GPS ถึงวันที่ใครๆ ก็ใช้ประโยชน์จากดาวเทียม

สำหรับผู้ที่มีปัญหาเรื่องเสนทางหรือการเดินทางไปยังสถานที่ไม่คุ้นเคย อุปกรณ์หนึ่งที่ช่วยเสริมสร้างความมั่นใจหรือช่วยลดภาระความปวดหัวในการขับรถ น่าจะได้แก่ GPS หรือ Global Positioning System

ย้อนกลับไปเมื่อ 4-5 ปีที่ผ่านมา อุปกรณ์ GPS ดูเหมือนจะเป็นของไฮเทคราคาแพงสุดเอื้อมมือคว้า หรือจะมีติดตั้งก็แต่ในรถยนต์หรูระดับ Top spec เท่านั้น ทว่าในปีที่ผ่านมา ดูเหมือนว่าดาว(เทียม) บนฟ้าจะลอยต่ำลงมาให้คนได้สัมผัสในวงกว้างมากขึ้น และแพร่หลายไปอย่างรวดเร็ว ตามสัจธรรมที่ว่า เมื่อใดก็ตามที่บรรดาอุปกรณ์ไฮเทคทั้งหลายลดราคาลงในระดับที่ยอมรับได้แล้ว ผู้บริโภคกลุ่มหนึ่งก็พอที่จะเปิดรับและเรียนรู้ที่จะใช้มันอย่างเต็มอกเต็มใจ ไม่ว่าอรรถประโยชน์ที่ได้รับจะคุ้มกับเงินที่เสียไปหรือไม่ก็ตาม หรือกระทั่งจุดอ่อนบางประการที่ยังอาจจะทำให้การใช้งานไม่ราบรื่นเท่าไดนัก

อย่างไรก็ตาม แม้ว่าจะมีการใช้ GPS อย่างแพร่หลาย แต่หลายคนก็ยังสับสนระหว่าง GPS กับ GPRS (General Packet Radio Service) ในโทรศัพท์มือถือ ซึ่งเป็นคนละเรื่องเลยทีเดียว

หากแปลตามศัพท์แล้ว GPS : Global Positiong System คือ ระบบการระบุตำแหน่งบนผิวโลก โดยอาศัยดาวเทียมซึ่งโคจรอยู่รอบโลกในรัศมี 11,000-12,600 ไมล์ จำนวน 24 ดวง โดยแบ่งเป็น 6 รอบวงโคจร การโคจรจะเอียงทำมุม 55 องศากับเส้นผ่านศูนย์สูตร (Equator) ในลักษณะสานการระบุตำแหน่งบนพื้นผิวโลกนั้นจะทำงานโดยการรับสัญญาณจากดาวเทียมแต่ละดวง โดยสัญญาณดาวเทียมนี้ประกอบไปด้วยข้อมูลที่ระบุตำแหน่งและเวลาขณะส่งสัญญาณข้างต้น

ตัวเครื่องรับสัญญาณ GPS จะต้องประมวลผลความแตกต่างของเวลาในการรับสัญญาณเทียบกับเวลาจริง ณ ปัจจุบัน เพื่อแปรเป็นระยะทางระหว่างเครื่องรับสัญญาณเทียบกับดาวเทียมแต่ละดวง ซึ่งได้ระบุมีตำแหน่งมันมากับสัญญาณดังกล่าวข้างต้น

เพื่อให้เกิดความแม่นยำในการค้นหาตำแหน่งด้วยดาวเทียม ต้องมีดาวเทียมอย่างน้อย 4 ดวง เพื่อบอกตำแหน่งบนผิวโลก ซึ่งระยะระหว่างจากดาวเทียมทั้ง 3 กับเครื่อง GPS จะสามารถระบุตำแหน่งบนผิวโลกได้หากพื้นโลกได้หากพื้นโลกอยู่ในแนวระนาบ แต่ในความเป็นจริงพื้นโลกมีความโค้งเนื่องจากสัณฐานของโลกมีลักษณะกลม ดังนั้นดาวเทียมดวงที่ 4 จะทำให้สามารถคำนวณเรื่องความสูงเพื่อทำให้ได้ตำแหน่งที่ถูกต้องแม่นยำมากขึ้น

