GNSS คืออะไร

GNSS (Global Navigation Satellite System) คือ ระบบดาวเทียมนำร่องระดับโลก ที่ใช้ระบุตำแหน่ง ความเร็ว และเวลา โดยอาศัยสัญญาณจากกลุ่มดาวเทียมที่โคจรรอบโลก

หลายคนมักเรียกระบบนี้ว่า GPS แต่ความจริงแล้ว GPS เป็นเพียงหนึ่งในระบบ GNSS เท่านั้น ปัจจุบันโดรนสมัยใหม่สามารถรับสัญญาณจากหลายระบบพร้อมกัน เพื่อเพิ่มความแม่นยำและความเสถียรในการบิน

ระบบดาวเทียมที่นิยมใช้งาน ได้แก่

• GPS (สหรัฐอเมริกา)
• GLONASS (รัสเซีย)
• Galileo (สหภาพยุโรป)
• BeiDou (จีน)
• QZSS (ญี่ปุ่น) ซึ่งช่วยเสริมความครอบคลุมในภูมิภาคเอเชีย-แปซิฟิก

การรับสัญญาณจากหลายระบบพร้อมกันช่วยให้โดรนมีโอกาสรับสัญญาณดาวเทียมได้มากขึ้น โดยเฉพาะในพื้นที่ที่มีสิ่งกีดขวางบางส่วน

---

GNSS ทำงานอย่างไร

โดรนมีตัวรับสัญญาณ GNSS ภายในเครื่อง เมื่อเปิดใช้งาน ตัวรับจะค้นหาและรับสัญญาณจากดาวเทียมหลายดวงพร้อมกัน

ดาวเทียมแต่ละดวงจะส่งข้อมูลเกี่ยวกับตำแหน่งและเวลามายังโดรน จากนั้นระบบจะคำนวณตำแหน่งของโดรนบนพื้นโลกด้วยหลักการที่เรียกว่า Trilateration ซึ่งอาศัยข้อมูลจากดาวเทียมอย่างน้อย 4 ดวง เพื่อคำนวณตำแหน่งสามมิติ ได้แก่

• ละติจูด (Latitude)
• ลองจิจูด (Longitude)
• ระดับความสูง (Altitude)

เมื่อมีจำนวนดาวเทียมที่เหมาะสมและสัญญาณมีคุณภาพดี การคำนวณตำแหน่งจะมีความเสถียรมากขึ้น

---

ทำไม GNSS จึงสำคัญกับโดรน

1. ช่วยให้โดรนบินนิ่ง

เมื่อปล่อยคันบังคับ โดรนสามารถรักษาตำแหน่งเดิมไว้ได้ เพราะ Flight Controller ใช้ข้อมูลจาก GNSS ร่วมกับเซ็นเซอร์อื่น เช่น IMU และบารอมิเตอร์ เพื่อปรับการทำงานของมอเตอร์อย่างต่อเนื่อง

หากไม่มีข้อมูลตำแหน่งจาก GNSS โดรนอาจเคลื่อนที่ตามแรงลมหรือสภาพแวดล้อมได้ง่ายขึ้น

---

2. รองรับระบบ Return to Home (RTH)

ก่อนขึ้นบิน โดรนจะบันทึกตำแหน่งจุดขึ้นบิน (Home Point)

หากเกิดเหตุการณ์ เช่น

• สัญญาณรีโมตขาดหาย
• แบตเตอรี่ใกล้หมด
• ผู้ควบคุมสั่งให้กลับ

ระบบจะใช้ข้อมูลจาก GNSS เพื่อนำโดรนบินกลับมายังจุดที่กำหนดโดยอัตโนมัติ ทั้งนี้ ความแม่นยำของการกลับจุดขึ้นบินขึ้นอยู่กับคุณภาพของสัญญาณและสภาพแวดล้อม

---

3. รองรับการบินอัตโนมัติ

GNSS เป็นพื้นฐานของฟังก์ชันการบินอัตโนมัติ เช่น

• Waypoint Mission
• Mapping Mission
• Follow Me
• Orbit
• Automated Inspection

ระบบจะใช้ข้อมูลตำแหน่งเพื่อนำทางให้โดรนบินตามเส้นทางที่วางแผนไว้

---

4. สำคัญต่อการทำแผนที่

โดรนสำรวจใช้ข้อมูลจาก GNSS เพื่อบันทึกตำแหน่งของภาพถ่ายแต่ละภาพ

ข้อมูลเหล่านี้ถูกนำไปสร้าง

• แผนที่ภาพถ่าย (Orthomosaic)
• แบบจำลองสามมิติ (3D Model)
• Point Cloud
• Digital Elevation Model (DEM)

