Thailand The big Picture
Picture of NECTEC's logo
Picture of Thailand the Big Picture's logo เนคเทค
Picture of UK flag Picture of USA flag English/ Picture of Thai flag ไทย ทั่วโลก
ระบบหาพิกัดบนพื้นโลก GPS (Global Positioning System)


จีพีเอส (GPS)
เป็นระบบหาพิกัดบนพื้นโลกโดยการอ้างอิงจากดาวเทียมที่มีความแม่นยำสูงสามารถใช้หาพิกัดใดๆ บนพื้นโลก ได้ ทุกเวลา ทุกสภาพอากาศ ซึ่งในปัจจุบันเทคโนโลยีที่เริ่มเข้ามาบทบาทในชีวิตประจำวันมากขึ้น มีการนำไปใช้ในกิจกรรมต่างๆ มากมาย เช่น การช่วยวางแผนเดินทางด้วยแผนที่(โดยรถยนต์) ระบบติดตามตำแหน่งบนพื้นผิวโลก เป็นต้น เนคเทคได้เล็งเห็นความสำคัญจึงให้มีการวิจัยและพัฒนาเทคโนโลยีพื้นฐานของจีพีเอส (Core technology) ซึ่งมุ่งเน้นในการพัฒนาออกแบบวงจรรวมพื้นฐานที่ใช้ในระบบจีพีเอส ทั้งในรูปแบบทรัพย์สินทางปัญญา (Intellectual Property) หรือ IP core และการทำเป็นชิปในขั้นสุดท้ายด้วย


รูปการคำนวณพิกัดหาได้จาก ระยะเวลาการเดินทางของคลื่นจากดาวเทียมสู่เครื่องรับ

ลักษณะการทำงานระบบ GPS

ลักษณะทั่วไปของระบบจีพีเอสประกอบด้วยส่วนประกอบที่สำคัญ 3 ส่วน ได้แก่

1. ส่วนอวกาศ ประกอบด้วยดาวเทียมทั้งหมด 24 ดวง โดยดาวเทียมจำนวน 21 ดวง จะใช้ในการบอกค่าพิกัด ส่วนที่เหลือ 3 ดวง จะสำรองเอาไว้ ดาวเทียมทั้ง 24 ดวงนี้จะมีวงโคจรอยู่ 6 วงโคจรด้วยกัน โดยแบ่งจำนวนดาวเทียมวงโคจรละ 4 ดวง และมีรัศมีวงโคจรสูงจากพื้นโลกประมาณ 20,200 กิโลเมตร (12,600 ไมล์) วงโคจรทั้ง 6 จะเอียงทำมุมกับเส้นศูนย์สูตร (Equator) เป็นมุม 55 องศา
2. สถานีควบคุม ประกอบด้วย 5 สถานีย่อย ทำหน้าที่คอยติดต่อสื่อสาร (Tracking) กับดาวเทียม ทำการคำนวณผล (Computation) เพื่อบอกตำแหน่งของดาวเทียมแต่ละดวง และส่งข้อมูลที่ได้ไปยังดาวเทียมอยู่ตลอดเวลา ทำให้ข้อมูลที่ได้เป็นข้อมูลที่ทันสมัยอยู่เสมอ
3. ผู้ใช้ ประกอบด้วย 2 ส่วนใหญ่ๆ คือ ส่วนที่ใช้งานด้านพลเรือน (Civilian) และส่วนที่ใช้งานทางการทหาร (Military) ในส่วนของผู้ใช้จะมีหน้าที่พัฒนาเครื่องรับสัญญาณ (Receiver) ให้ทันสมัยและสะดวกแก่การใช้งาน สามารถที่จะใช้ได้ทุกแห่งในโลก และให้ค่าที่มีความถูกต้องสูง


รูปต้นแบบภาคสนามเครื่องรับสัญญาณจีพีเอสเวอร์ชั่น 1.0

วัตถุประสงค์ของโครงการ

  • เพื่อพัฒนาผลิตภัณฑ์ที่ได้จากการประยุกต์ใช้เทคโนโลยีจีพีเอส (โดยใช้ชิปที่มีอยู่แล้วก่อนในระยะแรก) สำหรับใช้ในเรือประมงและเส้นทางการเดินทางของรถยนต์
  • เพื่อพัฒนา IP core เป็นการพัฒนาการออกแบบชิปจีพีเอส โดยใช้ภาษาฮาร์ดแวร์ระดับสูง (VHDL) และทดสอบการโดยนำไปทำงานบนชิปมาตรฐานที่โปรแกรมเองจากผู้ใช้ได้
  • เพื่อพัฒนาชิปจีพีเอส เป็นการออกแบบระดับล่างสุดของชิปซึ่งสามารถนำไปเจือสารกับโรงงานต้นแบบต่างๆ ได้เช่น ในโครงการศูนย์วิจัยพัฒนาไมโครอิเล็กทรอนิกส์ของเนคเทค เป็นต้น

เครื่องรับสัญญาณจีพีเอส (GPS Receiver)
ทำหน้าที่รับสัญญาณจากดาวเทียมแล้วนำสัญญาณดังกล่าวมาประมวลผลเพื่อหาพิกัดปัจจุบัน ซึ่งภายในเครื่องรับสัญญาณจีพีเอส ประกอบไปด้วยอุปกรณ์หลักๆ ดังนี้

  • ภาค RF ทำหน้าที่รับสัญญาณอนาลอกจากดาวเทียมจีพีเอส ผ่านกระบวนการแปลงสัญญาณไปเป็นสัญญาณดิจิตอล เพื่อส่งไปประมวลผลในภาค
  • ภาค Baseband ทำหน้าที่ประมวลผลสัญญาณที่รับมาจากภาค RF เพื่อที่จะนำข้อมูลต่างๆ ไปคำนวณหาค่าพิกัดตำแหน่งต่อไป
  • ส่วน Microprocessor ทำหน้าที่ติดต่อกับภาค Baseband เพื่อประมวลผลหาพิกัดตำแหน่ง และติดต่อกับอุปกรณ์ภายนอก เช่น คอมพิวเตอร์ เป็นต้น

การนำไปใช้งาน

  • ระบบนี้สามารถนำไปประยุกต์ใช้งานได้มากมาย อาทิเช่น
  • ระบบนำร่อง (Navigation System)
  • ระบบติดตามยานพาหนะ (Automatic Vehicle Location)
  • การสำรวจพื้นที่ (Survey)
  • การทำแผนที่ (Mapping)

แนวทางการพัฒนาในระยะต่อไป
จะทำการพัฒนาให้ขนาดบอร์ดของเครื่องรับสัญญาณจีพีเอสให้มีขนาดเล็กลงและสามารถนำไปใช้งานในที่ต่างๆ ได้สะดวกยิ่งขึ้น

Untitled Document
NSTDA  ||  NECTEC ||  BIOTEC  ||  MTEC ||  NITC ||  SOFTWARE PARK ||  GITS ||  e-Learning ||  BID ||  Courseware ||  ThaiCert  ||  CCP

สงวนลิขสิทธิ์โดยศูนย์เทคโนโลยีอิเล็กทรอนิกส์และคอมพิวเตอร์แห่งชาติ
112 อุทยานวิทยาศาสตร์ประเทศไทย ถนนพหลโยธิน ตำบลคลองหนึ่ง อำเภอคลองหลวง จังหวัดปทุมธานี 12120 โทร 02-564-6900 ต่อ 2346-55
E-mail : หรือ
แผนที่