GPS (Geepies) คืออะไร? ระบบนำทางด้วยดาวเทียม GPS - หลักการ แผนภาพ การประยุกต์

2 ปีที่แล้ว


มันจะถูกต้องมากกว่าถ้าตอบคำถามนี้ด้วยวิธีที่ง่ายที่สุด: ในตัวอักษร "A" ในตัวย่อที่สองนั้นมีความแตกต่างทั้งหมดอยู่ ท้ายที่สุดแล้ว A-GPS ก็คือ Assisted GPS ในขณะเดียวกัน GPS ซึ่งก็คือ Global Positioning System ก็เป็นระบบระบุตำแหน่งบนพื้นโลก

กล่าวคือเป็นระบบนำทางด้วยดาวเทียม ที่ให้การวัดระยะทาง เวลา และสถานที่ ช่วยให้คุณกำหนดตำแหน่งและความเร็วของวัตถุได้ทุกที่

อย่างไรก็ตาม หากเราตอบคำถามโดยพื้นฐานแล้ว ก่อนอื่นเราต้องบอกว่า A-GPS แตกต่างจาก GPS ในพารามิเตอร์ ตามกฎแล้วอุปกรณ์เซลลูล่าร์ไม่ได้ติดตั้งตัวรับสัญญาณ GPS คุณภาพสูงที่สามารถให้การรับสัญญาณที่เชื่อถือได้ในเมืองที่มีอาคารสูงตั้งอยู่ทุกแห่ง แต่ GPS สามารถให้การรับสัญญาณที่น่าเชื่อถือที่สุดได้

A-GPS เป็นเทคโนโลยีที่เครื่องรับสามารถรับข้อมูลการนำทางบางส่วนจากแหล่งภายนอกได้ เพื่อให้ได้ข้อมูลดังกล่าว พวกเขาใช้ความช่วยเหลือจากสถานีฐานของผู้ให้บริการโทรศัพท์มือถือ แม่นยำยิ่งขึ้น A-GPS เป็นเทคโนโลยีที่เร่ง "การสตาร์ทเย็น" ของเครื่องรับ GPS

การเร่งความเร็วเกิดขึ้นเนื่องจากการให้ข้อมูลที่จำเป็นผ่านช่องทางการสื่อสารทางเลือกต่างๆ ดังนั้นจึงมักใช้ในโทรศัพท์มือถือที่มีตัวรับสัญญาณ GPS อัลกอริธึม A-GPS จำเป็นต้องมีช่องทางการสื่อสารกับเซิร์ฟเวอร์ระยะไกล มันให้ข้อมูลแก่ผู้รับ

สำหรับอุปกรณ์เคลื่อนที่ ช่องนี้มักจะเป็นแบบเซลลูลาร์ และในการส่งข้อมูล อุปกรณ์จะต้องอยู่ภายในพื้นที่ครอบคลุมของสถานีฐานของผู้ให้บริการโทรศัพท์มือถือและสามารถเข้าถึงเครือข่ายทั่วโลกได้

A-GPS สามารถใช้งานได้หลากหลายรูปแบบ บ่อยครั้งที่อุปกรณ์เคลื่อนที่ไม่ได้รับสัญญาณดาวเทียมเลย จะกำหนดพิกัดโดยใช้สัญญาณเครือข่าย GSM หากพื้นที่นั้นมีสถานีหนาแน่นมาก ในกรณีอื่น เครื่องรับจะได้รับสัญญาณดาวเทียม และผ่านช่องสัญญาณ GPRS ผู้ดำเนินการจะจัดเตรียมปูม ชั่วคราว และรายการดาวเทียม

อาจเป็นไปได้ว่าผู้ให้บริการที่ให้บริการ A-GPS จะได้รับข้อมูลที่ผู้ใช้ได้รับจากดาวเทียมและส่งคืนค่าพิกัดสำเร็จรูป โปรดทราบว่าการใช้สัญญาณ GPS เป็นบริการฟรี บริการ A-GPS ชำระตามอัตราภาษีที่กำหนดโดยผู้ให้บริการโทรศัพท์มือถือ

ระบบกำหนดตำแหน่งบนพื้นโลก จีพีเอส(Global Positioning System) เดิมมีการวางแผนให้กองทัพสหรัฐใช้ ต่อมาได้กลายเป็นระบบนำทางด้วยดาวเทียมระบบแรกที่ใช้เพื่อวัตถุประสงค์ทางพลเรือนและปัจจุบันใช้สำหรับการนำทางทั่วโลก

