GNSS คืออะไร? ทำความรู้จักระบบ GNSS และการทำงานของระบบนำทางด้วยดาวเทียม

GNSS คืออะไร? ทำความรู้จักระบบ GNSS และการทำงานของระบบนำทางด้วยดาวเทียม

ปัจจุบันเทคโนโลยีการระบุตำแหน่งมีบทบาทสำคัญอย่างมากในชีวิตประจำวัน ไม่ว่าจะเป็นการนำทางด้วยแผนที่บนสมาร์ตโฟน การขนส่ง โลจิสติกส์ งานสำรวจ หรือระบบอัจฉริยะต่าง ๆ หนึ่งในเทคโนโลยีหลักที่อยู่เบื้องหลังคือ GNSS หลายคนอาจเคยได้ยินคำว่า GPS แต่จริง ๆ แล้ว GPS เป็นเพียงส่วนหนึ่งของระบบที่ใหญ่กว่านั้น บทความนี้จะอธิบายอย่างละเอียดว่า GNSS คืออะไร, ทำงานอย่างไร และถูกนำไปใช้งานในด้านใดบ้าง

GNSS คืออะไร?

GNSS ย่อมาจาก Global Navigation Satellite System หรือระบบนำร่องทางด้วยดาวเทียมครอบคลุมทั่วโลก เป็นเทคโนโลยีที่พัฒนามาตั้งแต่ช่วงสงครามเย็นเพื่อวัตถุประสงค์ทางการทหารในตอนแรก โดยสหรัฐอเมริกาได้พัฒนาระบบ GPS ซึ่งเป็นระบบ GNSS แรกของโลกที่เริ่มใช้งานในปี 1978 ต่อมาประเทศอื่นๆ เช่น รัสเซีย สหภาพยุโรป และจีน ได้พัฒนาระบบดาวเทียมนำทางของตนเองขึ้นมา ทำให้ปัจจุบันมีระบบ GNSS หลายระบบทำงานร่วมกันบนท้องฟ้า เทคโนโลยีนี้ได้เปลี่ยนวิธีที่มนุษย์เดินทาง ทำงาน และดำเนินชีวิตประจำวันอย่างสิ้นเชิง

หลักการพื้นฐานของ GNSS คือการใช้กลุ่มดาวเทียมที่โคจรอยู่ในวงโคจรกลางโลกส่งสัญญาณวิทยุลงมายังพื้นโลกอย่างต่อเนื่อง สัญญาณเหล่านี้บรรจุข้อมูลเกี่ยวกับเวลาที่แน่นอกที่สัญญาณถูกส่งออก และตำแหน่งของดาวเทียมในขณะนั้น เครื่องรับสัญญาณบนพื้นโลกจะจับสัญญาณจากดาวเทียมอย่างน้อย 4 ดวงพร้อมกัน และคำนวณหาระยะห่างระหว่างตัวเองกับดาวเทียมแต่ละดวงโดยอาศัยความแตกต่างของเวลาระหว่างการส่ง และการรับสัญญาณ จากข้อมูลระยะทางเหล่านี้ เครื่องรับจึงสามารถคำนวณหาพิกัดตำแหน่งของตนเองได้อย่างแม่นยำ

GNSS คืออะไร?

GNSS แตกต่างจาก GPS อย่างไร?

