ในสหรัฐอเมริกา การเดินทางได้รับเครดิตในการปรับปรุงระบบดาวเทียมเพื่อให้ได้ข้อมูลที่แม่นยำในการติดตามและตรวจสอบวัตถุเคลื่อนที่บนโลกตั้งแต่ยานพาหนะไปจนถึงขีปนาวุธ อีกบุคคลสำคัญในระบบ GPS อีกคน คือ Bradford Parkinsonโดยทั่วไปเรียกว่า “บิดาแห่งGPS” Bradford เป็นหัวหน้าผู้ออกแบบและผู้ดำเนินการด้าน GPS เกี่ยวกับวิวัฒนาการทางวิศวกรรมและการพัฒนา

 

ส่วนประกอบของ GPS

ระบบกำหนดตำแหน่งบนพื้นโลก (GPS) ประกอบด้วย 3 ส่วน ส่วนแรก คือ โลกโคจรรอบดาวเทียม ประการที่สอง คือ ศูนย์บัญชาการควบคุมและตรวจสอบที่รับผิดชอบการจัดการเทคโนโลยีของเทคโนโลยี GPS และเส้นทางการโคจรของดาวเทียม GPS และที่สาม คือ เครื่องรับสัญญาณ GPS ดำเนินการโดยบุคคลและอุตสาหกรรม

 

GPS ทำงานอย่างไร

GPS มีดาวเทียมทั้งสิ้น 31 ดวงที่โคจรรอบโลกในวงโคจรที่กำหนดไว้ล่วงหน้า ณ เวลาใดก็ตามบนดาวเคราะห์ดวงนี้มีดาวเทียม GPS ขั้นต่ำ 4 ดวงที่มุ่งเน้นไปที่พื้นที่ทางภูมิศาสตร์บนโลก GPS แต่ละเครื่องเปิดใช้ภาพถ่ายดาวเทียมและบันทึก Stationery รวมถึงวัตถุที่เคลื่อนที่แล้วส่งข้อมูลเกี่ยวกับตำแหน่งปัจจุบันของวัตถุความเร็วในการเคลื่อนที่และเวลาของกราฟวิดีโอในช่วงเวลาปกติ ดาวเทียมที่เปิดใช้งาน GPS เหล่านี้จะส่งสัญญาณข้อมูลไปยังตัวรับสัญญาณ GPS บนโทรศัพท์มือถือต่างๆที่ความเร็วมาก ข้อมูลดิจิตอลถูกตรวจพบโดยเครื่องรับสัญญาณ GPS แบบติดตั้งด้วยตนเองและแปลเป็นภาพ ตัวรับสัญญาณโทรศัพท์จะคำนวณระยะทางจากดาวเทียมที่โคจรอยู่ซึ่งจะถูกคำนวณตามช่วงเวลาของข้อมูลดิจิตอลที่ได้รับซึ่งอยู่ระหว่างการรับส่งข้อมูลและการรับข้อมูล เมื่อตัวรับสัญญาณโทรศัพท์ได้รับข้อมูลทั้งหมดจากดาวเทียมโคจรรอบดวงที่มุ่งเน้นไปที่พื้นที่ทางภูมิศาสตร์นั้น ๆ เครื่องรับ GPS สามารถระบุตำแหน่งที่แน่นอนของวัตถุ / วัตถุที่อยู่บนพื้นดิน ซึ่งอาจจะอยู่นิ่งหรือเคลื่อนที่โดยใช้กระบวนการที่เรียกว่า Trilateration ยิ่งดาวเทียมที่เน้นไปยังพื้นที่ที่กำหนดยิ่งสามารถระบุตำแหน่งภาพและความเร็วได้แม่นยำยิ่งขึ้น

 