หลักการทำงานของ GPS ขึ้นอยู่กับการใช้กลุ่มดาวดาวเทียม 30 ดวง ซึ่งนอกเหนือจากกลุ่มที่ใช้งานอยู่ 27 ดวงแล้ว ยังรวมถึงดาวเทียมสำรอง 3 ดวงด้วยในกรณีที่เกิดความล้มเหลวของดาวเทียมหลักดวงใดดวงหนึ่ง วงโคจรการทำงานของดาวเทียมอยู่ที่ประมาณ 19,000 กม. โดยดาวเทียมแต่ละดวงทำการหมุนรอบโลกสองครั้งต่อวัน ชุดดาวเทียมได้รับการกำหนดค่าในลักษณะที่รับประกันการรับสัญญาณตลอดเวลาจากจุดใดๆ บนโลกโดยดาวเทียมอย่างน้อยสี่ดวง นั่นคือขั้นต่ำที่จำเป็นในการกำหนดตำแหน่งที่แน่นอน เครื่องรับ GPS จะคำนวณตำแหน่งโดยสัมพันธ์กับดาวเทียมที่มองเห็นได้ ยิ่งมีดาวเทียมจำนวนมากในพื้นที่และระดับสัญญาณจากดาวเทียมเหล่านั้นยิ่งมากขึ้น ผลลัพธ์การกำหนดพิกัดก็จะยิ่งแม่นยำมากขึ้นเท่านั้น

เครื่องรับ GPS จะกำหนดระยะห่างของดาวเทียมแต่ละดวงตามความล่าช้าในการส่งสัญญาณ นอกจากนี้การมีพิกัดเชิงพื้นที่ 3 จุดและระยะทาง 3 จุดไปยังจุดที่ต้องการทำให้สามารถค้นหาตำแหน่งของเครื่องรับบนเครื่องบินได้ง่าย เนื่องจากระบบทำงานในอวกาศไม่ใช่บนเครื่องบิน จึงจำเป็นต้องมีดาวเทียมดวงที่สี่ ซึ่งทำให้สามารถระบุพิกัดของจุดในพื้นที่สามมิติได้อย่างชัดเจน เมื่อเปรียบเทียบกับการแก้ปัญหาทางเรขาคณิตทางทฤษฎีแล้ว การกำหนดในทางปฏิบัติมีความแตกต่างกันเมื่อมีข้อผิดพลาดในการกำหนดระยะห่างจากดาวเทียม ซึ่งนำไปสู่ความจริงที่ว่าผลลัพธ์ของการกำหนดอาจไม่ใช่จุด แต่เป็นพื้นที่ที่มีรัศมีที่แน่นอน . อย่างไรก็ตาม การเพิ่มจำนวนดาวเทียมที่มองเห็นได้จะลดรัศมีนี้ ดังนั้นความแม่นยำของตำแหน่งจึงเพิ่มขึ้น ในทางปฏิบัติ ระบบ GPS พลเรือนให้ความแม่นยำในรัศมี 30 เมตร ในขณะที่เครื่องรับทางทหารให้ความแม่นยำสูงสุด 3 เมตร จำนวนดาวเทียมที่มองเห็นได้ขึ้นอยู่กับรุ่นเครื่องรับเฉพาะ นอกจากนี้ สำหรับการใช้งานระบบ GPS คุณภาพสูง การซิงโครไนซ์ดาวเทียมและตัวรับสัญญาณ GPS ร่วมกันอย่างแม่นยำเป็นสิ่งจำเป็นเพื่อคำนวณความล่าช้าจากเวลาที่กำหนดไว้ล่วงหน้าในการส่งสัญญาณจากดาวเทียมอย่างแม่นยำ

