สหภาพยุโรปส่งดาวเทียมขึ้นสู่ห้วงอวกาศ เพื่อทดสอบการใช้ระบบนำทางกาลิเลโอ
จรวดโซยูซ/ฟรีเกต (Soyuz-FG/Fregat) ของรัสเซียถูกยิงขึ้นจากฐานปล่อยจรวดไบโคนูร์ของคาซัคสถาน เมื่อเวลา 04:16 น. ตามเวลาท้องถิ่น (05:16 น. เวลาประเทศไทย) เมื่อวันที่ 27 เม.ย. ที่ผ่านมา เป็นการนำดาวเทียม โกฟ-บี (GIOVE-B - Galileo In-Orbit Validation Element) ของสหภาพยุโรปขึ้นสู่วงโคจร โดยในดาวเทียมโกฟ-บีนี้ บรรจุนาฬิกาอะตอมที่มีความความเที่ยงตรงสูงที่สุดเท่าที่เคยมีอยู่ในห้วงอวกาศ เพื่อทำการทดสอบการใช้งานระบบนำทางกาลิเลโอ (Galileo) ที่ถูกออกแบบมาเพื่อแข่งขันกับระบบจีพีเอสของสหรัฐ ซึ่งอียูระบุว่าระบบกาลิเลโอนี้จะเป็นระบบที่มีความแม่นยำสูงสุด และจะช่วยอำนวยความสะดวกให้กับผู้เดินทางสัญจร นักเดินเรือ นักบิน ตลอดจนทีมกู้ภัย ให้เดินทางสู่จุดหมายได้อย่างถูกต้อง และยังพัฒนาการชี้เป้าหมายในเขตพื้นที่สูง และเมืองใหญ่ที่เต็มไปด้วยตึกระฟ้าให้มีความถูกต้องแม่นยำยิ่งขึ้น โดยกำหนดจะใช้งานได้ในในอีก 5 ปีข้างหน้า
ดาวเทียมโกฟ-บีจะลอยเข้าสู่วงโคจรระยะความสูงปานกลาง (medium altitude orbit) ดาวเทียมน้ำหนัก 500 ก.ก. นี้ถูกสร้างโดยทีมอุตสาหกรรมยุโรปที่นำโดยบริษัท Astrium GmbH โดยมีบริษัท Thales Alenia Space ทำการรวมระบบเข้าด้วยกันและดูแลการทดสอบในโรม หลังจากสองปีแห่งความสำเร็จของดาวเทียมโกฟ-เอ (GIOVE-A) ดาวเทียมดวงนี้จะสานต่ออนาคตการทำงานของระบบกาลิเลโอ
กาลิเลโอจะเป็นระบบดาวเทียมนำทางที่เป็นของยุโรปทั้งระบบ ซึ่งจะให้บริการนำทางบนโลกที่ควบคุมโดยพลเรือน ระบบกาลิเลโอนี้จะทำงานร่วมกับระบบจีพีเอส (GPS) ของสหรัฐอเมริกา (ควบคุมโดยกระทรวงกลาโหม) และระบบโกลนาส (GLONASS) ของรัสเซีย ซึ่งระบบกาลิเลโอจะสามารถให้บริการบอกตำแหน่งแบบเวลาจริงที่มีความแม่นยำในระดับหนึ่งเมตร และเที่ยงตรงที่สุดอย่างไร้คู่แข่ง
หมายเหตุ : ชื่อภาษาไทยของ GPS หรือ Global Positioning System คือ “ระบบกำหนดตำแหน่งบนโลก” บัญญัติโดยคณะกรรมการบัญญัติศัพท์เทคโนโลยีสารสนเทศ ราชบัณฑิตยสถาน เมื่อเดือนพฤษภาคม 2541 (จาก เอกสารสรุปเรื่องจีพีเอสโดยเนคเทค) คำว่า Global Positioning System นี้ เป็นชื่อเฉพาะที่เจาะจงถึงระบบของกระทรวงกลาโหมสหรัฐอเมริกา ส่วนคำทั่วไปที่ใช้เรียกระบบดาวเทียมนำทางบนโลก ในภาษาอังกฤษใช้คำว่า Global Navigation Satellite System (GNSS) (ในข่าวนี้ใช้คำแปลว่า “ระบบดาวเทียมนำทางบนโลก”)