หลายคนเข้าใจว่า GNSS กับ GPS คือสิ่งเดียวกัน แต่ความจริงคือ

หัวข้อเปรียบเทียบGPSGNSS
ความหมายGlobal Positioning System – ระบบกำหนดตำแหน่งบนพื้นโลกGlobal Navigation Satellite System – คำเรียกรวมระบบดาวเทียมนำทางทั้งหมด
ประเทศเจ้าของสหรัฐอเมริกาหลายประเทศ (สหรัฐอเมริกา, รัสเซีย, สหภาพยุโรป, จีน)
ผู้พัฒนากระทรวงกลาโหมสหรัฐอเมริกาองค์กรและหน่วยงานจากหลายประเทศ
ปีที่เริ่มใช้งาน1978 (เปิดให้พลเรือนใช้เต็มรูปแบบปี 2000)ตั้งแต่ปี 1978 จนถึงปัจจุบัน (แต่ละระบบเริ่มในช่วงเวลาต่างกัน)
ระบบที่รวมอยู่GPS เท่านั้นGPS, GLONASS, Galileo, BeiDou, QZSS, NavIC และอื่นๆ
จำนวนดาวเทียมประมาณ 31 ดวงมากกว่า 120 ดวงรวมทุกระบบ
ความสูงวงโคจรประมาณ 20,200 กิโลเมตรแตกต่างกันแต่ละระบบ (19,100-23,222 กิโลเมตร)
ความถี่สัญญาณL1 (1575.42 MHz), L2 (1227.60 MHz)หลายความถี่ขึ้นอยู่กับแต่ละระบบ
ความแม่นยำ (พลเรือน)5-10 เมตร1-3 เมตร (เมื่อใช้หลายระบบร่วมกัน)
การครอบคลุมทั่วโลกทั่วโลก (ครอบคลุมดีกว่าเพราะมีดาวเทียมมากกว่า)
ความน่าเชื่อถือพึ่งพาระบบเดียว อาจมีปัญหาในพื้นที่ที่มีสิ่งบดบังสูงกว่า เพราะมีระบบสำรอง หากระบบหนึ่งมีปัญหายังใช้ระบบอื่นได้
ข้อดี• เป็นระบบแรกและเป็นที่รู้จักมากที่สุด• มีอุปกรณ์รองรับมากมาย• เสถียรและพัฒนามาอย่างยาวนาน• ความแม่นยำสูงกว่า• การครอบคลุมดีกว่า• มีความปลอดภัยและความมั่นคงสูงกว่า• ทำงานได้ดีในพื้นที่ที่มีสิ่งบดบัง
ข้อจำกัด• ความแม่นยำจำกัดเมื่อใช้เพียงระบบเดียว• อาจมีจุดอับสัญญาณในเมืองหรือหุบเขา• พึ่งพาประเทศเดียว• ต้องการอุปกรณ์ที่รองรับหลายระบบ• อาจใช้พลังงานมากกว่าเมื่อเปิดใช้หลายระบบ
การใช้งานทั่วไป• นำทางรถยนต์• สมาร์ทโฟน• แอปพลิเคชันแผนที่• นำทางรถยนต์และเครื่องบินที่ต้องการความแม่นยำสูง• งานสำรวจและก่อสร้าง• เกษตรแม่นยำ• โดรนและหุ่นยนต์อัตโนมัติ
อุปกรณ์ที่รองรับอุปกรณ์เก่าส่วนใหญ่รองรับ GPS เพียงอย่างเดียวสมาร์ทโฟนและอุปกรณ์ที่ผลิตตั้งแต่ปี 2018 เป็นต้นมารองรับหลายระบบ
ตัวอย่างระบบGPS• GPS (สหรัฐอเมริกา)• GLONASS (รัสเซีย)• Galileo (สหภาพยุโรป)• BeiDou (จีน)• QZSS (ญี่ปุ่น)• NavIC (อินเดีย)
ความเหมาะสมต่อการใช้งานเหมาะสำหรับการใช้งานทั่วไปที่ไม่ต้องการความแม่นยำสูงมากเหมาะสำหรับงานที่ต้องการความแม่นยำสูง ความน่าเชื่อถือ และการครอบคลุมที่ดีที่สุด

ระบบดาวเทียมที่อยู่ใน GNSS มีอะไรบ้าง?

ปัจจุบัน GNSS ประกอบด้วยระบบหลักหลายระบบ ได้แก่

1. GPS (สหรัฐอเมริกา)

2. GLONASS (รัสเซีย)

3. Galileo (สหภาพยุโรป)

4. BeiDou (จีน)

องค์ประกอบสำคัญของระบบ GNSS มีอะไรบ้าง?

ระบบ GNSS ประกอบด้วยส่วนสำคัญ 3 ส่วนที่ทำงานร่วมกันอย่างลงตัว ส่วนแรกคือส่วนอวกาศ (Space Segment) ซึ่งเป็นกลุ่มดาวเทียมที่โคจรอยู่ในวงโคจรรอบโลกในระดับความสูงประมาณ 20,000 กิโลเมตร แต่ละระบบ GNSS มีดาวเทียมระหว่าง 24-35 ดวงกระจายอยู่ในวงโคจรที่ออกแบบมาอย่างละเอียดเพื่อให้ครอบคลุมพื้นที่ทั่วโลก ดาวเทียมเหล่านี้มีนาฬิกาอะตอมที่แม่นยำสูงติดตั้งอยู่ภายใน เพื่อใช้ในการกำหนดเวลาที่แม่นยำถึงระดับนาโนวินาที ซึ่งเป็นปัจจัยสำคัญในการคำนวณตำแหน่งได้อย่างถูกต้อง