การนำทางด้วย GPS พบแอปพลิเคชั่นที่กว้างที่สุดในยุคของเรา โดยเฉพาะอย่างยิ่งในตัวนำทางซึ่งมีการรวมและเชื่อมโยงกับแผนที่อิเล็กทรอนิกส์ เทคโนโลยีนี้ไม่เพียงแต่ช่วยให้ระบุพิกัดตำแหน่งของสมาชิกเท่านั้น แต่ยังช่วยวางแผนเส้นทางการเคลื่อนไหวให้สอดคล้องกับวิธีการเคลื่อนที่และข้อกำหนดเบื้องต้นอื่น ๆ อีกด้วย โทรศัพท์มือถือหลายรุ่นมีเครื่องนำทาง GPS การผสมผสานระหว่างการสื่อสารเคลื่อนที่กับระบบระบุตำแหน่งบนพื้นโลกด้วย GPS ได้นำไปสู่การสร้างเทคโนโลยีช่วยเหลือใหม่ - เอ-จีพีเอส(Assisted GPS) ซึ่งเกี่ยวข้องกับการใช้อินเทอร์เน็ตเพื่อปรับปรุงคุณภาพของระบบระบุตำแหน่งพื้นฐานในสองทิศทาง ประการแรก หลังจากเปิดเครื่องรับ GPS จะระบุตำแหน่งของดาวเทียมก่อน บางครั้งเนื่องจากสัญญาณอ่อน ขั้นตอนอาจใช้เวลาหลายนาที การใช้เทคโนโลยี A-GPS จะขอข้อมูลเกี่ยวกับตำแหน่งของดาวเทียมผ่านทางอินเทอร์เน็ตในศูนย์ข้อมูลพิเศษ ประการที่สอง ในการคำนวณตำแหน่งของดาวเทียมจำนวนมากภายใต้สภาวะที่ไม่ดีสำหรับการส่งสัญญาณจากดาวเทียม จำเป็นต้องใช้พลังการประมวลผลอันทรงพลังซึ่งไม่มีอยู่ในเทอร์มินัลทั้งหมด การส่งค่าเบื้องต้นที่ได้รับไปยังศูนย์ข้อมูลและการรับพิกัดสำเร็จรูปสามารถเร่งกระบวนการกำหนดตำแหน่งเริ่มต้นได้อย่างมาก นอกจากนี้ การเข้าถึงอินเทอร์เน็ตยังสามารถใช้เพื่อวัตถุประสงค์อื่นได้ ตัวอย่างเช่น การซิงโครไนซ์หรือการรับข้อมูลเกี่ยวกับสภาวะบรรยากาศ ซึ่งอาจส่งผลกระทบอย่างมีนัยสำคัญต่อการคำนวณ

เมื่อเร็ว ๆ นี้ หลายประเทศได้แสดงความสนใจในการสร้างระบบกำหนดตำแหน่งทั่วโลกสำหรับการผลิตของตนเอง ตัวอย่าง ได้แก่ Glonas ในรัสเซียหรือกาลิเลโอในยุโรป แรงบันดาลใจดังกล่าวเกิดจากความปรารถนาที่จะได้รับเอกราชจากระบบของอเมริกาเนื่องจากยังมีความเป็นไปได้ที่จะปิดระบบตามความคิดริเริ่มของเจ้าของซึ่งอาจนำไปสู่การหยุดชะงักอย่างรุนแรงในการทำงานของระบบสำคัญภายในรัฐ ในระบบแพ่งที่สำคัญดังกล่าว โดยปกติจะใช้ระบบคู่ที่จับคู่กันตั้งแต่ 2 ระบบขึ้นไปเพื่อเพิ่มความน่าเชื่อถือและความแม่นยำ

ข้อเสียของจีพีเอส

ปัญหาต่อไปนี้อาจเกิดขึ้นเมื่อใช้ระบบระบุตำแหน่งบนพื้นโลก GPS:

  • เมื่อกำหนดพิกัดครั้งแรก เวลาจะขึ้นอยู่กับข้อมูลวงโคจรและความเกี่ยวข้องของประวัติที่จัดเก็บไว้ในเครื่องรับ กล่าวอีกนัยหนึ่ง ยิ่งปิดอุปกรณ์นานเท่าไร อุปกรณ์ก็ยิ่งต้องได้รับข้อมูลเพิ่มเติมก่อนจึงจะสามารถระบุตำแหน่งได้ เช่น หากถอดปลั๊กอุปกรณ์เป็นเวลา 2 - 6 ชั่วโมง จะใช้เวลาประมาณ 45 วินาที หากอุปกรณ์ไม่ทำงานเป็นเวลาหลายวันหรือเมื่อขับรถเกิน 300 กม. โดยไม่ได้รับข้อมูล - สูงสุด 12.5 นาที
  • มีข้อจำกัดที่เข้มงวดในการมองเห็นดาวเทียม GPS ในสภาพแวดล้อมในเมือง และในอุโมงค์หรือพื้นที่ปิดไม่สามารถมองเห็นได้เลย
  • การใช้พลังงานสูงของเครื่องรับ GPS

ฟังก์ชั่น A-GPS

อัลกอริธึมของระบบ A-GPS จำเป็นต้องมีช่องทางการสื่อสารกับเซิร์ฟเวอร์ระยะไกลที่ให้ข้อมูลแก่เครื่องรับ โดยปกติแล้วสำหรับอุปกรณ์เคลื่อนที่ ช่องนี้จะเป็นการสื่อสารแบบเซลลูลาร์ ในการแลกเปลี่ยนข้อมูล อุปกรณ์จะต้องอยู่ภายในพื้นที่ครอบคลุมของสถานีฐานของผู้ให้บริการโทรศัพท์มือถือและสามารถเข้าถึงอินเทอร์เน็ตได้

