KMITL Innovation Expo 2025 Logo

Ionospheric Total Electron Content Measuring Instrument by Using Single Frequency GPS Satellite

Abstract

This project presents the development of a single-frequency GPS-based total electron content measurement tool. It applies theories related to total electron content in the ionospheric layer and the measurement of total electron content using GPS time delay to design the single-frequency GPS total electron content measurement tool. The tool consists of an antenna, a single-frequency GPS satellite receiver, a data processing unit for evaluating and calculating total electron content, and a display unit for showing total electron content data. The performance of the single-frequency GPS total electron content measurement tool is tested by comparing it with total electron content data obtained from the International Reference Ionosphere (IRI) model, which is a global reference model for electron content. The tool is also put to practical use. The results of the comparison and practical applications conclude that the single-frequency GPS-based total electron content measurement tool can be effectively utilized, with the difference from the IRI model being 50 TECU

Objective

ดาวเทียม Global Positioning System (GPS) มีการใช้กันอย่างแพร่หลาย เพื่อระบุตำแหน่งบนพื้นโลก และอำนวยความสะดวกต่าง ๆ ไม่ว่าจะเป็นการระบบนำร่องการขึ้นลงของเครื่องบิน ระบบขนส่งที่ใช้ใช้ระบบนำทาง GPS งานก่อสร้าง งานอุตสาหกรรม โดยใช้ GPS ระบุตำแหน่ง ในปัจจุบันได้มีการพัฒนาอุปกรณ์รับสัญญาณ GPS ให้มีความแม่นยำสูง แต่ยังมีปัจจัยอื่นที่ทำให้การรับสัญญาณ GPS เกิดความผิดพลาด ส่งผลกระทบโดยตรงต่อการเดินทางของสัญญาณจากดาวเทียมมายังพื้นโลก นั้นหมายความว่าความแม่นยำในการระบุตำแหน่งลดลงเนื่องจากความคลาดเคลื่อนที่เกิดขึ้นจากการเดินทางของสัญญาณดาวเทียมบนชั้นบรรยากาศไอโอโนสเฟียร์ เครื่องรับโดยใช้สัญญาณความถี่เดียวจะให้ข้อมูลที่สำคัญเกี่ยวกับความหนาแน่นของอิเล็กตรอนในชั้นบรรยากาศรอบนอก การวัดนี้จำเป็นสำหรับการใช้งานต่างๆ เช่น การจำลองบรรยากาศไอโอโนสเฟียร์สำหรับการตรวจสอบสภาพอากาศในอวกาศ และการแก้ไขสัญญาณ GPS โดยเฉพาะอย่างยิ่งในช่วงเวลาที่ความล่าช้าของไอโอโนสเฟียร์ส่งผลกระทบโดยตรงต่อการสื่อสารผ่านดาวเทียม การวิเคราะห์ความล่าช้าของสัญญาณ GPS ที่เกิดจากชั้นบรรยากาศรอบนอก ซึ่งประเมินผ่านการประมาณค่า GPS TEC ความถี่เดียว ช่วยให้สามารถกำหนดค่าความหนาแน่นของอิเล็กตรอนตามเส้นทางสัญญาณได้ แม้จะอาศัยความถี่เดียว แต่อัลกอริทึมและแบบจำลองขั้นสูงช่วยให้การประมาณค่า TEC แม่นยำโดยการเปรียบเทียบ GPS TEC ความถี่เดียวกับ TEC จากอัลกอริทึม IGS และแบบจำลอง IRI หลังจากที่ได้ทำการศึกษาและทบทวนงานวิจัยที่เกี่ยวข้องโดยเฉพาะการศึกษาค่าอิเล็กครอนรวมในชั้นบรรยากาศไอโอโนสเฟียร์ คณะผู้จัดทำได้นำงานวิจัยของ Thanapon Keokhumcheng and Prasert Kenpankho ที่นำเสนอเกี่ยวกับการหาค่าอิเล็กตรอนด้วยดาวเทียม GPS แบบความถี่เดียวมาศึกษาต่อในการจัดทำเครื่องวัดค่าค่าอิเล็กครอนรวมในชั้นบรรยากาศไอโอโนสเฟียร์ โครงงานนี้จะเป็นการนำค่าที่ได้จากเครื่องรับสัญญาณดาวเทียม GPS และนำข้อมูลที่ได้รับจากดาวเทียมไปวิเคราะห์หาค่า TEC และจะบันทึกผลข้อมูลแล้วแสดงผลข้อมูลออกมาผ่านจอ LCD โดยข้อมูลที่บันทึกจะรวมถึงค่าอิเล็กตรอนรวม วันที่ เวลา และตำแหน่งที่ทำการวัด ทำให้สามารถติดตามและเปรียบเทียบข้อมูลในภายหลังได้อย่างมีประสิทธิภาพ ใช้ USB Flash drive ในการเก็บข้อมูล

Other Innovations

Industrial robotic arm and pneumatic control systems

คณะวิศวกรรมศาสตร์

Industrial robotic arm and pneumatic control systems

This Project has been undertaken to address the need for skill development and knowledge enhancement in pneumatic systems and automation control, which are crucial in today’s manufacturing industry. Pneumatic systems play a vital role in various production processes, including machine control, automated devices, and assembly lines. However, the Department of Measurement and Control Engineering currently lacks a laboratory dedicated to the study and experimentation of pneumatic systems due to the deterioration and lack of maintenance of the previously used equipment. This has resulted in students missing the opportunity to practice essential skills required in the industrial sector. The authors of this thesis recognize the necessity of reviving and developing a pneumatic laboratory that can effectively support teaching, learning, and research activities. This project focuses on studying and developing industrial robotic arm control systems and pneumatic systems, integrating modern technologies such as Programmable Logic Controllers (PLC) and AI Vision. These systems are intended to be applicable to real-world industrial contexts. The outcomes of this project are expected to not only enhance the understanding of relevant technologies but also aim to transform the laboratory into a vital learning hub for current and future students. Furthermore, this initiative seeks to improve the competitiveness of students in the job market and support the development of innovations in the manufacturing industry in the years to come.

Read more
Design Public Park Project : Ancient Sea Park

คณะเทคโนโลยีการเกษตร

Design Public Park Project : Ancient Sea Park

The Public park project : Ancient Sea Park. This's a new park in Aangsila Chonburi make for learn and travel in concept The sea in 65 million years ago.

Read more
Anchoring Bimetallic Nanoparticles on Photocatalyst for Aflatoxin B1 degradation

คณะวิทยาศาสตร์

Anchoring Bimetallic Nanoparticles on Photocatalyst for Aflatoxin B1 degradation

Photocatalytic materials decorated with bi-metallic nanoparticles (Bi-Metallic NPs/ photocatalyst) was synthesized for the degradation of aflatoxin B1. Bi-metallic NPs/ photocatalyst were synthesized by ultrasonic irradiation. The as-synthesized was characterized the chemical characteristics by the transmission electron microscope (TEM), X-ray photoelectron spectroscopy (XPS), X-ray diffraction analysis (XRD), Fourier transform infrared spectrometer (FT-IR), zeta potential analyzer, and UV-visible spectrophotometer. Bi-metallic NPs/photocatalyst was used to evaluate the degradation efficiency of AFB1 in household wastewater under visible light. The degradation process was analyzed using high-performance liquid chromatography (HPLC) at a wavelength of 365 nm, revealing that AFB1 was completely degraded 100% within 2 minutes. This superior performance is attributed to its highly porous structure, increased specific surface area, and reduced electron-hole recombination rate, which demonstrate that the developed nanomaterial has successfully achieved AFB1 degradation.

Read more