วันเสาร์ที่ 3 กันยายน พ.ศ. 2554

การกำหนดตำแหน่งของ GPS จากดาวเทียม

เครื่องรับ GPS จะรับสัญญาณคลื่นวิทยุจากดาวเทียมและสร้างรหัส C/A ขึ้นมา เปรียบเทียบกับรหัสที่ถอดได้จากสัญญาณ เมื่อเปรียบเทียบได้รหัสที่ตรงกันจะทำให้รู้เวลาที่คลื่นวิทยุใช้ในการเดินทางจากดาวเทียมมายังเครื่องรับ เมื่อนำความเร็วของคลื่นวิทยุคูณด้วยเวลาจะได้ระยะทางระหว่างดาวเทียมซึ่งในเครื่องรับแบบนำหน เรียกว่า ซูโดเรนจ์ (Pseudorange) เครื่องรับแบบรังวัดรับข้อมูลแบบ Carrier Phase

วิธีการหาพิกัดตำแหน่งโดยใช้ระบบ GPS

1) เครื่องรับแบบนำหน

เครื่องรับแบบนำหน (Navigation Receiver) รับสัญญาณที่เป็นคลื่นวิทยุจากดาวเทียม ในขณะเดียวกันก็สร้างรหัส C/A ขึ้นมาเปรียบเทียบกับรหัสที่ถอดได้จากสัญญาณ เมื่อเปรียบเทียบได้รหัสที่ตรงกัน จะทำให้รู้เวลาที่คลื่นวิทยุใช้ในการเดินทางจากดาวเทียมมายังเครื่องรับ ซึ่งเมื่อเอาความเร็วของคลื่นวิทยุคูณเข้าไปก็จะได้ระยะทางระหว่างดาวเทียมกับเครื่องรับที่เรียกว่า ซูโดเรนจ์ (Pseudorange) ในการหาตำแหน่งแบบสามมิติจะต้องวัดระยะทางไปยังดาวเทียมพร้อมกัน 4 ดวง ในกรณีที่มีดาวเทียมอยู่ในท้องฟ้ามากกว่า 4 ดวง เครื่องรับจะเลือกดาวเทียม 4 ดวง ที่มีรูปลักษณ์เชิงเรขาคณิตที่ดีที่สุด หรือมีค่า PDOP ต่ำที่สุดมาใช้ในการคำนวณตำแหน่งของเครื่องรับ

2) เครื่องรับแบบรังวัด

การทำงานของเครื่องรับแบบรังวัดมีหลักการสำคัญ 3 ประการ คือ ประการแรก การใช้คลื่นส่งวัดระยะแทนการใช้รหัส C/A วัดระยะ ทำให้การวัดระยะมีความถูกต้องมากขึ้นเป็นพันเท่า ประการที่สอง คือ การใช้วิธีการวัดแบบสัมพัทธ์เป็นวิธีการขจัดความคลาดเคลื่อนแบบมีระบบ (Systematic Errors) ที่อยู่ในข้อมูลหรือที่เกิดขึ้นในการวัดระยะทางให้หมดไปหรือลดน้อยลงได้ ด้วยเหตุนี้ ความคลาดเคลื่อนทางตำแหน่งจึงลดลง ประการที่สาม การวัดระยะด้วยคลื่นส่ง เครื่องรับสัญญาณวัดระยะระหว่างเครื่องรับกับดาวเทียมได้เพียงบางส่วนเท่านั้น จำเป็นต้องอาศัยการประมวลผลช่วยหาระยะที่ขาดหายไป

อ้างอิงแหล่งที่มาของข้อมูล/ภาพ

http://www.gis2me.com/th/?p=911

เฉลิมชนม์ สถิระพจน์. แนวโน้มและการประยุกต์ใช้เทคโนโลยีทางด้าน GNSS ในปัจจุบัน (Recent Trends and Applications in GNSS Technology) ภาควิชาวิศวกรรมสำรวจ คณะวิศวกรรมศาสตร์ จุฬาลงกรณ์มหาวิทยาลัย. 2546.
ชูเกียรติ วิเชียรเจริญ. ความรู้เบื้องต้นการรังวัดเพื่อกำหนดตำแหน่งจากดาวเทียม GPS. เอกสารประกอบการบรรยายโครงการฝึกอบรมการสำรวจรังวัดดาวเทียม GPS. ภาควิชาวิศวกรรมสำรวจ คณะวิศวกรรมศาสตร์ จุฬาลงกรณ์มหาวิทยาลัย. 2546.
Hofmann-Wellenhof, B., Lichtenegger, H. & Collins, J. GPS Theory and Practice. 4th ed. Vienna New York: Springer-Verlag, 1998.

ไม่มีความคิดเห็น:

แสดงความคิดเห็น