ส่วนที่สองคือส่วนภาคพื้นดิน (Control Segment) ประกอบด้วยสถานีควบคุมหลักและสถานีติดตามหลายแห่งกระจายอยู่ทั่วโลก สถานีเหล่านี้มีหน้าที่ติดตามการโคจรของดาวเทียมอย่างต่อเนื่อง ตรวจสอบสุขภาพและสถานะการทำงานของดาวเทียม คำนวณค่าแก้ไขต่าง ๆ และส่งข้อมูลอัพเดตกลับไปยังดาวเทียมเพื่อปรับปรุงความแม่นยำ การทำงานของส่วนควบคุมนี้เป็นสิ่งสำคัญที่ทำให้ระบบทั้งหมดทำงานได้อย่างแม่นยำและเชื่อถือได้ตลอดเวลา สถานีเหล่านี้จะส่งคำสั่งไปยังดาวเทียมเพื่อปรับวงโคจร แก้ไขนาฬิกา หรือจัดการปัญหาเทคนิคต่าง ๆ ที่อาจเกิดขึ้น

ส่วนที่สามคือส่วนผู้ใช้งาน (User Segment) ซึ่งรวมถึงเครื่องรับสัญญาณ GNSS ทุกชนิดที่ใช้งานอยู่ทั่วโลก ตั้งแต่สมาร์ทโฟนในกระเป๋าของคุณ ระบบนำทางในรถยนต์ นาฬิกาอัจฉริยะ ไปจนถึงอุปกรณ์เฉพาะทางระดับมืออาชีพที่ใช้ในงานสำรวจหรือควบคุมเครื่องจักร เครื่องรับเหล่านี้มีความซับซ้อนและราคาแตกต่างกันไปตามความแม่นยำและฟีเจอร์ที่ต้องการ เครื่องรับในสมาร์ทโฟนทั่วไปจะให้ความแม่นยำประมาณ 3-10 เมตร ขณะที่อุปกรณ์ระดับมืออาชีพสามารถให้ความแม่นยำได้ถึงระดับมิลลิเมตร

องค์ประกอบสำคัญของระบบ GNSS

การทำงาน และหลักการคำนวณตำแหน่งของ GNSS เป็นอย่างไร?

กระบวนการหาตำแหน่งด้วย GNSS เริ่มต้นจากการที่เครื่องรับสัญญาณบนพื้นดินจับสัญญาณจากดาวเทียมหลายดวงพร้อมกัน สัญญาณแต่ละตัวบรรจุรหัสพิเศษที่เรียกว่า PRN (Pseudo Random Noise) code ซึ่งเป็นเอกลักษณ์เฉพาะของแต่ละดวงดาวเทียม พร้อมทั้งข้อมูล Ephemeris ที่บอกตำแหน่งของดาวเทียมในวงโคจร และข้อมูล Almanac ที่บอกข้อมูลคร่าวๆ ของดาวเทียมทั้งหมดในระบบ เครื่องรับจะเปรียบเทียบเวลาที่สัญญาณถูกส่งออกจากดาวเทียมกับเวลาที่สัญญาณมาถึงตัวเอง และคูณผลต่างของเวลาด้วยความเร็วแสง จะได้ระยะทางระหว่างเครื่องรับกับดาวเทียม

ด้วยระยะทางจากดาวเทียม 1 ดวง เครื่องรับจะทราบว่าตนเองอยู่ที่ใดสักแห่งบนทรงกลมที่มีดาวเทียมเป็นจุดศูนย์กลาง เมื่อได้ระยะทางจากดาวเทียม 2 ดวง จะสามารถจำกัดตำแหน่งลงเหลือเป็นวงกลมที่เกิดจากการตัดกันของทรงกลม 2 ลูก ด้วยระยะทางจากดาวเทียม 3 ดวง ตำแหน่งจะถูกจำกัดลงเหลือเพียง 2 จุดบนพื้นผิวโลก และเมื่อได้สัญญาณจากดาวเทียมดวงที่ 4 จะสามารถระบุตำแหน่งที่แท้จริงได้อย่างชัดเจน รวมทั้งแก้ไขความคลาดเคลื่อนของนาฬิกาในเครื่องรับที่ไม่แม่นยำเท่านาฬิกาอะตอมบนดาวเทียม ยิ่งได้รับสัญญาณจากดาวเทียมมากเท่าไหร่ ความแม่นยำก็จะยิ่งสูงขึ้นเพราะมีข้อมูลมากพอที่จะกรองสัญญาณรบกวนและคำนวณหาตำแหน่งที่แม่นยำที่สุด