การติดตาม GPS คืออะไร

การติดตาม GPS เป็นการเฝ้าระวัง / ควบคุมระยะไกลของสถานที่ที่แม่นยำผ่านการใช้เทคโนโลยี GPS เพื่อติดตามและตรวจสอบตำแหน่งและเส้นทางการเดินทางของวัตถุหนึ่งชิ้นหรือมากกว่า การติดตาม GPS นั้นมีค่าสำหรับตำรวจ นักดับเพลิง ทหารและธุรกิจที่ต้องมีการควบคุมวัตถุเคลื่อนที่อย่างต่อเนื่อง เช่น ยานพาหนะขีปนาวุธและบุคคล ระบบติดตาม GPS มักใช้ระบบ Automatic Vehicle Locator (AVL) ซึ่งใช้เครือข่ายของยานพาหนะ ซึ่งแต่ละระบบได้รับการติดตั้งด้วยเครื่องรับวิทยุแบบพกพา เครื่องรับ GPS และเสาอากาศ GPS นอกจากนี้เทคโนโลยี GPS ยังใช้แผนที่แบบโต้ตอบแทนแผนที่แบบคงที่เพื่อกำหนดสถานการณ์ปัจจุบันของถนนและทางหลวง สมาร์ทโฟนที่เปิดใช้งาน GPS และอุปกรณ์พกพาอื่น ๆ มักใช้ในการติดตามและตรวจสอบวัตถุเป้าหมาย

 

การใช้ GPS ในเชิงพาณิชย์

ในวันที่ 25 พฤษภาคม 1989 เครื่องติดตาม GPS เชิงพาณิชย์เครื่องแรกได้เปิดตัวสู่ตลาดผู้บริโภคด้วยชื่อแบรนด์และรุ่น: Magellan GPS NAV 1000 อุปกรณ์กันน้ำขนาด 8.75 x 3.5 x 2.25 นิ้ว มีน้ำหนัก 680 กรัมและดูเหมือนเครื่องคิดเลขขนาดใหญ่ที่มีแขนยึดเสาอากาศหมุนได้ อุปกรณ์ดังกล่าวมีหน้าจอ LCD หลายเส้น แต่ใช้เวลาในการปฏิบัติงานค่อนข้างต่ำเพียงไม่กี่ชั่วโมง เช่นเดียวกับกรณีที่เครื่องคิดเลขแบบง่าย ๆ ถือมาพร้อมกับป้ายราคาสูงในช่วงเวลาของการเปิดตัวโทรศัพท์มือถือ GPS มีการค้าปลีกที่ 3,000 เหรียญสหรัฐ (ประมาณ 94,000 บาทต่อเครื่อง) ในปี 1990 มาสด้าผู้ผลิตรถยนต์ที่มีชื่อเสียงโด่งดังได้เปิดตัวรถรุ่น Eunos Cosmo พร้อมระบบนำทาง GPS ในตัวซึ่งเป็นรถยนต์คันแรกที่มาพร้อมกับระบบติดตาม GPS ต่อมาในปี 1999 Benefon ผู้ผลิตโทรศัพท์มือถือ เปิดตัวโทรศัพท์มือถือเทคโนโลยี GPS ที่มีจำหน่ายในท้องตลาดเป็นครั้งแรก ในปีเดียวกันนั้น Casio ได้เปิดตัวนาฬิกาข้อมือ GPS ตัวแรกที่เรียกว่า Casio GPS นับตั้งแต่เทคโนโลยี GPS กลายเป็นคำที่ใช้ในครัวเรือนอย่างรวดเร็วด้วยสมาร์ทโฟนและนาฬิกาข้อมือสมาร์ทโฟนทุกรุ่นซึ่งมีเทคโนโลยีรองรับ GPS

 

อนาคตของระบบติดตาม GPS

เราตระหนักถึงความแตกต่างของเทคโนโลยีการทำแผนที่ GPS ในชีวิตสมัยใหม่ ตอนนี้เราสามารถเข้าถึงข้อมูลที่หลากหลายภายในไม่กี่นาทีและแผนที่ GPS เป็นจุดเริ่มต้นเท่านั้น อนาคตของระบบกำหนดตำแหน่งทั่วโลกและอุปกรณ์ GPS นั้นไม่แน่นอน แต่แน่นอนว่าจะเป็นไปในทางบวก เทคโนโลยี GPS มีความสามารถในการสร้างการใช้งานที่ไม่มีที่สิ้นสุดเนื่องจากมีการพัฒนาก้าวหน้ามากขึ้นสำหรับการวางตำแหน่งทั่วโลกและมีโอกาสมากที่เครื่องรับสัญญาณ GPS จะกลายเป็นส่วนสำคัญของสังคมของเรา