การทำงานของ A-GPS มีสองโหมด:

  • โหมดออนไลน์ขั้นพื้นฐาน ซึ่งเครื่องรับจะได้รับข้อมูลเกี่ยวกับวงโคจรของดาวเทียมผ่านโครงสร้างพื้นฐานและคำนวณตำแหน่งตามข้อมูลที่ได้รับจากผู้ใช้ โหมดนี้ต้องการให้ผู้ให้บริการโทรศัพท์มือถือทำ ความหนาแน่นสูงปู
  • โหมดออฟไลน์เสริมซึ่งเร่งความเร็วเวลาเริ่มต้นเย็นและร้อนของเครื่องรับ A-GPS อัปเดตปูม เวลาชั่วคราว และรายการดาวเทียมที่มีอยู่ นอกจากนี้เครื่องรับ GPS ยังรับสัญญาณดาวเทียมและระบุตำแหน่งของตัวเองอย่างอิสระ อย่างไรก็ตาม เครื่องรับ A-GPS บางรุ่นไม่สามารถทำงานได้ในโหมดนี้

ประโยชน์ของ A-GPS

ข้อดีของ A-GPS คือการได้รับตำแหน่งอย่างรวดเร็วทันทีหลังจากเปิดเครื่องและความไวที่เพิ่มขึ้นของการรับสัญญาณอ่อนในพื้นที่ที่มีปัญหา (อุโมงค์ ช่องแคบ ในอาคาร บนถนนในเมืองแคบ ๆ ในป่าผลัดใบหนาแน่น)

ข้อเสียของ A-GPS

A-GPS ไม่สามารถทำงานได้นอกพื้นที่ให้บริการโทรศัพท์มือถือ

มีเครื่องรับที่มีโมดูล A-GPS รวมกับโมดูลวิทยุ GSM ซึ่งไม่สามารถเริ่มทำงานได้เมื่อปิดโมดูลวิทยุ ในการเริ่มต้นโมดูล A-GPS เอง ไม่จำเป็นต้องมีเครือข่าย GSM โมดูล A-GPS ใช้ปริมาณข้อมูลเล็กน้อยที่ 5-7 kB เมื่อเริ่มต้นระบบ แต่หากสัญญาณหายไป จำเป็นต้องซิงโครไนซ์ใหม่ ซึ่งอาจทำให้ต้นทุนของลูกค้าเพิ่มขึ้น โดยเฉพาะอย่างยิ่งในการโรมมิ่ง เอ-จีพีเอสเริ่มต้นด้วยคำอธิบายว่ามันคืออะไร จีพีเอส- ในกรณีส่วนใหญ่ โทรศัพท์มือถือไม่มีเครื่องรับที่ดีพอที่จะให้การรับสัญญาณที่เชื่อถือได้ภายในอาคารหรือระหว่างอาคารสูง นี่คือสิ่งที่เรียกว่า เอ-จีพีเอสซึ่งในโทรศัพท์มือถืออื่นๆ ส่วนใหญ่เรียกง่ายๆ ว่า จีพีเอส.

เอ-จีพีเอส(อังกฤษ Assisted GPS) ระบบที่ช่วยเร่งความเร็วในการกำหนดพิกัด เครื่องรับ GPS

ปัญหาใหญ่ที่สุดสำหรับ จีพีเอสเครื่องรับเรียกว่า "สตาร์ทเย็น" ในขณะนี้เองที่การค้นหาดาวเทียมเกิดขึ้น กระบวนการเริ่มต้นอาจล่าช้าทั้งนี้ขึ้นอยู่กับปัจจัยภายนอกซึ่งไม่เพียงทำให้รู้สึกไม่สบายเท่านั้น แต่ยังนำไปสู่การใช้พลังงานที่เพิ่มขึ้นอีกด้วย เทคโนโลยี เอ-จีพีเอสช่วยรับมือกับปัญหานี้ไม่เพียงแต่ช่วยให้ชีวิตง่ายขึ้นนิดหน่อย จีพีเอสผู้รับ

