ศิลป์และศาสตร์แห่งการเดินเรือ - โรงเรียนนายเรือ
ศิลป์และศาสตร์แห่งการเดินเรือ - โรงเรียนนายเรือ ศิลป์และศาสตร์แห่งการเดินเรือ - โรงเรียนนายเรือ
บทที่ 15 40 ระบบ GPS ระบบหาที่เรือดวยดาวเทียม GLOBAL POSITIONAL SYSTEM หรือ GPS ในปจจุบัน ถือกําเนิด มาจากการริเริ่มพัฒนาระบบ NAVSTAR GPS (NAVIGATION SYSTEM USING TIMING AND RANGING GLOBAL POSITIONING SYSTEM) โดยกระทรวงกลาโหมสหรัฐฯ ในป ค.ศ.๑๙๗๓ (พ.ศ.๒๕๑๖) เพื่อใชเปนระบบหาตําบลที่แบบสามมิติที่ใหทั้งตําบลที่และความสูงไดอยางตอเนื่องสําหรับเรือ และอากาศยานในกองทัพ แทนระบบ TRANSIT ที่ใหตําบลที่เพียงสองมิติเปนระยะๆ ทุก ๓๕ – ๙๕ นาที ระบบ GPS ประกอบดวยดาวเทียม ๒๘ ดวง โคจรรอบโลกที่ความสูง ๑๐,๙๐๐ ไมล แตละดวงโคจร รอบโลกทุก ๑๒ ชั่วโมง สถานีภาคพื้น ๕ แหงทําหนาที่ติดตามดาวเทียมในวงโคจรและสงขอมูลใหกับสถานี ควบคุมหลักที่มลรัฐโคโลราโด และเครื่องรับสัญญาณทําหนาที่คํานวณหาตําบลที่ การหาตําบลที่ในระบบ GPS ใชหลักการ TIMING AND RANGING หรือการคํานวณระยะทาง จากเวลาที่สัญญาณจากดาวเทียมเดินทางมาถึงเครื่องรับ โดยดาวเทียมแตละดวงจะสงสัญญาณที่ความถี่ ๑๕๗๕.๔๒ เมกะเฮิรตซ (เรียกวาความถี่ L1) และความถี่ ๑๒๒๗.๖๐ เมกะเฮิรตซ (เรียกวาความถี่ L2) ขอมูลใน ความถี่ L1 ประกอบดวยสัญญาณหยาบ (COARSE ACQUISITION CODE – C/A CODE) สําหรับผูใช ทั่วไป (STANDARD POSITIONING SERVICE – SPS) และสัญญาณละเอียด (PRECISION CODE – P CODE) ซึ่งเขารหัสสําหรับใชในกองทัพสหรัฐฯ เทานั้น (PRECISE POSITIONING SERVICE – PPS) สวนขอมูลในความถี่ L2 ประกอบดวยสัญญาณ P CODE เพียงอยางเดียว การสงสัญญาณ P CODE ใน สองความถี่ทําใหเครื่องรับสามารถเปรียบหาผลกระทบจากบรรยากาศชั้น IONOSPHERE เพื่อลดความคลาด เคลื่อนจากการรบกวนของชั้นบรรยากาศ ลักษณะวงโคจรของดาวเทียม GPS ถูกออกแบบมาใหทุกพื้นที่บนโลกสามารถมองเห็น ดาวเทียมได อยางนอย ๔ ดวงตลอดเวลา โดยสัญญาณจากดาวเทียมหนึ่งดวงจะใหเสนตําบลที่หนึ่งเสนที่เกิดจากจุดตัด ระหวางพื้นผิวโลกกับทรงกลมที่มีรัศมีเทากับระยะทางจากดาวเทียม ตําบลที่แบบสองมิติจะไดจากจุดตัด ระหวางทรงกลมรัศมีจากดาวเทียม ๒ ดวงกับพื้นผิวโลก แตเนื่องจากนาฬิกาในเครื่องรับอาจมีความคลาดเคลื่อน ได ดังนั้นจึงตองใชดาวเทียมดวงที่สามเพื่อแกคาความคลาดเคลื่อนแบบเดียวกับการหาที่เรือชายฝงดวยที่หมาย ๓ แหง และตําบลที่แบบสามมิติ (ตําบลที่และความสูง) จะหาไดจากดาวเทียมอยางนอย ๓ ดวง และใชดาวเทียม ดวงที่ ๔ เพื่อแกคาความคลาดเคลื่อน