หากตำแหน่งไม่แม่นยำ ผลลัพธ์ของงานสำรวจก็อาจคลาดเคลื่อนได้

---

GNSS กับ GPS ต่างกันอย่างไร

หลายคนใช้คำว่า GPS แทน GNSS แต่จริง ๆ แล้วมีความหมายต่างกัน

GNSS	GPS
เป็นชื่อเรียกระบบดาวเทียมนำร่องโดยรวม	เป็นระบบดาวเทียมของสหรัฐอเมริกา
รองรับหลายกลุ่มดาวเทียม	ใช้เฉพาะดาวเทียม GPS
มักให้ความต่อเนื่องของสัญญาณมากกว่าเมื่อรองรับหลายระบบ	เป็นหนึ่งในองค์ประกอบของ GNSS

ดังนั้น โดรนที่รองรับหลายระบบ GNSS จึงมักมีความยืดหยุ่นในการรับสัญญาณมากกว่าโดรนที่รองรับเพียงระบบเดียว

---

ปัจจัยที่ส่งผลต่อความแม่นยำของ GNSS

แม้ GNSS จะมีประสิทธิภาพสูง แต่ความแม่นยำยังขึ้นอยู่กับหลายปัจจัย เช่น

• จำนวนดาวเทียมที่รับได้
• ตำแหน่งของดาวเทียมบนท้องฟ้า
• อาคารสูงหรือภูเขาที่บดบังสัญญาณ
• ต้นไม้หนาแน่น
• สภาพอากาศบางประเภท
• การรบกวนของคลื่นวิทยุในบางพื้นที่

ในพื้นที่เปิดโล่ง ระบบมักทำงานได้มีประสิทธิภาพมากกว่าพื้นที่ที่มีสิ่งกีดขวางจำนวนมาก

---

GNSS กับ RTK ต่างกันอย่างไร

GNSS ใช้สำหรับระบุตำแหน่งทั่วไปของโดรน ส่วน RTK (Real-Time Kinematic) เป็นเทคนิคที่ช่วยเพิ่มความแม่นยำของตำแหน่ง โดยอาศัยข้อมูลแก้ไขจากสถานีฐานหรือเครือข่ายอ้างอิง

จึงทำให้โดรนสำรวจที่รองรับ RTK สามารถเก็บข้อมูลตำแหน่งได้ละเอียดกว่าการใช้ GNSS เพียงอย่างเดียว เหมาะกับงานที่ต้องการความแม่นยำระดับเซนติเมตร เช่น งานรังวัด งานก่อสร้าง และงานวิศวกรรม

---

ข้อจำกัดของระบบ GNSS

แม้ GNSS จะมีความสำคัญมาก แต่ก็มีข้อจำกัด เช่น

• ประสิทธิภาพลดลงในพื้นที่อาคารสูงหรือหุบเขา
• อาจใช้เวลาสักครู่ในการค้นหาดาวเทียมก่อนเริ่มบิน
• ความแม่นยำอาจลดลงเมื่อสัญญาณถูกรบกวน
• ไม่สามารถทดแทนเซ็นเซอร์อื่นได้ เพราะโดรนยังต้องอาศัย IMU, บารอมิเตอร์ และเข็มทิศในการรักษาเสถียรภาพ

---

สรุป

GNSS คือระบบดาวเทียมนำร่องที่มีบทบาทสำคัญต่อการทำงานของโดรน โดยช่วยให้โดรนทราบตำแหน่งของตนเอง รองรับการบินค้างตำแหน่ง การบินอัตโนมัติ และระบบ Return to Home รวมถึงเป็นพื้นฐานของงานสำรวจและการสร้างแผนที่

แม้หลายคนจะคุ้นเคยกับคำว่า GPS แต่ในความเป็นจริง โดรนสมัยใหม่มักรองรับหลายระบบดาวเทียมภายใต้ GNSS เพื่อเพิ่มความเสถียรและความแม่นยำในการนำทาง การเข้าใจหลักการทำงานของ GNSS จะช่วยให้ผู้ใช้งานเลือกใช้โดรนได้เหมาะสมกับภารกิจ และใช้งานได้อย่างปลอดภัยและมีประสิทธิภาพ

การทุกวัน จันทร์ ถึง เสาร์ : เวลา 08:00 – 17:00 น.

สอบถามข้อมูลเพิ่มเติมติดต่อ:

Facebook : Dronettc – Drone Technology Training Center

: 098 261 0126

อีเมล : iddm@iddrives.co.th