ในกรณีของ ไอโฟนซึ่งหมายความว่าตำแหน่งปัจจุบันจะถูกกำหนดโดยใช้ จีพีเอส, Wi-Fi และสถานีผู้ให้บริการโทรศัพท์มือถือ (ช่างฝีมือจาก แอปเปิลทั้งหมดนี้เราใช้เสาอากาศเพียง 2 อันซึ่งอยู่ในตำแหน่งที่ไม่คาดคิด เช่น วงแหวนรอบกล้อง แจ็คเสียง ขอบโลหะรอบหน้าจอ ฯลฯ ข้อมูลทั้งหมดนี้จะถูกประมวลผลโดยเซิร์ฟเวอร์เสริม นี่คือข้อได้เปรียบอย่างแน่นอน เอ-จีพีเอสก่อน จีพีเอส: อันแรกทำงานเร็วกว่ามาก แต่อันที่สองจะ "ช้าลง" ในระหว่าง "สตาร์ทเย็น" เมื่อค้นหาดาวเทียม ด้วยความสม่ำเสมอ จีพีเอสด้วยเครื่องรับระบุตำแหน่ง คุณต้องมีสัญญาณที่แรงหลายสัญญาณและระยะเวลาหนึ่งเพื่อรับพิกัด ที่ เอ-จีพีเอสเซิร์ฟเวอร์สำรองจะบอกโทรศัพท์ของคุณว่าดาวเทียมที่ใกล้ที่สุดอยู่ที่ไหน ซึ่งจะช่วยลดเวลาในการค้นหา นอกจากนี้วิธีนี้ยังช่วยประหยัดแบตเตอรี่อีกด้วย


แตกต่างจากโทรศัพท์อื่นๆ มากมาย เอ-จีพีเอสวี ไอโฟนจะทำงานโดยไม่ต้องเชื่อมต่อกับเครือข่ายซึ่งจะช่วยให้คุณใช้งานกลางแจ้งและทุกที่ในโลกที่ได้รับสัญญาณดาวเทียม (แต่อย่าลืมว่าคุณจะต้องมี Google แผนที่คุณจะต้องดาวน์โหลดไว้ล่วงหน้า)

ปัจจุบันยังไม่ทราบว่าเร็วแค่ไหน เอ-จีพีเอสจะทำให้แบตเตอรี่หมด: ไอโฟนจะเปิดและปิดระบบกำหนดตำแหน่งโดยอัตโนมัติตามความจำเป็นซึ่งจะช่วยประหยัดค่าใช้จ่าย คาดว่าในระหว่างการใช้งาน (การติดตามตำแหน่งอย่างต่อเนื่อง ฯลฯ) จะยังคงสิ้นเปลืองพลังงานค่อนข้างมาก

ตระหนักได้ว่าจริงๆ แล้วเขาเก่งแค่ไหน จีพีเอสจะเข้า ไอโฟนเราไปยังส่วนที่น่าสนใจที่สุด - การนำทาง นี่มันคือ แอปเปิลเช่นเคยในละครของฉัน รุ่นปัจจุบัน SDKห้ามใช้สำหรับ การนำทางแบบเรียลไทม์ (“คำแนะนำเส้นทางแบบเรียลไทม์”) แต่มันก็ไม่ได้แย่ไปซะหมดนะเจ้ายักษ์ จีพีเอสอุตสาหกรรม ทอมทอมระบุว่าพวกเขากำลังทำงานกับระบบนำทางสำหรับ iPhone อยู่แล้ว เห็นได้ชัดว่าบริษัทขนาดใหญ่ต้องขออนุญาตใช้วิธีใดวิธีหนึ่ง SDKเป็นรายบุคคล ดังนั้นค่าใช้จ่ายเพิ่มเติมรอเราอยู่เพื่อที่จะเปิด ไอโฟนเป็นที่ยอมรับในการใช้งาน เครื่องนำทาง- แต่เห็นได้ชัดว่าเราไม่ใช่คนแปลกหน้า :-)

เทคโนโลยี GPS ไม่เพียงแต่ใช้โดยผู้ที่ชื่นชอบรถยนต์และคนขับรถแท็กซี่เท่านั้น นอกจากนี้ยังเป็นที่นิยมในหมู่ผู้ชื่นชอบการเดินทางกลางแจ้ง ชาวประมง และผู้คนที่มีไลฟ์สไตล์ที่กระตือรือร้นและเดิน/ขับรถไปมาอย่างต่อเนื่อง หากมีใครต้องการรู้ว่าเขาอยู่ที่ไหน ตำแหน่งที่เขาต้องการอยู่ที่ไหน เขาเคลื่อนที่เร็วแค่ไหน และจะบรรลุเป้าหมายได้เร็วแค่ไหน GPS จะเข้ามาช่วยเหลือ

สาเหตุของความนิยมอย่างกว้างขวางของเทคโนโลยีนี้อยู่ที่:

  • พื้นที่ครอบคลุมครอบคลุมทั่วโลก
  • เทคโนโลยีนี้ไม่เพียงใช้ในตัวติดตาม GPS ที่ปลอดภัยราคาแพงเท่านั้น แต่ยังใช้ในระบบนำทาง GPS ที่ค่อนข้างถูกสำหรับรถยนต์และแม้แต่ในสมาร์ทโฟน
  • ไม่จำเป็นต้องจ่ายเงินเพื่อใช้ GPS

อ่านเพิ่มเติมว่า GPS คืออะไร

GPS เป็นตัวย่อของแนวคิดภาษาอังกฤษ Global Positioning System ซึ่งแปลเป็นภาษารัสเซียว่า "ระบบกำหนดตำแหน่งทั่วโลก" โครงการนี้คิดและดำเนินการโดยกองทัพสหรัฐฯ เพื่อวัตถุประสงค์ทางทหารโดยเฉพาะ แต่ต่อมาได้ถูกนำมาใช้อย่างแพร่หลายเพื่อความต้องการของพลเรือน

พื้นฐานของระบบ GPS คือดาวเทียมนำทาง NAVSTAR จำนวน 24 ดวง ซึ่งประกอบเป็นเครือข่ายเดียวและตั้งอยู่ในวงโคจรของโลกในลักษณะที่สามารถเข้าถึงดาวเทียมอย่างน้อย 4 ดวงได้จากทุกที่ในโลก

ประสิทธิภาพของระบบกำหนดตำแหน่งบนพื้นโลกได้รับการตรวจสอบจากโลกโดยสถานีสังเกตการณ์ที่ตั้งอยู่ในหมู่เกาะฮาวาย ในเมืองโคโลราโดสปริงส์ (โคโลราโด) ในควาจาเลนอะทอลล์ และบนเกาะแอสเซนชันและดิเอโก การ์เซีย ข้อมูลทั้งหมดที่รวบรวมโดยสถานีเหล่านี้จะถูกบันทึกแล้วส่งไปยังศูนย์บัญชาการ ซึ่งตั้งอยู่ที่ฐานทัพอากาศชริเวอร์ (โคโลราโด) ข้อมูลการนำทางและวงโคจรของดาวเทียมจะได้รับการปรับเปลี่ยนในส่วนนี้

พิกัดตัวติดตาม GPS คำนวณตามหลักการต่อไปนี้ สัญญาณวิทยุจะส่งผ่านจากดาวเทียมนำทางแต่ละดวงไปยังเครื่องรับที่อยู่ในพื้นที่เข้าถึง มีการวัดความล่าช้าของสัญญาณนี้ และจากการวัดเหล่านี้จะคำนวณระยะทางไปยังดาวเทียมแต่ละดวง ตำแหน่งของเครื่องรับคำนวณโดยการวัดระยะทางจากเครื่องรับไปยังดาวเทียมที่มีอยู่ทั้งหมด (ใน geodesy วิธีการนี้เรียกว่าสามเหลี่ยม) ซึ่งเป็นพิกัดที่ทราบและอยู่ในสัญญาณที่ส่ง

เครื่องรับ GPS ไม่เพียงแต่สามารถระบุตำแหน่งเท่านั้น แต่ยังคำนวณความเร็วของการเคลื่อนที่ เวลาที่ใช้ในการไปถึงสถานที่ที่กำหนด และแสดงทิศทางอีกด้วย แต่สิ่งนี้ไม่ได้นำไปใช้กับความสามารถของระบบ GPS มากนัก แต่กับซอฟต์แวร์นำทางด้วย

เกี่ยวกับประวัติความเป็นมาของ GPS และดาวเทียมนำทาง

ชาวอเมริกันเกิดแนวคิดในการสร้างระบบนำทางด้วยดาวเทียมย้อนกลับไปในปี 1950 เมื่อมีการเปิดตัวดาวเทียมโลกเทียมดวงแรกในสหภาพโซเวียต ในปี 1973 มีการเปิดตัวโปรแกรม DNSS ซึ่งต่อมาได้เปลี่ยนชื่อเป็น Navstar-GPS และต่อมาเป็นเพียง GPS ดาวเทียมดวงแรก (ทดสอบ) เปิดตัวสู่วงโคจรในปี พ.ศ. 2517