การวัดระยะห่างดาวเทียมกับเครื่องรับทำได้โดยใช้สูตรคำนวณ ระยะทาง = ความเร็ว x ระยะเวลา วัดระยะเวลาที่คลื่นวิทยุส่งจากดาวเทียมมายังเครื่องรับ GPS คูณด้วยความเร็วของคลื่นวิทยุจะเท่ากับระยะทางที่เครื่องรับอยู่ห่างจากดาวเทียม โดยเวลาที่วัดได้มาจากนาฬิกาของดาวเทียมที่มีความแม่นยำสูง มีความละเอียดถึงนาโนวินาทีและมีการสอบทวนเสมอๆ กับสถานีภาคพื้นดิน

จากการความสามารถดังกล่าว ทำให้ระบบดังกล่าวมีประสิทธิภาพในการบอกตำแหน่งบนพื้นโลกอย่างที่ไม่เคยมีมาก่อนสำหรับประชาชนทั่วไป เพราะเดิมทีระบบ GPS เป็นระบบที่ถูกใช้งานทางการทหารของกระทรวงกลาโหมของสหรัฐอเมริกาเท่านั้น

ด้วยความสามารถของ GPS ทำให้เราสามารถนำข้อมูลตำแหน่งมาใช้ประโยชน์ได้มากมาย เช่น

1. การกำหนดพิกัดต่างๆ ในการทำแผนที่

2. ใช้ในการแนะนำเส้นทางไปยังจุดต่างๆ หรือที่เรียกว่า “ระบบนำทาง” (Navigator System) ซึ่งจำเป็นต้องใช้งานร่วมกับโปรแกรมแผนที่ซึ่งมีรายละเอียดพิกัดของสถานที่สำคัญๆ ไม่ว่าจะเป็นร้านอาหาร โรงแรม โรงพยาบาล เป็นต้น

3. ใช้ในการติดตามบุคคลหรือติดตามยานพาหนะ เพื่อใช้ในการตรวจสอบเส้นทางการเดินทาง

4. ใช้ประโยชน์ในการกีฬาและสนทนาการเช่นกอล์ฟ ซึ่งใช้กันแพร่หลายในสหรัฐอเมริกา ในการบอกระยะทางระหว่างจุดลูกไปยังหลุม (จำเป็นต้องอาศัยโปรแกรมแผนที่ซึ่งต้องมีแผนผังสนามกอล์ฟร่วมด้วย) หรือในกล้องดิจิทัลระดับสูงบางรุ่น ยังได้ผนวก GPS เป็นฟังก์ชั่นเสริมเพื่อใช้บันทึกพิกัดตำแหน่งของรูปถ่ายด้วย

สำหรับการใช้งาน GPS ในแง่ของระบบนำทางนั้น สิ่งที่ผู้ใช้จำเป็นต้องมี ได้แก่ อุปกรณ์รับสัญญาณดาวเทียม และโปรแกรมแผนที่ซึ่งมีข้อมูลพิกัดของสถานที่ต่างๆ เพื่อให้อุปกรณ์รับสัญญาณสามารถประมวลผลและนำทางไปยังสถานที่ดังกล่าวได้อย่างถูกต้อง

อย่างไรก็ตาม ระบบนำทางโดยใช้การระบุตำแหน่งบนพื้นผิวโลกนั้นแม้จะมีความแม่นยำสูง แต่ก็ยังคงต้องอาศัยโปรแกรมแผนที่ที่มีรายละเอียดพิกัดสถานที่ต่างๆ ที่ถูกต้องหรืออัพเดตอยู่เสมอ และมีข้อจำกัดอยู่บ้างในแง่การรับสัญญาณดาวเทียมจะต้องไม่ถูกบดบังจากสิ่งแวดล้อมต่างๆ เช่น อาคารสูง รางรถไฟฟ้า แม้แต่ในสภาพอากาศที่มีเมฆปกคลุม บางกรณีอุปกรณ์รับสัญญาณก็อาจไม่สามารถทำงานได้

นั่นหมายความว่า เรายังจำเป็นต้องอาศัยทักษะส่วนบุคคลในการไปสู่จุดหมายอยู่บ้าง อย่าคาดหวังว่าอุปกรณ์ไฮเทคชนิดนี้จะทำงานได้ดั่งใจเสมอ

ที่มาวิชาการคอม