รู้กันไหม ? 'จีพีเอส' ทำงานอย่างไร ? | คมชัดลึก

 

                      เทคโนโลยีทุกวันนี้ก้าวหน้ามหาศาล จนสามารถย่อส่วนระบบนำทางจีพีเอส เข้ามาอยู่ในสมาร์ทโฟน ในรถยนต์ ในอุปกรณ์เคลื่อนที่ต่างๆ นานาคอยทำหน้าที่เป็นเพื่อนผู้ซื่อสัตย์นำทางให้เราไปยังจุดหมายปลายทางได้อย่างถูกต้อง บอกพิกัดตำแหน่งรูปถ่ายจากสมาร์ทโฟนเพื่อจะได้กลับไปถ่ายรูปซ้ำ ณ จุดเดิม หรือจะหวนคำนึงถึงประสบการณ์ในวันที่ผ่านมาก็ย่อมได้อย่างแม่นยำ

 

                      แล้ว จีพีเอส นั้น ทำงานอย่างไรกันล่ะ 

 

                      จริงๆ แล้ว จีพีเอส เป็นคำย่อ ของคำว่า “โกลบอล โพสิชั่นนิ่ง แซทเทิลไลท์” (Global Positioning Satellite : GPS) โดยมีจุดเริ่มต้นจากกองทัพสหรัฐอเมริกาที่ต้องการกำหนดตำแหน่งเป้าหมายและตำแหน่งของหน่วยทหารเพื่อการโจมตีทางอากาศให้แม่นยำและปลอดภัยต่อหน่วยทหารพวกเดียวกันเอง 

 

                      ทางกองทัพสหรัฐอเมริกาจึงคิดค้นระบบการบอกตำแหน่งด้วยดาวเทียมบอกพิกัดขึ้นมา และส่งดาวเทียมจีพีเอสขึ้นไปโคจรเหนือพื้นโลกด้วยความเร็ว 8,000 ไมล์ต่อชั่วโมง ซึ่งจะทำให้ดาวเทียมชุดนี้ผ่านจุดเดิม 2 ครั้งต่อวัน ทำหน้าที่ส่งสัญญาณบอกตำแหน่งจากความสูง 13,000 ไมล์เหนือพื้นดินกลับลงมายังอุปกรณ์รับสัญญาณบนพื้นโลก ตั้งแต่ปี 2521 ซึ่งดาวเทียมจีพีเอสดวงแรกมีน้ำหนักราว 2,000 ปอนด์ แต่มีอายุการใช้งานสั้นเพียง 10 ปี 

 

                      ต่อมาสหรัฐอเมริกาส่งดาวเทียมจีพีเอสขึ้นไปยังฟากฟ้าอีก 12 ดวงแบ่งออกเป็น  6 กลุ่มหลัก เพื่อช่วยในการคำนวณหาตำแหน่งที่แม่นยำ

 

                      บนดาวเทียมแต่ละดวงจะมีนาฬิกาอะตอม ที่มีความเที่ยวตรงสูงสุดเพื่อใช้ในการคำนวณระยะทางระหว่างดาวเทียมกับอุปกรณ์รับสัญญาณโดยอาศัยระยะเวลาการเดินทางของคลื่นสัญญาณชุดแรก และชุดที่สองในการบอกพิกัดให้แม่นยำที่สุด ซึ่งในยุคต้นๆ นั้น ระบบจีีพีเอสจะบอกได้เพียงพิกัดบนพื้นโลกของอุปกรณ์รับสัญญาณในเวลานั้น โดยแสดงผลออกมาเป็นพิกัด เส้นรุ้ง เส้นแวง ในองศา ลิปดา และฟิลิปดาเท่านั้น

 

                      เมื่อมีการพัฒนาเทคโนโลยีระบบประมวลผลและหน่วยเก็บข้อมูลก็ทำให้มีการเพิ่มแผนที่เข้าไปในอุปกรณ์รับสัญญาณ ทำให้เกิดจีพีเอสยุคใหม่ที่สามารถติดตามตำแหน่งการเคลื่อนที่ของอุปกรณ์รับสัญญาณ เทียบกับตำแหน่งบนแผนที่ และก็เพิ่มจำนวนดาวเทียมจีพีเอสในวงโคจรโลกโดยประเทศอื่นๆ เช่น ญี่ปุ่น จีน อินเดีย และหลายประเทศในยุโรป ทำให้ระบบจีพีเอสมีความแม่นยำสูงมาก จนสามารถบอกความเร็วในการเคลื่อนที่ของอุปกรณ์รับสัญญาณได้อย่างถูกต้อง 

 

                      จีพีเอสรุ่นใหม่ๆ ที่มีความแม่นยำสูง มีการนำไปใช้ในการวัดความเร็วของรถแข่งที่ต้องการทำสถิติความเร็วโลก มีการติดตั้งเป็นระบบมาตรฐานในระบบนำทางเครื่องบิน และยานพาหนะอื่นๆ ช่วยนำทางพาหนะที่นำผู้โดยสารจำนวนมากไปถึงจุดหมายอย่างปลอดภัยและถูกต้องในเส้นทางที่กำหนดไว้ 

 

                      ขณะเดียวกันเทคโนโลยีที่มีความก้าวหน้ายิ่งขึ้น ทำให้หน่วยประมวลผลจีพีเอส หรือ ชิพจีพีเอส มีขนาดเล็กลง และกินพลังงานน้อยลงตามขนาดของชิพ ทำให้ผู้ผลิตโทรศัพท์มือถือสามารถนำมาติดตั้งในโทรศัพท์มือถือที่พัฒนาเป็นสมาร์ทโฟนในเวลาต่อมา และทำหน้าที่รับสัญญาณดาวเทียมจีพีเอสก่อนคำนวณตำแหน่งบนพื้นโลกเทียบกับแผนที่ในคลังข้อมูลได้อย่างมีประสิทธิภาพมากกว่าเครื่องรับสัญญาณจีพีเอสในยุคแรกๆ หลายเท่า 

 

 

 

 

 

------------------------

 

(เวิลด์วาไรตี้ : รู้กันไหม ? 'จีพีเอส' ทำงานอย่างไร ? : โดย...วัจน พรหโมบล)