ทฤษฎีสัมพันธภาพกับระบบ GPS

18 จำนวนผู้เข้าชม  | 

ทฤษฎีสัมพันธภาพกับระบบ GPS

           GPS (Global Positioning System) เป็นระบบที่ใช้สัญญาณจากดาวเทียมเพื่อกำหนดตำแหน่งที่ตั้งบนโลก ซึ่งระบบนี้ใช้หลักการของทฤษฎีสัมพันธภาพในการทำงาน โดยหลักการสำคัญที่ใช้ใน GPS คือทฤษฎีสัมพันธภาพของอากาศและการแพร่กระจายคลื่น elecromagnetic (ทฤษฎีของ Maxwell) ซึ่งถูกนำมาใช้ในการสร้างสัญญาณ GPS.

             ใน GPS, มีดาวเทียมที่ส่งสัญญาณไปยังโลก และรับสัญญาณที่ถูกส่งกลับมาจากเครื่องรับ GPS บนพื้นผิวโลก โดยเมื่อเครื่องรับ GPS รับสัญญาณจากดาวเทียมอย่างน้อยสามดวง และนำสัญญาณดังกล่าวมาวัดความห่างระหว่างดาวเทียมและเครื่องรับ จากนั้นระบบจะใช้หลักการของทฤษฎีสัมพันธภาพเพื่อคำนวณหาตำแหน่งที่ตั้งของเครื่องรับบนโลก โดยใช้ข้อมูลจากดาวเทียมทั้งหมดที่รับสัญญาณมา.

                ทฤษฎีสัมพันธภาพช่วยให้ GPS สามารถคำนวณตำแหน่งที่ตั้งได้โดยมีความแม่นยำสูง โดยระบบ GPS จะใช้เวลาในการรับสัญญาณจากดาวเทียมมากที่สุด และคำนวณความห่างจากดาวเทียมนั้น จากนั้นระบบจะใช้ข้อมูลจากดาวเทียมทั้งหมดที่ส่งสัญญาณมา เพื่อคำนวณหาตำแหน่งที่ตั้งของเครื่องรับ.

ระบบ GPS มีการทำงานอย่างแม่นยำและซับซ้อน โดยมีขั้นตอนการทำงานหลักๆ ดังนี้:
 1. ส่งสัญญาณ: ดาวเทียมในระบบ GPS จะส่งสัญญาณสัญญาณไปยังโลก โดยสัญญาณนี้ประกอบด้วยข้อมูลเกี่ยวกับตำแหน่งปัจจุบันของดาวเทียมและเวลาที่ส่งสัญญาณออกมา.


 2. รับสัญญาณ: เครื่องรับ GPS บนพื้นผิวโลกจะรับสัญญาณจากดาวเทียม โดยปกติจะรับสัญญาณจากอย่างน้อยสี่ดาวเทียมเพื่อให้ได้ความแม่นยำในการกำหนดตำแหน่ง.


 3. การหาตำแหน่ง: เครื่องรับ GPS จะใช้ข้อมูลจากสัญญาณที่รับมาเพื่อคำนวณตำแหน่งที่ตั้งของตัวเองบนโลก โดยใช้หลักการของทฤษฎีสัมพันธภาพ.


4. การปรับปรุงตำแหน่ง: ส่วนมาก เครื่องรับ GPS จะมีการปรับปรุงตำแหน่งที่ได้รับด้วยการรับสัญญาณจากดาวเทียมเพิ่มเติม เพื่อเพิ่มความแม่นยำในการกำหนดตำแหน่ง.


5. แสดงผล: ข้อมูลตำแหน่งที่ได้รับมาจะถูกแปลงเป็นแผนที่หรือข้อมูลที่สามารถแสดงผลได้บนหน้าจอของเครื่องรับ GPS เพื่อช่วยให้ผู้ใช้สามารถเข้าใจและนำทางได้ตามต้องการ.


        การทำงานของระบบ GPS มีความซับซ้อนและมีพื้นฐานทฤษฎีสัมพันธภาพที่เป็นพื้นฐานอย่างมาก เพื่อให้ผู้ใช้สามารถรับประกันความแม่นยำและประสิทธิภาพในการใช้งานในสถานการณ์ต่างๆ ทั้งในการนำทาง การเดินทาง หรือในการนำไปใช้ในงานทางวิทยาศาสตร์และอุตสาหกรรมอื่นๆ อีกด้วย.

 

อ้างอิง 

https://www.narit.or.th/index.php/astronomy-article/222-relating-gps-systems

Powered by MakeWebEasy.com
เว็บไซต์นี้มีการใช้งานคุกกี้ เพื่อเพิ่มประสิทธิภาพและประสบการณ์ที่ดีในการใช้งานเว็บไซต์ของท่าน ท่านสามารถอ่านรายละเอียดเพิ่มเติมได้ที่ นโยบายความเป็นส่วนตัว  และ  นโยบายคุกกี้