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]


จากตอนที่ 1 ถึง ตอนที่ 4 ได้กล่าวถึงวิวัฒนาการการนำร่องโดยใช้ดาวเทียม รวมไปถึงหลักการพื้นฐานและข้อมูลเบื้องต้นของระบบนำร่องต่างๆ สำหรับเนื้อหาในตอนนี้ จะเป็นการกล่าวถึงการประยุกต์ใช้ระบบนำร่องในด้านต่างๆ อาทิเช่น ด้านการเกษตร และ ด้านการขนส่งและการติดตามยานพาหนะ

การประยุกต์ใช้ด้านเกษตรกรรม
ในปัจจุบันระบบนำร่องจีพีเอสได้ถูกนำมาประยุกต์ใช้งานด้านเกษตรกรรม โดยเฉพาะการเพาะปลูกในพื้นที่ขนาดใหญ่ที่ต้องการความแม่นยำในการควบคุมขบวนการหว่านเมล็ดพันธุ์พืช การโรยปุ๋ย และรวมไปถึงปริมาณผลิตผลที่เก็บเกี่ยวได้

เครื่องรับจีพีเอสจะถูกติดตั้งกับเครื่องจักรยนต์ที่ใช้ในขบวนการเพาะปลูก อาทิเช่น เครื่องหว่านเมล็ดพันธุ์พืช เครื่องโรยปุ๋ย และเครื่องเก็บเกี่ยว โดยในการใช้งานทั่วไปจะใช้เครื่องรับจีพีเอสเพียงหนึ่งชุดก็เพียงพอ เนื่องจากเครื่องจักรยนต์ดังกล่าวจะถูกใช้งานคนละช่วงเวลา

เครื่องรับจีพีเอสถูกประยุกต์ใช้งานด้านเกษตรกรรม ในการสร้างแผนที่ร่วมกับการเก็บข้อมูล การหว่านเมล็ดพันธ์พืช
การโรยปุ๋ย และปริมาณผลิตผลที่เก็บเกี่ยวได้

ข้อกำหนดโดยทั่วไป เครื่องรับจีพีเอสจะต้องมีฐาน ข้อมูลเชิงพื้นที่และแผนที่ของพื้นที่การเพาะปลูกดังกล่าว โดยทำงานร่วมกับคอมพิวเตอร์ขนาดเล็กๆ ที่เชื่อมต่อกับเครื่องรับจีพีเอส และเครื่องวัดปริมาณเมล็ดพันธุ์พืชที่จะหว่าน (หรือเครื่องวัดปริมาณปุ๋ยที่จะโรย หรือ เครื่อง วัดปริมาณผลิตผลที่เก็บเกี่ยวได้)

ในขณะที่เครื่องจักรยนต์ดังกล่าวเคลื่อนที่ไปบนพื้นที่เพาะปลูกตามภารกิจที่จะต้องทำ คอมพิวเตอร์ขนาดเล็กดังกล่าว (หรือเครื่องรับจีพีเอสบางรุ่นที่ได้ถูกออกแบบพัฒนาเพื่อใช้งานด้านเกษตรกรรมโดยเฉพาะ)จะทำการบันทึกตำแหน่งของเครื่องจักรยนต์ พร้อมกับบันทึกข้อมูลปริมาณการหว่านเมล็ดพันธุ์พืช (หรือปริมาณปุ๋ยที่โรย หรือปริมาณผลิตผลที่เก็บเกี่ยวได้)

เมื่อการเพาะปลูกหนึ่งฤดูกาลผ่านไป ข้อมูลดังกล่าวจะถูกนำมาวิเคราะห์เชื่อมโยงกัน เพื่อปรับปรุงขบวนการต่างๆ ให้ดีขึ้น อาทิเช่น ปริมาณหว่านเมล็ดพันธุ์พืชต่อหนึ่งจุด ระยะห่างที่เหมาะสมระหว่างจุดของการหว่านเมล็ด ปริมาณของปุ๋ยที่โรย โดยจะเชื่อมโยงไปยังปริมาณผลิตผลที่เก็บเกี่ยวได้ ซึ่งการปรับปรุงดังกล่าวจะช่วยลดต้นทุนการผลิตและเพิ่มผลิตผลที่เก็บเกี่ยวได้

ในกรณีที่ต้องการความแม่นยำสูงในการะบุตำแหน่งของการหว่านเมล็ด โรยปุ๋ย หรือการเก็บเกี่ยว การทำงานแบบ DGPS จะถูกนำมาประยุกต์ใช้ โดยจำเป็นจะต้องมีสถานีฐานในการส่งข้อความนำร่องที่แก้ไขค่าความผิดพลาดให้กับเครื่องรับจีพีเอส