การทำงาน และหลักการคำนวณตำแหน่งของ GNSS

ปัจจัยที่ส่งผลต่อความแม่นยำของ GNSS มีอะไรบ้าง?

ความแม่นยำของการคำนวณตำแหน่งด้วย GNSS ได้รับผลกระทบจากปัจจัยหลายประการ 

1. ความคลาดเคลื่อนของสัญญาณที่เกิดจากชั้นบรรยากาศ

เมื่อสัญญาณวิทยุเดินทางจากดาวเทียมลงมายังพื้นโลก จะต้องผ่านชั้นไอโอโนสเฟียร์ และโทรโพสเฟียร์ซึ่งทำให้ความเร็วของสัญญาณเปลี่ยนแปลงไปเล็กน้อย ส่งผลให้การคำนวณระยะทางมีความคลาดเคลื่อน ระบบ GNSS ที่ทันสมัยใช้เทคนิคต่าง ๆ เช่นการส่งสัญญาณหลายความถี่เพื่อแก้ไขปัญหานี้ หรือใช้โมเดลทางคณิตศาสตร์คำนวณค่าแก้ไข

2. Multipath หรือการสะท้อนของสัญญาณ

เกิดขึ้นเมื่อสัญญาณจากดาวเทียมกระทบกับอาคาร ภูเขา หรือผิวน้ำ แล้วสะท้อนเข้าสู่เครื่องรับ ทำให้เครื่องรับได้รับสัญญาณเดียวกันมากกว่าหนึ่งครั้งโดยมีระยะทางที่แตกต่างกัน สิ่งนี้สร้างความสับสนในการคำนวณ และลดความแม่นยำ ปัญหานี้มักพบในเมืองที่มีตึกสูงหรือในหุบเขาที่แคบ เทคโนโลยีการประมวลผลสัญญาณที่ทันสมัยสามารถตรวจจับและลดผลกระทบจาก Multipath ได้ระดับหนึ่ง แต่ก็ไม่สามารถกำจัดได้หมดในทุกสถานการณ์

3. เรขาคณิตของดาวเทียม (Satellite Geometry) หรือที่เรียกว่า DOP (Dilution of Precision)

เมื่อดาวเทียมที่เครื่องรับจับสัญญาณได้กระจายตัวอยู่ทั่วท้องฟ้า ความแม่นยำจะสูง แต่ถ้าดาวเทียมทั้งหมดอยู่รวมกันในพื้นที่เล็ก ๆ บนท้องฟ้า หรืออยู่ในแนวเส้นเดียวกัน ความแม่นยำจะลดลงอย่างมาก แม้ว่าจะมีสัญญาณที่แข็งแกร่งก็ตาม ค่า GDOP (Geometric Dilution of Precision) ที่ต่ำแสดงถึงเรขาคณิตที่ดีและความแม่นยำสูง ขณะที่ค่า GDOP สูงบ่งบอกว่าควรรอให้ดาวเทียมโคจรไปยังตำแหน่งที่ดีกว่าก่อนทำการวัดที่ต้องการความแม่นยำสูง

ปัจจัยที่ส่งผลต่อความแม่นยำของ GNSS

GNSS ใช้ทำอะไรได้บ้าง?

