ศูนย์รวมความรู้

กระทรวงเทคโนโลยี
สารสนเทศและการสื่อสาร

รายละเอียดแนวทางการพัฒนากิจการอวกาศ
ของประเทศไทย
 


หน่วยงานในสังกัดกระทรวงไอซีที












<< เชื่อมโยงเว็บไซต์ >>

  หน้าหลัก \ ศูนย์รวมความรู้

    ศูนย์รวมความรู้

โดย สมภพ ภูริวิกรัยพงศ์
คณะวิศวกรรมศาสตร์ มหาวิทยาลัยเทคโนโลยีมหานคร 51 ถนนเชื่อมสัมพันธ์ เขตหนองจอก กรุงเทพ 10530
โทร 02-988-3655, 02-988-3666 โทรสาร 02-988-4040 E-mail: [email protected]


DGPS ย่อมาจาก Differential GPS โดยแบ่งออกได้เป็น 2 ประเภทใหญ่ๆ ได้แก่ LADGPS (Local Area DGPS) และ WADGPS (Wide Area DGPS)

DGPS ทั้งสองประเภทข้างต้นใช้หลักการพื้นฐานเหมือนกัน เพียงแต่แตกต่างกันเพียงระยะที่ให้บริการมีขนาดแตกต่างกัน โดย LADGPS ให้บริการได้ภายในรัศมี 200 กิโลเมตร สำหรับ WADGPS ให้บริการได้ถึง 3,000 กิโลเมตร


รูปที่ 1 แผนภาพการทำงานของ DGPS (LADGPS) และรายละเอียดของสถานีฐาน

หลักการพื้นฐานของ DGPS แสดงในรูปที่ 1 เราสามารถตั้งระบบ DGPS ได้โดยติดตั้งเครื่องรับจีพีเอสที่มีคุณภาพสูง (ชนิดที่ใช้งานสำหรับสถานีฐาน) ไว้ที่ตำแหน่งหรือสถานที่ที่ทราบพิกัดตำแหน่งชัดเจน (ผู้เขียนขอเรียกว่า “สถานีฐาน”) ซึ่งพิกัดตำแหน่งดังกล่าวได้จากการสำรวจที่เป็นไปตามขั้นตอนและมาตรฐานทางวิศวกรรมสำรวจ

การทำงานของระบบเริ่มต้นโดย เครื่องรับจีพีเอสคุณภาพสูงที่สถานีฐานทำการคำนวณค่าพิกัดความแตกต่างระหว่างพิกัดตำแหน่งอ้างอิง(ที่ทราบจากการสำรวจ) และ พิกัดตำแหน่งที่ได้จากสัญญาณจีพีเอส จากนั้นเครื่องรับจีพีเอสจะสร้างข้อมูลสำหรับการแก้ไขความผิดพลาดขึ้น และสถานีฐานจะทำการส่งข้อมูลสำหรับการแก้ไขให้กับผู้ใช้ (อาทิเช่น เครื่องบินพาณิชย์ ดังแสดงในรูปที่ 1) โดยใช้สัญญาณวิทยุย่านความถี่อื่นที่ไม่ไปรบกวนสัญญาณจีพีเอส อาทิเช่น ย่านความถี่ VHF สำหรับรูปแบบของข้อมูลสำหรับการแก้ไขนี้จะเป็นไปตามรูปแบบมาตรฐานของ RTCM (Radio industrial Commission for Maritime Services)

สำหรับในส่วนของผู้ใช้ เมื่อเครื่องรับสัญญาณวิทยุย่านความถี่ VHF ได้รับข้อมูลสำหรับการแก้ไขแล้ว ข้อมูลดังกล่าวจะถูกป้อนให้กับเครื่องรับจีพีเอสตามรูปแบบของ RTCM ซึ่งข้อมูลดังกล่าวจะถูกนำไปใช้ในขณะที่เครื่องรับจีพีเอสทำการรับสัญญาณจีพีเอสและคำนวณหาตำแหน่งพิกัดของเครื่องรับเอง


รูปที่ 2 แผนภาพการทำงานของ DGPS (LADGPS) และรายละเอียดของผู้ใช้

รายละเอียดด้านการเชื่อมต่อของอุปกรณ์สำหรับผู้ใช้แสดงในรูปที่ 3 โดยที่เครื่องรับจีพีเอสที่นำมาใช้งานนั้นสามารถใช้เครื่องรับจีพีเอสรุ่นธรรมดาทั่วๆไป ซึ่งมีช่องทางการสื่อสารข้อมูลจำนวน 2 ช่องทาง โดยช่องทางที่ 1 เป็นช่องทางเอาท์พุทที่ให้ข้อมูลค่าพิกัดตำแหน่งที่คำนวณโดยเครื่องรับเองตามรูปแบบมาตรฐานของ NMEA (National Marine Electronics Association) สำหรับช่องทางที่ 2 เป็นช่องทางอินพุทที่รับข้อมูลสำหรับการแก้ไข (ตามรูปแบบของ RTCM) ที่ถูกส่งมาจากสถานีฐานที่ใช้สัญญาณวิทยุย่านความถี่ VHF