41 ระบบ GPS มีมาตรการที่เกี่ยวของกับความปลอดภัยอยู ๒ มาตรการ คือการเติมคาความคลาดเคลื่อน ลงใน C/A CODE เพื่อลดความถูกตองแมนยํา เรียกวามาตรการ SELECTIVE AVAILABILITY และการ ปองกันการรบกวนและปลอมแปลงสัญญาณ P CODE เรียกวามาตรการ ANTI-SPOOFING ตอมาเมื่อวันที่ ๑ พฤษภาคม ค.ศ.๒๐๐๐ (พ.ศ.๒๕๔๓) รัฐบาลสหรัฐฯ ไดประกาศยุติการใชมาตรการ SELECTIVE AVAILABILITY ซึ่งเพิ่มความถูกตองของบริการ SPS สําหรับผูใชทั่วไป แตรัฐบาลสหรัฐฯ ยังคงมีขีดความ สามารถในการเริ่มใชมาตรการ SELECTIVE AVAILABILITY อีกเมื่อเห็นวามีความจําเปน การหา GPS ดวยการคํานวณคาความคลาดเคลื่อนของสัญญาณ GPS จากสถานีฝงที่ทราบตําบลที่ แน นอน จากนั้นสถานีฝงจะสงคาแกใหกับเครื่องรับในบริเวณใกลเคียง ระบบ DGPS สามารถใหตําบลที่ไดถูกตอง แมนยําเทียบเทากับบริการ PPS และสามารถแกคาความคลาดเคลื่อนจากมาตรการ SELECTIVE AVAILABILITY ได แตระบบ DGPS มีพื้นที่ครอบคลุมคอนขางจํากัด เนื่องจากเครื่องรับจะตองอยูภายใน รัศมีประมาณ ๑๐๐ ไมลจากสถานีฝง (ภาพประกอบ: ดาวเทียม GPS ) ------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------
- Seite 1 und 2: 1 ศิลปและศาสต
- Seite 3 und 4: ศิลปและศาสต
- Seite 5 und 6: บทที่ 3 ยุคแร
- Seite 7 und 8: 7 การที่ ASTROLABE แ
- Seite 9 und 10: 9 (ภาพประกอบ: ค
- Seite 11 und 12: บทที่ 5 การพั
- Seite 13 und 14: บทที่ 6 กวาจะ
- Seite 15 und 16: บทที่ 7 กลองส
- Seite 17 und 18: 17 (ภาพประกอบ:
- Seite 19 und 20: บทที่ 8 การหา
- Seite 21 und 22: 21 แกนลูกตุมต
- Seite 23 und 24: คุกไดใชนาฬิ
- Seite 25 und 26: 25 ที่ไดจากกา
- Seite 27 und 28: บทที่ 10 เขาสู
- Seite 29 und 30: 29 บทที่ 11 ระบบ
- Seite 31 und 32: ละติจูดและล
- Seite 33 und 34: บทที่ 12 33 ระบบ
- Seite 35 und 36: ระบบเดินเรื
- Seite 37 und 38: 37 (ภาพประกอบ:
- Seite 39: 39 (ภาพประกอบ:
- Seite 43 und 44: ดวง ใหพื้นที
- Seite 45 und 46: RASTER ใหขอมูลได
- Seite 47: บทที่ 18 บทสรุ
บทที่ 15<br />
40<br />
ระบบ GPS<br />
ระบบหาที่เรือดวยดาวเทียม GLOBAL POSITIONAL SYSTEM หรือ GPS ในปจจุบัน ถือกําเนิด<br />