GNSS ถูกนำไปใช้งานอย่างกว้างขวางในหลายอุตสาหกรรม

1. การนำทาง และแผนที่

2. งานสำรวจ และวิศวกรรม

3. โลจิสติกส์ และขนส่ง

4. เกษตรอัจฉริยะ (Precision Agriculture)

5. ระบบเวลา และโครงสร้างพื้นฐาน

การมาของระบบนำทางรุ่นใหม่ ถอดรหัสเทคโนโลยีการระบุตำแหน่งหลายความถี่ GNSS GPS


หลายปีมานี้ หลายคนๆ หันมาชื่นชอบการผจญภัยมากขึ้น รวมถึงหลงรักสมาร์ทวอทช์สำหรับกีฬากลางแจ้งจาก Garmin GPS เยอะกว่าเมื่อก่อนมาก ซึ่งเราเองก็ออกแบบสินค้าเพื่อให้ตอบโจทย์กิจกรรมหลากหลายรูปแบบด้วยการนำเสนอสมาร์ทวอทช์และอุปกรณ์พกพาระบบ GPS ที่ทนทานและหลากหลาย ตั้งแต่แบบปุ่มกดดั้งเดิมไปจนถึงหน้าจอสัมผัส ตั้งแต่ตัวเครื่องขนาดเล็กไปจนถึงหน้าจอแสดงผลขนาดใหญ่ เรามีครบทุกอย่าง และในฐานะแบรนด์เทคโนโลยีการนำทางชั้นนำ Garmin ได้เพิ่ม Multi-band GNSS (หรือเทคโนโลยีการระบุตำแหน่งหลายความถี่) ให้กับสมาร์ทวอทช์สำหรับกีฬากลางแจ้งรุ่นล่าสุด เทคโนโลยีหลายความถี่นี้สามารถระบุตำแหน่งได้ดียิ่งขึ้น ทรงพลังและแม่นยำกว่าเทคโนโลยีการนำทางรุ่นก่อน ซึ่งหมายความว่าผู้ใช้จะได้สัมผัสกับประสบการณ์การติดตามและการระบุตำแหน่งที่แม่นยำยิ่งขึ้น แม้ในสภาพแวดล้อมสุดท้าทาย เช่น ระหว่างกำแพงหรือหุบเขาที่สัญญาณมีแนวโน้มจะถูกสะท้อนกลับ หรือใต้ต้นไม้หรือในป่าลึกที่สัญญาณมักจะถูกบดบัง วันนีเราจึงขอให้ Jared Bancroft วิศวกรของ Garmin มาทำการแนะนำข้อมูลเชิงลึก รวมถึงประวัติของดาวเทียมและประโยชน์ของการใช้เทคโนโลยีระบุตำแหน่งหลายความถี่

เหตุใด Garmin จึงตัดสินใจเพิ่มเทคโนโลยีการระบุตำแหน่งหลายความถี่ให้กับสมาร์ทวอทช์สำหรับกีฬากลางแจ้ง

เริ่มแรก GPS ถูกสร้างขึ้นโดยใช้การระบุตำแหน่งสองความถี่โดยมีความถี่  L1 และ L2 ซึ่งความถี่ L1 นี้เปิดให้ใช้งานแบบสาธารณะและถือเป็นความถี่หลักที่ใช้งานโดยพลเรือน ส่วนความถี่ L2 นั้น ถูกสงวนไว้สำหรับใช้ในการทหารและต้องใส่รหัสก่อนใช้งาน ในช่วง 40 ปีที่ผ่านมานับตั้งแต่เปิดตัว GPS กลุ่มผู้ใช้งาน GPS พบว่าพวกเขาสามารถพัฒนาสัญญาณดาวเทียมให้ทันสมัยเพื่อเพิ่มความแม่นยำในการใช้งานสำหรับพลเรือน ทั้งยังตอบสนองความต้องการของกองทัพ ดังนั้น GPS จึงได้เพิ่มความถี่เพิ่มเติม (L5) เข้ามาในภายหลัง และในปี 2009 ก็ได้เปิดตัวที่ดาวเทียมที่สามารถส่งสัญญาณความถี่นี้ได้ ความถี่ L5 ที่ถูกพัฒนาให้ทันสมัยยิ่งขึ้นมีลักษณะสัญญาณที่ดีกว่า L1 และการใช้ความถี่ทั้งสองร่วมกันสามารถนำมาซึ่งความแม่นยำของการระบุตำแหน่งที่ไม่เคยมีมาก่อน เมื่อใช้สัญญาณ L5 เครื่องรับสามารถสามารถใช้วิธีที่ถูกพัฒนาให้ทันสมัยขึ้น มาระบุว่าสัญญาณใดมีข้อผิดพลาดน้อยกว่า ซึ่งเป็นการเพิ่มความแม่นยำของการระบุตำแหน่ง

เหตุใดที่ผ่านมา Garmin จึงไม่ใช้เทคโนโลยีการระบุตำแหน่งหลายความถี่ ทำไมเพิ่งมาเริ่มตอนนี้