หลังจากที่ดาวเทียมนำทางโซเวียตดวงแรก GLONASS (Global Navigation Satellite System) ถูกปล่อยขึ้นสู่วงโคจรในปี 1982 รัฐสภาคองเกรสแห่งสหรัฐอเมริกาได้จัดสรรเงินทุนให้กับกองทัพสหรัฐฯ เพื่อเร่งการทำงาน ดาวเทียม GPS ที่ใช้งานได้ดวงแรกเปิดตัวในเดือนกุมภาพันธ์ พ.ศ. 2521 และระบบเริ่มทำงานอย่างเต็มประสิทธิภาพในปลายปี พ.ศ. 2536 เมื่อดาวเทียมทั้ง 24 ดวงเข้ามาแทนที่ในวงโคจรโลก

ดาวเทียมนำทางแต่ละดวงมีน้ำหนักประมาณ 900-1,000 กิโลกรัม และมีความยาวถึง 5 เมตรเมื่อติดตั้งแผงโซลาร์เซลล์ อายุการใช้งานเฉลี่ยของดาวเทียมคือ 10 ปี หลังจากช่วงเวลานี้จะมีการเปิดตัวดาวเทียมดวงใหม่เพื่อทดแทนดาวเทียมที่หมดแรง

เกี่ยวกับเครื่องรับ GPS

ความเร็วในการคำนวณพิกัดเมื่อเปิดเครื่องรับความไวและความแม่นยำของตำแหน่งจะถูกกำหนดโดยชิปเซ็ตที่ติดตั้งไว้ ชิปเซ็ตสำหรับอุปกรณ์ GPS ผลิตโดยผู้ผลิตหลายราย แต่ที่พบบ่อยที่สุดคือ SiRFstarIIIจากเทคโนโลยี SiRf

เครื่องรับที่มีชิปเซ็ต SiRfstarIII มีเวลาเริ่มต้นที่สั้น (หลายวินาที) และสามารถรับสัญญาณจากดาวเทียม 20 ดวงได้พร้อมกัน มีความละเอียดอ่อนมากและช่วยให้คุณสามารถกำหนดพิกัดได้อย่างแม่นยำสูง

ความแตกต่างระหว่าง GPS และ A-GPS คืออะไร

รายการคุณสมบัติของสมาร์ทโฟนบางรุ่นบ่งชี้ว่ามีโมดูล GPS อยู่และรุ่นอื่น ๆ - A-GPS โมดูลเหล่านี้แตกต่างกันอย่างไร?

ในระหว่างการสตาร์ทขณะเครื่องเย็น (เมื่อไม่ได้ใช้งานระบบนำทางมาเป็นเวลานาน) อุปกรณ์ที่มีตัวรับสัญญาณ GPS ทั่วไปสามารถค้นหาดาวเทียมได้เป็นเวลานาน - บางครั้งเวลารออาจถึง 10 นาทีหรือมากกว่านั้น เนื่องจากเครื่องรับ GPS ค้นหาดาวเทียมโดยไม่ทราบตำแหน่งของดาวเทียม

เมื่อใช้ A-GPS อุปกรณ์จะได้รับข้อมูลที่จำเป็นบางส่วนทันทีโดยใช้เครือข่าย GPRS/3G (ปริมาณการรับส่งข้อมูลไม่เกิน 10 KB) ดังนั้น A-GPS จึงเป็นซอฟต์แวร์เสริมบนตัวรับสัญญาณ GPS ซึ่งช่วยลดเวลาที่ใช้ในการค้นหาดาวเทียมในระหว่างการสตาร์ทขณะเครื่องเย็นได้อย่างมาก นอกจากนี้ส่วนเสริมนี้ยังช่วยให้คุณเพิ่มความแม่นยำของตำแหน่งในพื้นที่ที่มีสัญญาณดาวเทียมอ่อนได้อีกด้วย

อย่างไรก็ตาม A-GPS มีข้อเสียเปรียบเล็กน้อยประการหนึ่ง ต่างจาก GPS ซึ่งใช้งานได้ฟรีโดยสมบูรณ์ A-GPS จะต้องชำระตามอัตราที่กำหนดโดยผู้ให้บริการของคุณ เนื่องจากใช้การรับส่งข้อมูลทางอินเทอร์เน็ต (แม้ว่าจะมีน้อยก็ตาม)

นักเดินทางเกือบทุกคนในปัจจุบันนี้ แม้จะเดินทางแบบสุดเหวี่ยง แทบทำไม่ได้หากไม่ใช้อุปกรณ์ทันสมัย ใน ในขณะนี้มีเทคโนโลยีมากมายในตลาดที่ทำให้ชีวิตของเราไม่เพียงแต่สนุกและน่าสนใจมากขึ้นเท่านั้น แต่ยังง่ายขึ้นอีกด้วย

GPS นำทางทำงานอย่างไร?