ดูข้อมูลเพิ่มเติมเกี่ยวกับระบบดาวเทียมนำทางบนโลก ในภาษาไทย ได้ที่ บทความ การประยุกต์ใช้ดาวเทียมนำร่องในอวกาศ โดย สำนักกิจการอวกาศแห่งชาติ กระทรวงเทคโนโลยีสารสนเทศและการสื่อสาร และที่เว็บไซต์ สมาคมสำรวจข้อมูลระยะไกลและสารสนเทศภูมิศาสตร์แห่งประเทศไทย สำนักงานพัฒนาเทคโนโลยีอวกาศและภูมิสารสนเทศ (องค์การมหาชน)
ที่มา - สำนักข่าวไทย: สหภาพยุโรปส่งดาวเทียมขึ้นสู่ห้วงอวกาศเพื่อทดสอบการใช้ระบบนำทางกาลิเลโอ (มีภาพวิดีโอการปล่อยจรวด), ESA News: ESA’s most advanced navigation satellite launched tonight
ลิงก์ที่เกี่ยวข้อง - องค์กรอวกาศยุโรป (ESA)
Comments
ไม่รู้ที่ว่า”พัฒนาการชี้เป้าหมายใน[…]เมืองใหญ่ที่เต็มไปด้วยตึกระฟ้า”นี่จะทำไงนะครับ เพราะ GPS จะมีปัญหาค่อนข้างมากเรื่อง Multi-path signal หรือว่าไม่มีสัญญาณเลย น่าสนใจเหมือนกันนะครับว่ากาลิเลโอจะทำยังไง เพราะการใช้งาน GPS เริ่มมีใช้เยอะตามเมืองใหญ่มากกว่าตามป่าเขา(ที่ GPS ของสหรัฐถูกออกแบบมา)
อีกอย่างหนึ่ง ที่บอกว่าความแม่นยำระดับหนึ่งเมตรแล้วเที่ยงตรงที่สุดนี่ อาจจะไม่จริงนะครับ(หรือไม่ก็ต้องขยายความว่าเฉพาะ Raw Signal) ถึงแม้ว่า GPS เอง(แบบที่ไม่ใช่ Military)จะได้ความแม่นยำในระดับ 5-10 เมตร แต่ว่ามันมีเทคนิคที่สามารถทำให้ได้ความละเอียดถึง 10 เซนติเมตรได้นะครับ (เช่น Differential GPS) แล้วก็ใช้อยู่ในพวก GPS receiver ราคาแพงทั้งหลาย($500 ขึ้นไป)
ดูในวิกิพีเดีย เขาว่า 1 เมตร (หรือดีกว่า) นี่ เป็นบริการเชิงพาณิชย์ (Commercial Service - CS) ถ้าเป็นบริการทั่วไปที่ฟรี จะอยู่ในระดับต่ำกว่า 4 เมตร
สำหรับบริการเชิงพาณิชย์ ถ้าใช้สถานีภาคพื้นร่วมด้วย จะได้ความแม่นยำที่ต่ำกว่า 10 ซ.ม.
(เวลาพูดว่า ต่ำกว่า แล้วจะให้มันหมายถึง ดีกว่า นี่มันขัด ๆ พิลึก ๆ - -“)
http://en.wikipedia.org/wiki/Galileo_(satellite_navigation)#Services
ในวิกิพีเดียบอกว่า กาลิเลโอใช้เทคนิค multilateration ในการระบุตำแหน่ง (ไม่รู้ว่าคิดไง :P)
เพิ่มเติมว่าตัวดาวเทียมในชุด GIOVE นั้น จะใช้เพื่อยืนยันว่า อัลกอริทึมต่าง ๆ ที่คิดค้นขึ้นนั้น ทำงานได้ถูกต้องตามที่คิด ก่อนจะขยับไปทดสอบในขั้นอื่น ๆ
ใช้สภานีภาคพื้นนี่ เรียกว่า Assisted GPS มั้งครับ แต่ที่ว่า 10 ซม.นี่ ใช้ Differential GPS นะครับ ก็น่าจะใช้เทคนิค TDOA คล้าย ๆ กับ multilateration นั่นแหละครับ