กองทัพอากาศสหรัฐฯ มีหน้าที่บำรุงรักษาระบบดาวเทียม ซึ่งเป็นที่แน่นอนว่าดาวเทียมทุกดวงจะต้องชำรุดและจำเป็นต้องเปลี่ยนใหม่เสมอ แต่ละครั้งที่ดาวเทียมชำรุด กองทัพอากาศจะไม่ทำการส่งดาวเทียมดวงใหม่ขึ้นไปโดยตรง แต่จะเปิดใช้งานดาวเทียมสำรองแทนเพื่อคงไว้ซึ่งการทำงานของระบบดาวเทียม ดาวเทียมรุ่นเก่าที่ชำรุดและไม่สามารถใช้งานได้แล้วจะถูกย้ายไปยังวงโคจรอื่นและถูกแทนที่ด้วยดาวเทียมดวงใหม่

แม้ว่าดาวเทียมความถี่ L5 จะเปิดตัวตั้งแต่ปี 2009 แต่การเพิ่มดาวเทียมดวงใหม่ในระบบดาวเทียมต้องใช้เวลาหลายปี ดาวเทียมรุ่นใหม่จะถูกเพิ่มเข้ามาทีละดวง และค่อยๆ แสดงความสามารถของพวกมันออกมา ซึ่งแม้แต่ทุกวันนี้ ดาวเทียม GPS บางดวงยังคงไม่สามารถส่งสัญญาณความถี่ L5 ได้ จึงต้องมีการอัปเกรดหลังจากหมดระยะเวลาให้บริการ จากข้อมูล ณ เดือนมีนาคม 2021ดาวเทียม GPS ประมาณ 52% มีความถี่ L5 เราคาดว่าภายในปี 2023 71% ของดาวเทียม GPS จะสามารถใช้ความถี่ L5 ได้ (ขึ้นอยู่กับความคืบหน้าของกองทัพอากาศ)

Garmin กับระบบ GNSS

การระบุตำแหน่งแบบหลายความถี่มีประโยชน์กับผู้ใช้ในด้านความแม่นยำของ GPS อย่างไร


ในกรณีที่รับสัญญาณ GPS ได้แล้ว แต่สัญญาณถูกลดทอนลงอย่างรุนแรง เช่น ฝนตก มีเมฆหนา ในป่าทึบ หรือในเมืองที่มีอาคารหลายหลัง เราจะเห็นความได้เปรียบจากการใช้งานเทคโนโลยีหลายความถี่ โดยเครื่องรับสัญญาณจะแยกความแตกต่างระหว่างสัญญาณที่มีการสะท้อนและสัญญาณที่รับมาโดยตรง ปราศจากสิ่งกีดขวาง ในระหว่างกระบวนการระบุตำแหน่ง สัญญาณที่มีการสะท้อนอาจทำให้ระยะทางที่ได้จากดาวเทียมไม่ถูกต้อง เมื่อดาวเทียมใช้ข้อมูลระยะทางที่ไม่ถูกต้องเหล่านี้ การระบุตำแหน่งจะมีความผันผวน คลาดเคลื่อน หรืออาจจะให้ผลลัพธ์ที่ผิดพลาดไปเลยเนื่องจากข้อมูลที่นำมาใช้ไม่ตรงกันมาใช้ ในกรณีนี้คลื่น L5 สามารถให้ความต่อเนื่องและความแม่นยำได้ดีกว่าคลื่น L1 แบบเดิม แน่นอนว่าการใช้งาน GPS ไม่ได้ราบรื่นเสมอไป อาจพบอุปสรรคในบางสภาพแวดล้อม แต่โดยรวมแล้ว การใช้งานคลื่น L5 ถือเป็นอีกขั้นของการพัฒนาที่น่าพึงพอใจ