เครื่องนำทาง GPS เป็นสิ่งที่ขาดไม่ได้ทั้งในการเดินทางและในชีวิตประจำวัน ข้อได้เปรียบของมันคือไม่ว่าตำแหน่งของคุณและความพร้อมใช้งานของการสื่อสารเคลื่อนที่จะเป็นอย่างไร มันจะทำงานและกำหนดพิกัดของคุณ

GPS (Global Positioning System) คือระบบระบุตำแหน่งบนพื้นโลกที่ประกอบด้วยเครือข่ายดาวเทียมร่วมเพียงเครือข่ายเดียว เมื่อเดินทาง เครื่องนำทาง GPS อาจแตกต่างกัน แต่ตัวเลือกที่ดีที่สุดในปัจจุบันคือสมาร์ทโฟน

สมาร์ทโฟนสมัยใหม่มีโปรเซสเซอร์ที่รวดเร็ว จอแสดงผลที่เหมาะสำหรับระบบนำทาง รวมถึง RAM และหน่วยความจำภายในที่เพียงพอ ดังนั้นหากคุณหลงเข้าไปในป่ากะทันหัน สิ่งนี้จะไม่เป็นปัญหาสำหรับคุณ ด้วยการใช้สมาร์ทโฟนกับซอฟต์แวร์ที่เหมาะสม คุณสามารถวางแผนเส้นทาง ค้นหาตำแหน่งของคุณ คำนวณระยะทางไปยังวัตถุเฉพาะ เส้นทางการเดินทาง ความเร็วเฉลี่ย และยังได้รับคำแนะนำตลอดเส้นทางของคุณเป็นครั้งคราว

ภายใต้สภาพการมองเห็นที่ดี ข้อผิดพลาดในการกำหนดจะอยู่ในช่วง 6 ถึง 15 เมตร นักท่องเที่ยวแม้จะมีสมาร์ทโฟนราคาไม่แพง (ถ้าเขามีเครื่องนำทาง GPS แน่นอน) จะไม่หลงทางในต่างประเทศโดยแน่นอนว่าเขาได้ดาวน์โหลดแผนที่ล่วงหน้า

ข้อดีของ A-GPS คืออะไร?

บางครั้งสภาพอากาศหรือภูมิประเทศทำให้ไม่สามารถระบุตำแหน่งได้ สิ่งนี้เกิดขึ้นบ่อยที่สุดในเมืองที่มียานพาหนะ อุโมงค์ ตึกระฟ้า จำนวนมาก ซึ่งรบกวนสัญญาณที่ดี สำหรับสถานการณ์ดังกล่าวเทคโนโลยี A GPS (Assisted GPS) ได้รับการพัฒนา

โดยจะเร่งความเร็ว “การสตาร์ทขณะเครื่องเย็น” ของเครื่องรับ GPS นั่นคือทำให้การกำหนดพิกัดเร็วขึ้นผ่านช่องทางการสื่อสารอื่น ๆ ในกรณีนี้ นี่คืออินเทอร์เน็ตของผู้ให้บริการของคุณ สัญญาณเกี่ยวกับตำแหน่งของคุณจะไม่ส่งผ่านจากดาวเทียมโดยตรงอีกต่อไป แต่ผ่านสถานีฐานที่ให้คุณถ่ายทอดสัญญาณ GPS ได้

ข้อดีของ A GPS ก็คือไม่มีข้อจำกัดในการสื่อสารเคลื่อนที่และทำงานได้เร็วกว่ามากแม้จะมีสัญญาณอ่อนก็ตาม หากต้องการรับข้อมูลผ่าน GPS อุปกรณ์จำเป็นต้องมีการเชื่อมต่ออินเทอร์เน็ต นี่เป็นเรื่องบังคับบ้าง การชำระเงินสำหรับการเข้าถึงอินเทอร์เน็ตขึ้นอยู่กับบริการที่ผู้ให้บริการของคุณให้ไว้ แต่การรับส่งข้อมูลในสถานการณ์นี้มีขนาดเล็กมาก โดยจะส่งเฉพาะค่าตัวเลขเท่านั้น

บทสรุป

การรองรับ GPS ในสมาร์ทโฟนของคุณจะไม่ฟุ่มเฟือย 100% เทคโนโลยีนี้จะช่วยคุณค้นหาเส้นทางที่การนำทางแบบเดิมๆ จะไม่ทำงาน ดังนั้นในการเลือกสมาร์ทโฟนควรคำนึงถึงไลฟ์สไตล์และประเภทกิจกรรมของคุณด้วย จะเป็นอย่างไรถ้าคุณพบว่าตัวเองอยู่บนเกาะร้าง?