DGPS กับการประยุกต์ใช้ด้านเกษตรกรรม

การประยุกต์ใช้ด้านการขนส่งและการติดตามยานพาหนะ
ระบบนำร่องจีพีเอสได้ถูกนำมาใช้งานด้านการติดตามยานพาหนะบนพื้นดิน ในทะเล และอากาศ



ระบบติดตามยานพาหนะบนพื้นดิน แบ่งออกได้เป็น 4 แบบ ได้แก่

  1. Autonomous Navigation System: ระบบนำร่องแบบอัตโนมัติที่ทำงานด้วยตัวยานพาหนะเอง ภายในยานพาหนะจะประกอบด้วยเครื่องรับจีพีเอส และฐานข้อมูลแผนที่ ระบบนำร่องประเภทนี้จะไม่มีช่องสัญญาณสื่อสารกับภายนอก จะมีแต่การรับสัญญาณจากระบบจีพีเอสเท่านั้น
    Autonomous Navigation System

  2. Fleet Management Navigation System :ระบบการจัดการนำร่องและติดตามยานพาหนะหลายๆ คันในเวลาพร้อมกัน ถึงแม้ว่าในยานพาหนะแต่ละคันจะมีเครื่องรับจีพีเอสหรือเครื่องบอกพิกัดตำแหน่งอยู่ แต่มีความเป็นไปได้ที่เส้นทางหรือตำแหน่งของยานพาหนะอาจจะไม่อยู่ในแผนที่ ดังนั้นจำเป็นที่จะต้องมีช่องสัญญาณสื่อสารกับหน่วยที่เป็นศูนย์ควบคุม เพื่อทำการรับข้อมูลเพิ่มเติม นอกจากนี้ ศูนย์ควบคุมสามารถที่จะติดตามยานพาหนะดังกล่าวว่าอยู่บนเส้นทางที่กำหนดไว้ตามภารกิจหรือไม่
    Fleet Management Navigation System

  3. Advisor Navigation System : ระบบที่รวมการทำงานของสองระบบแรกเข้าไว้ด้วยกัน โดยมีอุปกรณ์บอกพิกัดตำแหน่ง (อาทิเช่น เครื่องรับจีพีเอส) และฐานข้อมูลแผนที่ นอกจากนี้อุปกรณ์นำร่องอัตโนมัติยังทำหน้าที่เป็นตัวตรวจจับสภาพจราจรและสภาพอากาศของเส้นทาง พร้อมกับรายงานกลับไปที่ศูนย์ควบคุมเพื่อทำการปรับปรุงข้อมูลของส่วนกลางให้มีสภาพปัจจุบันที่สุด
    Inventory Navigation System

  4. Inventory Navigation System : ระบบประกอบ ด้วยระบบนำร่องอัตโนมัติ พร้อมกล้องถ่ายวิดีโอหรือกล้องถ่ายภาพดิจิตอลสำหรับทำการถ่ายภาพเก็บข้อมูลของเส้นทางไว้ เพื่อนำไปจัดสร้างข้อมูลรายละเอียดสำหรับการจัดทำฐานข้อมูลที่จะถูกนำไปใช้ในการวางแผนการเดินทางในอนาคต หรือ จัดทำผลิตผลฐานข้อมูลสำหรับระบบนำร่อง ในระบบนี้ อาจจะมีช่องสัญญาณสื่อสารที่ใช้สำหรับติดต่อกับศูนย์ควบคุม แต่การสื่อสารอาจจะไม่จำเป็นที่จะต้องติดต่อบ่อยครั้ง
    Fleet Management Navigation System

การนำร่องอากาศยาน (การบินพาณิชย์)

ระบบนำร่องโดยใช้ดาวเทียม อาทิเช่น จีพีเอส หรือ โกลนาส หรือ กาลิเลโอ ได้ถูกนำมาใช้งานด้านการบินพาณิชย์ โดยสามารถแบ่งออกได้เป็น 2 ประเภทใหญ่ๆ

1. SBAS (Satellite Based Augmentation System)

SBAS เป็นระบบ WADGPS (รายละเอียดปรากฏในคอลัมน์ ถาม-ตอบ ?? จดหมายข่าวฉบับที่ 4/2550) ที่ให้ข้อมูลนำร่องที่แก้ไขความผิดพลาดของจีพีเอสหรือโกลนาส และให้สัญญาณรหัส PRN ที่มีความน่าเชื่อถือ