เมื่อใดที่เราอาจมีความจำเป็นต้องใช้เทคโนโลยีการระบุตำแหน่งแบบหลายความถี่


เมื่อคุณต้องการความแม่นยำระดับสูงในการระบุตำแหน่ง คลื่น L5 จะกลายเป็นสิ่งจำเป็น อีกหนึ่งประโยชน์ของคลื่น L5 ที่ไม่ค่อยมีใครพูดถึง คือความน่าเชื่อถือ ซึ่งหมายถึงความแม่นยำของตัวเลขที่ได้จากเครื่องรับสัญญาณอันมีความน่าเชื่อถือในทางคณิตศาสตร์ โดยทั่วไปเราจะคิดว่าเครื่องรับสัญญาณใช้ความคลาดเคลื่อนจากค่าที่แท้จริงเป็นตัวกำหนดค่าความแม่นยำของข้อมูล แต่หากตัวรับสัญญาณสามารถระบุความคลาดเคลื่อนนี้ได้ตั้งแต่แรก ตัวเครื่องก็บอกข้อมูลที่ถูกต้องกับเราตรงๆ ไปเลยไม่ดีกว่าหรือ ซึ่งในความเป็นจริงแล้ว ตัวรับสัญญาณจะระบุค่าความแม่นยำของตำแหน่งโดยใช้ความสม่ำเสมอของข้อมูลที่ได้มา

ความสม่ำเสมอของข้อมูลจากดาวเทียมแสดงถึงความน่าเชื่อถือ หากข้อมูลที่ได้ทั้งหมดตรงกัน คุณก็อาจมั่นใจได้ว่าคุณมีโซลูชันที่น่าเชื่อถือได้ แต่หากข้อมูลที่ได้ไม่ตรงกัน คุณอาจไม่ค่อยมั่นใจในความแม่นยำของการระบุตำแหน่งโดยอุปกรณ์บางตัวที่คุณใช้ ความแม่นยำและความน่าเชื่อถือต้องมีความสมดุลกัน เพื่อความน่าเชื่อถือของข้อมูลที่สูงขึ้น คุณจะต้องตั้งค่าเมตริกให้มีค่าความแม่นยำน้อยลง ซึ่งการตั้งค่าให้น้อยลงนี้ไม่ได้ส่งผลกระทบต่อพิกัดที่เกิดจากการคำนวณของตัวรับสัญญาณ แต่เป็นเพียงการเปลี่ยนความน่าเชื่อถือของพิกัดที่ได้จากตัวรับสัญญาณเท่านั้น

ลองมาดูตัวอย่างของเครื่องบินที่บินอยู่เหนือมหาสมุทร: ค่าความแม่นยำของการกะประมาณโดยตัวรับสัญญาณอาจอยู่ที่ 3 เมตร แต่สิ่งสำคัญกว่าคือต้องรู้ว่าตัวเลข 3 เมตรนี้เชื่อถือได้แค่ไหน ในการบิน ความน่าเชื่อถือของการระบุตำแหน่งมักจะสำคัญกว่าความแม่นยำ ดังนั้นหากความน่าเชื่อถือต่ำ ก็จะแสดงถึงความเสี่ยงในการใช้ข้อมูลที่สูงขึ้น ซึ่งนักบินสามารถใช้ข้อมูลการนำทางทางเลือกได้ในกรณีนี้ แต่หากข้อมูลที่ได้มีความน่าเชื่อถือสูง นักบินก็ต้องตัดสินใจได้ว่าค่าความแม่นยำนี้เพียงพอสำหรับภารกิจของเขาหรือไม่ (การลงจอดหรือการนำทางในน่านฟ้า ฯลฯ)

ด้วยความถี่ที่หลากหลาย คุณจะได้รับข้อมูลที่มากขึ้น ซึ่งมักจะนำไปสู่ความน่าเชื่อถือที่สูงขึ้นในการนำไปใช้งานจริง คุณจึงสามารถวางใจโซลูชันที่มีอยู่ของคุณได้มากกว่าที่เคย ความน่าเชื่อถือของการนำทางแม้ในสภาพอากาศอันเลวร้ายเป็นข้อที่ผู้ใช้งานจำนวนมากให้ความสำคัญ