รูปที่ 3 ตัวอย่างเครื่องรับจีพีเอสที่ใช้ในสถานีฐาน
รูปที่ 4 ตัวอย่างเครื่องรับจีพีเอสสำหรับผู้ใช้

จากหลักการข้างต้น การแก้ค่าความผิดพลาดโดยใช้ DGPS นั้น โดยทั่วไปจะใช้เทคนิคที่เรียกว่า code-based techniques ซึ่งก็คือการนำรหัสที่ใช้ในการเข้ารหัสข้อมูลนำร่องมาใช้ ค่าความแม่นยำของ DGPS (ทั้ง LADGPS และ WADGPS) โดยใช้เทคนิคนี้แสดงในแผนภาพรูปที่ 5


รูปที่ 5 แผนภาพระบุความแม่นยำของการใช้ DGPS

ในขณะที่ทางวิศวกรรมสำรวจ ได้ใช้เทคนิคที่เรียกว่า carrier-base techniques มาใช้ในการทำ DGPS เพื่อการสำรวจโดยเฉพาะ ซึ่งมีค่าความแม่นยำที่สูงมาก เนื่องจากใช้สัญญาณคลื่นพาห์ของสัญญาณจีพีเอสในการคำนวณระบุตำแหน่ง อย่างไรก็ตามเราต้องเข้าใจว่า เทคนิคนี้เหมาะสำหรับการประยุกต์ใช้งานกับงานด้านการสำรวจ หรืองานที่มีการเคลื่อนที่ค่อนข้างช้าเท่านั้น การนำไปใช้งานกับยานพาหนะที่มีการเคลื่อนที่สูง อาทิเช่น รถยนต์หรือเครื่องบินพาณิชย์แล้ว ค่าความผิดพลาดจะสูงมาก

นอกจากนี้เครื่องรับจีพีเอสสำหรับสถานีฐานที่ใช้ในการทำ DGPS โดยใช้ carrier-base techniques นั้น จะมีราคาสูงกว่าเครื่องรับจีพีเอสที่ใช้ code-based techniques

สำหรับในส่วนของผู้ใช้นั้น มีคำถามว่า เราจะต้องทำอะไรเพิ่มเติม ในการทำ DGPS โดยใช้ carrier-base techniques หรือ code-based techniques ? คำตอบก็คือไม่ต้องทำอะไรครับ เพราะเครื่องรับจีพีเอสจะทำให้หมด เพียงแต่ผู้ใช้จะต้องเลือกเครื่องรับจีพีเอสให้เหมาะสมกับงานที่นำไปใช้ และเลือกฟังก์ชันการทำงานของเครื่องรับจีพีเอสให้เหมาะสมและถูกต้อง เนื่องจากเครื่องรับจีพีเอสสำหรับใช้งานกับสถานีฐาน จะมีชุดคำสั่งเพิ่มเติมไปจากเครื่องรับทั่วๆไป

ย้อนกลับไปในส่วนของ DGPS ที่ใช้ code-based techniques นั้น ได้ถูกนำมาใช้ในการประยุกต์ใช้งานทางด้านการบินพาณิชย์ อาทิเช่น WAAS (Wide Area Augmentation System) ที่พัฒนาโดย FAA หรือกระทั่ง EGNOS เอง (คอร์ลัม ระบบนำร่องกาลิเลโอ ในจดหมายข่าวฉบับที่ 4 ปี 2550) ก็เป็น WADGPS เช่นกัน


รูปที่ 6 แผนภาพของระบบ WADGPS

WADGPS คืออะไร?
เพื่อให้ DGPS หรือ LADGPS ครอบคลุมพื้นที่มากขึ้น จึงได้มีการนำเสนอ WADGPS ขึ้น ซึ่งประกอบด้วยสถานีฐานมากกว่า 1 สถานี ดังแสดงในรูปที่ 6 ข้อมูลค่าความแตกต่างระหว่างพิกัดตำแหน่งที่คำนวณได้จากสถานีฐานต่างๆ ถูกส่งมายังสถานีควบคุมหลัก เพื่อทำการสร้างข้อมูลสำหรับการแก้ไขเพื่อส่งให้กับผู้ใช้ต่อไป สำหรับการส่งข้อมูลดังกล่าว อาจจะใช้สถานีควบคุมหลักส่งสัญญาณให้กับผู้ใช้โดยตรง หรือ อาจจะใช้ดาวเทียมค้างฟ้าเป็นตัวรีเลย์สัญญาณ

กลับไปด้านบน


copyright © 2016 กองโครงสร้างพื้นฐานเทคโนโลยีดิจิทัล สำนักงานคณะกรรมการดิจิทัลเพื่อเศรษฐกิจและสังคมแห่งชาติ กระทรวงดิจิทัลเพื่อเศรษฐกิจและสังคม
ชั้น 7 อาคาร B ศูนย์ราชการเฉลิมพระเกียรติ 80 พรรษา 5 ธันวาคม 2550 ถนนแจ้งวัฒนะ แขวงทุ่งสองห้อง เขตหลักสี่ กรุงเทพฯ 10210
โทรศัพท์ 0-2141-6877 โทรสาร 0-2143-8027 e-mail: [email protected]