การที่มีนาฬิกาที่แม่นยำกว่า จะมีผลต่อความแม่นยำของการระบุตำแหน่งไหมครับ ? (เพราะในอัลกอริทึมการคำนวณ มีเรื่องเวลาด้วย)
แน่นอนครับ เพราะการคำนวณตำแหน่งจะใช้เวลาในการเคลื่อนที่ของสัญญาณวิทยุ คิดง่าย ๆ ว่า ดาวเทียมจะส่งสัญญาณวิทยุออกมาพร้อมกับค่าเวลาประทับ(time stamp) ค่าหนึ่ง ซึ่งเรารู้ว่าสัญญาณวิทยุจะเคลื่อนที่ด้วยความเร็วเท่าแสง(ในสูญญากาศ) ดังนั้น ถ้าเราเปรียบเทียบเวลาประทับกับเวลาปัจจุบัน เราก็สามารถคำนวณระยะทางจากเราไปยังดาวเทียมได้ ถ้าเรารู้ตำแหน่งของดาวเทียมแต่ละดวงและระยะทางจากดาวเทียมแต่ละดวง เราก็สามารถคำนวณตำแหน่งของเรา( ถ้ารู้ตำแหน่งอ้างอิงอย่างน้อย 2 ตำแหน่ง ก็อ้างอิงใน 2D space ได้ แต่ถ้าต้องการหาตำแหน่งใน 3D space ก็ต้องใช้ดาวเทียมมากกว่านั้น) ดังนั้นจะเห็นว่า ความแม่นยำของนาฬิกามีส่วนสำคัญกับความแม่นยำในการระบุตำแหน่งมาก ๆ คิดเล่น ๆ นะครับว่าใช้ดาวเทียมแค่หนึ่งดวง ว่าถ้านาฬิกาคลาดเคลื่อนไป 1/1000 วินาที ตำแหน่งที่คำนวณได้จะคลาดเคลื่อนไปราว ๆ 300 กิโลเมตร
ความแม่นยำ กับ ความเที่ยงตรง … อันไหนใช้ตอนไหนหว่า - -“
ความแม่นยำ = Precision เช่น สามารถวัดได้ที่ทศนิยมเยอะ ๆ ความเที่ยงตรง = Accuracy เช่น สามารถวัดได้ที่ความคลาดเคลื่อน +- น้อย ๆ
มั้ง :P
Precision นั้นมีหลายความหมายครับ กรณีทั่ว ๆ ไปเช่นนาฬิกาก็คือวัดได้ทศนิยมเยอะ ๆ แต่ถ้าเป็นเรื่องของเครื่องมือวัดแล้ว ความแม่นยำ(Precision) จะหมายถึงความถูกต้อง เครื่องมือวัดที่มีความถูกต้องสูงจะต้องมี Accuracy ความเที่ยงตรงสูงตามไปด้วย ไม่งั้น ความถูกต้องอาจจะมีค่าเบี่ยงเบนสูงก็ได้ พูดง่าย ๆ คือค่าเฉลี่ยถูกต้องแต่ก็มีค่าเบี่ยงเบนสูง เหมือนกัน นักกีฬายิงปืนแบบนี้จะไม่ได้แชมป์
Accuracy คือความเที่ยงตรง หรือความถูกต้องนั่นเอง เช่นวัดแล้วถูกต้อง 99% เป็นต้น แต่ความนิยมแล้วมักบอกเป็นความผิดพลาดมากกว่าความถูกต้อง เช่นเครื่องมือวัดผิดพลาด ไม่เกิน +-0.2 Volt เป็นต้น บางเครื่องไม่ได้บอกเป็นค่าสัมบูรณ์แต่บอกเป็นเปอร์เซ็นต์ ของแต่ละย่านการวัด(แต่ละย่านการวัดบางทีค่านี้ไม่เท่ากัน เพราะใช้อุปกรณ์คนละชุดถึง แม้จะอยู่ในเครื่องเดียวกัน เช่น มัลติมิเตอร์แบบเข็มเป็นต้น) ยิ่งค่า Accuracy น้อย ๆ เครื่องมือนั้น ๆ ยิ่งมีราคาแพง
ผู้ใช้เครื่องมือวัดมือใหม่ ๆ มักไม่ค่อยสนใจ Accuracy ทั้ง ๆ ที่จำเป็นมาก ๆ เพราะ เครื่องวัดบางตัวมีความถูกต้องจำกัด ผู้ใช้บางทีจดค่าได้ละเอียดกว่าค่าที่เครื่องมือวัดทำได้ เป็นต้น
Post new comment