อุปกรณ์ Garmin มีความแม่นยำที่ไม่เพียงพอหรือไม่

นี่หมายความว่าอุปกรณ์ Garmin มีความแม่นยำที่ไม่เพียงพอหรือไม่


หน่วย Garmin GPS เป็นหนึ่งในผลิตภัณฑ์สำหรับการนำทางที่แม่นยำที่สุดในตลาด การเพิ่มเทคโนโลยีหลายความถี่เป็นเพียงการอัปเกรดเท่านั้น ระบบดาวเทียมนำทางระบบอื่นๆ ก็มีคลื่น L5 เช่นเดียวกัน ระบบระบุตำแหน่งกาลิเลโอของยุโรปและระบบการนำทางด้วยดาวเทียม BDS ของจีนมีสัญญาณ L5 ที่ใกล้เคียงกัน ด้วยวิธีนี้ อุปกรณ์สามารถใช้ระบบดาวเทียมหลายระบบเพื่อปรับปรุงความแม่นยำและความน่าเชื่อถือของตำแหน่ง สำหรับการระบุตำแหน่งที่ดีที่สุด เราแนะนำให้ผู้ใช้ที่ต้องการข้อมูลที่มีความแม่นยำสูง ใช้งานระบบหลายดาวเทียมทั้งหมดที่ผลิตภัณฑ์รองรับ ซึ่งรวมถึง GPS, GLONASS และ Galileo

ปัจจุบัน Garmin ไต้หวันมีผลิตภัณฑ์ที่รองรับเทคโนโลยีระบุตำแหน่ง G์NSS แบบหลายความถี่ คือ สมาร์ทวอทช์ GPS ซีรีส์ fēnix 7 สำหรับกีฬากลางแจ้งสุดเอกซ์ตรีม, สมาร์ทวอทช์ GPS EPIX ที่ตอบสนองความต้องการรอบด้าน


คำถามที่พบบ่อย

Q: GNSS ต้องใช้ดาวเทียมกี่ดวงถึงจะระบุตำแหน่งได้

A: การคำนวณตำแหน่งด้วย GNSS จำเป็นต้องรับสัญญาณจากดาวเทียมอย่างน้อย 4 ดวง เพื่อคำนวณตำแหน่งใน 3 มิติและแก้ไขความคลาดเคลื่อนของเวลา หากรับสัญญาณได้มากกว่านี้ ความแม่นยำของตำแหน่งก็จะยิ่งสูงขึ้น

Q: ความแม่นยำของ GNSS อยู่ในระดับใด

A: ความแม่นยำของ GNSS ขึ้นอยู่กับชนิดของตัวรับสัญญาณและสภาพแวดล้อม โดยสมาร์ทโฟนทั่วไปจะมีความแม่นยำประมาณ 3–10 เมตร ส่วนอุปกรณ์ GNSS ระดับสำรวจที่ใช้เทคนิคเสริม เช่น RTK หรือ DGPS สามารถให้ความแม่นยำระดับเซนติเมตรได้

Q: GNSS ใช้งานไม่ได้ในกรณีใดบ้าง

A: GNSS อาจทำงานได้ไม่ดีหรือไม่แม่นยำในพื้นที่ที่สัญญาณถูกบัง เช่น ภายในอาคาร ใต้ดิน ป่าทึบ หรือในเขตอาคารสูง นอกจากนี้ยังอาจถูกรบกวนจากสัญญาณอื่นหรือสภาพแวดล้อม จึงมักมีการใช้งานร่วมกับระบบระบุตำแหน่งอื่นเพื่อเพิ่มความเสถียร

Q: อุปกรณ์ใดบ้างที่ใช้ระบบ GNSS

A: อุปกรณ์ที่ใช้ระบบ GNSS มีหลากหลาย ตั้งแต่สมาร์ทโฟน แท็บเล็ต สมาร์ทวอทช์ เครื่องนำทางรถยนต์ ไปจนถึงอุปกรณ์เฉพาะทาง เช่น เครื่องรับสัญญาณ GNSS สำหรับงานสำรวจ งานก่อสร้าง โดรน ยานพาหนะอัจฉริยะ และระบบติดตามโลจิสติกส์ โดยอุปกรณ์สมัยใหม่มักรองรับการรับสัญญาณจากหลายระบบ GNSS เพื่อเพิ่มความแม่นยำ

Q: GNSS สามารถใช้งานได้ฟรีหรือไม่

A: การใช้งานสัญญาณ GNSS พื้นฐานสามารถใช้งานได้ฟรีสำหรับผู้ใช้ทั่วไป เช่น การนำทางบนสมาร์ทโฟนหรืออุปกรณ์ GPS อย่างไรก็ตาม บริการเสริมที่เพิ่มความแม่นยำสูง เช่น RTK, DGPS หรือบริการแก้ไขสัญญาณเชิงพาณิชย์ อาจมีค่าใช้จ่ายเพิ่มเติม โดยมักใช้ในงานวิศวกรรมและงานสำรวจที่ต้องการความแม่นยำสูง