มาจากการริเริ่มพัฒนาระบบ NAVSTAR GPS (NAVIGATION SYSTEM USING TIMING AND<br />
RANGING GLOBAL POSITIONING SYSTEM) โดยกระทรวงกลาโหมสหรัฐฯ ในป ค.ศ.๑๙๗๓<br />
(พ.ศ.๒๕๑๖) เพื่อใชเปนระบบหาตําบลที่แบบสามมิติที่ใหทั้งตําบลที่และความสูงไดอยางตอเนื่องสําหรับเรือ<br />
และอากาศยานในกองทัพ แทนระบบ TRANSIT ที่ใหตําบลที่เพียงสองมิติเปนระยะๆ ทุก ๓๕ – ๙๕ นาที<br />
ระบบ GPS ประกอบดวยดาวเทียม ๒๘ ดวง โคจรรอบโลกที่ความสูง ๑๐,๙๐๐ ไมล แตละดวงโคจร<br />
รอบโลกทุก ๑๒ ชั่วโมง สถานีภาคพื้น ๕ แหงทําหนาที่ติดตามดาวเทียมในวงโคจรและสงขอมูลใหกับสถานี<br />
ควบคุมหลักที่มลรัฐโคโลราโด และเครื่องรับสัญญาณทําหนาที่คํานวณหาตําบลที่<br />
การหาตําบลที่ในระบบ GPS ใชหลักการ TIMING AND RANGING หรือการคํานวณระยะทาง<br />
จากเวลาที่สัญญาณจากดาวเทียมเดินทางมาถึงเครื่องรับ โดยดาวเทียมแตละดวงจะสงสัญญาณที่ความถี่<br />
๑๕๗๕.๔๒ เมกะเฮิรตซ (เรียกวาความถี่ L1) และความถี่ ๑๒๒๗.๖๐ เมกะเฮิรตซ (เรียกวาความถี่ L2) ขอมูลใน<br />
ความถี่ L1 ประกอบดวยสัญญาณหยาบ (COARSE ACQUISITION CODE – C/A CODE) สําหรับผูใช<br />
ทั่วไป (STANDARD POSITIONING SERVICE – SPS) และสัญญาณละเอียด (PRECISION CODE<br />
– P CODE) ซึ่งเขารหัสสําหรับใชในกองทัพสหรัฐฯ เทานั้น (PRECISE POSITIONING SERVICE –<br />
PPS) สวนขอมูลในความถี่ L2 ประกอบดวยสัญญาณ P CODE เพียงอยางเดียว การสงสัญญาณ P CODE ใน<br />
สองความถี่ทําใหเครื่องรับสามารถเปรียบหาผลกระทบจากบรรยากาศชั้น IONOSPHERE เพื่อลดความคลาด<br />
เคลื่อนจากการรบกวนของชั้นบรรยากาศ<br />
ลักษณะวงโคจรของดาวเทียม GPS ถูกออกแบบมาใหทุกพื้นที่บนโลกสามารถมองเห็น ดาวเทียมได<br />
อยางนอย ๔ ดวงตลอดเวลา โดยสัญญาณจากดาวเทียมหนึ่งดวงจะใหเสนตําบลที่หนึ่งเสนที่เกิดจากจุดตัด<br />
ระหวางพื้นผิวโลกกับทรงกลมที่มีรัศมีเทากับระยะทางจากดาวเทียม ตําบลที่แบบสองมิติจะไดจากจุดตัด<br />
ระหวางทรงกลมรัศมีจากดาวเทียม ๒ ดวงกับพื้นผิวโลก แตเนื่องจากนาฬิกาในเครื่องรับอาจมีความคลาดเคลื่อน<br />
ได ดังนั้นจึงตองใชดาวเทียมดวงที่สามเพื่อแกคาความคลาดเคลื่อนแบบเดียวกับการหาที่เรือชายฝงดวยที่หมาย<br />
๓ แหง และตําบลที่แบบสามมิติ (ตําบลที่และความสูง) จะหาไดจากดาวเทียมอยางนอย ๓ ดวง และใชดาวเทียม<br />
ดวงที่ ๔ เพื่อแกคาความคลาดเคลื่อน
Change language