ระบบกำหนดตำแหน่งบนโลก หรือ Global Positioning System : GPS

          

       

  

        ซึ่งถ้าแปลให้ตรงตัวแล้วคือ “ระบบกำหนดตำแหน่งบนพื้นโลก” ระบบนี้ได้พัฒนาขึ้นโดยกระทรวงกลาโหม ประเทศสหรัฐอเมริกา ซึ่งจัดทำโครงการ Global Positioning System มาตั้งแต่ปี พ.ศ. 2521 โดยอาศัยดาวเทียมและระบบคลื่นวิทยุนำร่องและรหัสที่ส่งมาจากดาวเทียม NAVSTAR จำนวน 24 ดวง โดยแบ่งเป็นชุด ชุดละ 4 ดวงโดยทำการโคจรอยู่รอบโลกวันละ 2 รอบ และมีตำแหน่งอยู่เหนือพื้นโลกที่ความสูง 20,200 กิโลเมตร

ภาพวาดแสดงดาวเทียม NAVSTAR ของสหรัฐ

1.  องค์ประกอบหลักของ GPS 

ระบบกำหนดตำแหน่งบนโลก ประกอบด้วย 3 ส่วนหลัก คือ ส่วนอวกาศ (Space segment) ส่วนสถานีควบคุม (Control segment) และส่วนผู้ใช้ (User segment)
1) ส่วนอวกาศ(Space segment)
เป็นส่วนที่อยู่บนอวกาศ ประกอบด้วยดาวเทียม 24 ดวง โดยมี 21 ดวง แบ่งเป็น 6 วงโคจร วงโคจรละ 4 ดวง อยู่สูงจากพิ้นดินประมาณ 20,200 กิโลเมตร ทำหน้าที่ส่งสัญญาณคลื่นวิทยุจากอวกาศ

2) ส่วนสถานีควบคุม(Control segment)
ประกอบไปด้วยสถานีภาคพื้นดินที่ควบคุมระบบ ที่กระจายอยู่ตามส่วนต่าง ๆ ของโลก โดยแบ่งออกเป็นสถานีควบคุมหลัก ตั้งอยู่ที่ฐานทัพอากาศในเมืองโคโลราโดปสริงส์ (Colorado Springs) มลรัฐโคโรลาโดของสหรัฐอเมริกาสถานีติดตามดาวเทียม 5 แห่ง ทำการรังวัดติดตามดาวเทียมตลอดเวลา สถานีรับส่งสัญญาณ 3 แห่ง

3) ส่วนผู้ใช้ (User segment)
ประกอบด้วยเครื่องรับสัญญาณ หรือเครื่องรับจีพีเอส GPS ซึ่งมีหลายขนาด สามารถพกพาติดตัวหรือ จะติดไว้ในรถ เรือ เครื่องบินก็ได้

          ปัจจุบันมีอุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์ชนิดหนึ่งที่ใช้บอกตำแหน่งบนพื้นที่โลกได้ที่รู้จักกันในชื่อของจีพีเอส (Global Positioning system: GPS ) ซึ่งจะทำงานร่วมกับดาวเทียมที่โคจรอยู่รอบโลก ในระดับความสูงประมาณ 20,200กิโลเมตร ทำให้สามารถบอกตำแหน่งได้ทุกแห่งบนโลก โดยความแม่นยำจะขึ้นอยู่กับจำนวนดาวเทียมที่จีพีเอสทำงานร่วมกับสภาพอากาศ ในปัจจุบันได้นำระบบนี้มาใช้งานด้านต่างๆมากมาย เช่น การหาตำแหน่งบนพื้นที่โลก การนำมาสร้างเป็นระบบนำทาง(navigator system) การติดตามบุคคลหรือติดตามยานพาหนะ นอกจากนี้ระบบจีพีเอสยังสามารถนำมาใช้อ้างอิงเพื่อปรับเวลาได้ถูกต้อง โดยใช้เวลาจากดาวเทียมทุกดวงซึ่งมีเวลาตรงกัน

          จีพีเอสนิยมใช้ในรถยนต์เพื่อเป็นระบบนำทาง โดยจะทำงานร่วมกับโปรแกรมแผนที่ที่บรรจุในตัวเครื่อง ปัจจุบันมีการนำระบบจีพีเอสไปติดตั้งในเครื่องพีดีเอ กล้องดิจิทัล และโทรศัพท์เคลื่อนที่ เพื่ออำนวยความสะดวกในการใช้งาน การใช้งานจีพีเอสเพื่อระบุตำแหน่งของโลกจำเป็นต้องติดต่อกับดาวเทียมอย่างน้อย3ดวงในกรณีที่ต้องทราบความสูงของตำแหน่งจากพื้นที่โลกด้วย จะต้อง

ติดต่อกับดาวเทียมอย่างน้อย 4 ดวง

ประโยชน์และการประยุกต์ใช้ระบบ GPS

• ช่วยนำทางจากที่หนึ่งไปยังอีกที่หนึ่งได้ตามต้องการ
• ช่วยในการติดตามการเคลื่อนที่ของยานพาหนะ คน สัตว์ และสิ่งของ
• ช่วยในการปรับปรุงแก้ไขความถูกต้องเชิงตำแหน่งของข้อมูลจากดาวเทียม
• ช่วยในการสำรวจรังวัด ทำแผนที่ และจัดสร้างฐานข้อมูลสารสนเทศภูมิศาสตร์
• ช่วยในการควบคุมเครื่องจักรกลในภาคเกษตรกรรม
• ช่วยในการบริหารจัดการคมนาคมขนส่ง
• ช่วยสนับสนุนการให้บริการข้อมูลข่าวสารเชิงตำแหน่ง(Location Based Service)