สถานีภาคพื้นดินของ SBAS จะรับสัญญาณจีพีเอส (หรือจากระบบนำร่องอื่นๆ) แล้วนำส่งข้อมูลดังกล่าวให้ศูนย์ควบคุมหลัก MCCs (Master Control Centres) เพื่อทำการประมวลผลค่าความผิดพลาดของจีพีเอส จากนั้นทำการแก้ไข และส่งข้อความนำร่องที่มีความแม่นยำสูงขึ้นสู่ดาวเทียมสื่อสารวงโคจรค้างฟ้า เพื่อทวนสัญญาณนำร่องดังกล่าวให้กับเครื่องบินพาณิชย์

การนำร่องเครื่องบินโดย SBAS

SBAS ได้ถูกพัฒนาใช้งานขึ้นในหลายประเทศ และมีชื่อเรียกที่แตกต่างกันไป อาทิเช่น ในสหรัฐอเมริกา เรียกว่า WAAS (Wide Area Augmentation System) ในขณะที่กลุ่มประเทศสภาพยุโรป เรียกว่า EGNOS (European Geostationary Navigation Overlay Service) สำหรับประเทศญี่ปุ่น เรียกว่า MSAS (Multi-functional Satellite Augmentation System) ส่วนประเทศอินเดีย เรียกว่า GAGAN (GPS and GEO Augmented Navigation)

การใช้งาน SBAS เหมาะสำหรับการนำร่องเครื่องบินพาณิชย์ในขณะที่ทำการบินระหว่างจุดหมายต้นทางและปลายทาง

2. GBAS (Ground Based Augmentation System)

การทำงานของ GBAS คล้ายกับ SBAS แต่ใช้สถานีภาคพื้นดินเป็นตัวส่งข้อความนำร่องที่มีความแม่นยำสูงให้กับเครื่องบินโดยตรง โดยเหมาะสำหรับการนำร่องเครื่องบินพาณิชย์ในขณะที่ทำการบินเข้าใกล้สนามบิน โดยในสหรัฐอเมริกา GBAS ถูกเรียกว่า LAAS (Local Area Augmentation System)

การนำร่องเครื่องบินโดย GBAS

นอกจาก 2 ระบบข้างต้นแล้ว ในสหรัฐอเมริกา หน่วยงานด้านอากาศยาน FAA (Federal Aviation Administration) ในสังกัดของ US DOT (United States Department of Transportation) ได้ริเริ่มพัฒนาระบบนำร่องและควบคุมจราจรทางอากาศ ที่เรียกว่า ADS-B (Automatic Dependent Surveillance Broadcast) โดยอุปกรณ์ ADS บนเครื่องบินแต่ละลำจะคำนวณหาตำแหน่งของเครื่องบินลำดังกล่าว โดยใช้สัญญาณจาก ระบบดาวเทียมนำร่อง GNSS หรือ augmented GNSS (รายละเอียดปรากฏในคอลัมน์ระบบนำร่องกาลิเลโอ จดหมายข่าวฉบับที่ 4/2550) จากนั้นข้อมูลตำแหน่งของเครื่องบินและข้อมูลการบินของเครื่องบินลำดังกล่าว อาทิเช่น ความเร็ว ความสูง ทิศทางมุ่งหน้า และหมายเลขการบิน นอกจากจะถูกส่งไปยังศูนย์ควบคุมจราจรทางอากาศ ATC (Air Traffic Controller) แล้ว ข้อมูลดังกล่าวจะถูกส่งให้กับเครื่องบินลำอื่นๆ ที่บินอยู่ในบริเวณที่ใกล้เคียงกัน

ในขณะเดียวกัน เครื่องบินลำดังกล่าวก็สามารถรับข้อมูลการบินของเครื่องบินลำอื่นๆ ได้เช่นกัน ซึ่งระบบ ADS-B ได้ช่วยให้เครื่องบินทุกลำที่บินอยู่ในบริเวณเดียวกันมองเห็นกันหมด ดังคำกล่าวที่ว่า "aircrafts see each others"



เอกสารอ้างอิง
    [1] Logsdon, T., Understanding The NAVSTAR GPS, GIS, and IVHS, 2nd edition, Van Nostrand Reinhold, 1995.
    [2] Kaplan, E.D., Understanding GPS: Principles and Applications, Artech House, 1996.
    [3] Blanchard, W., The Air Pilots Guide to Satellite Positioning Systems, Airlife Publishing, 1995.
    [4] http://www.faa.gov
    [5] http://www.icao.int

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]