เจ้าของนวัตกรรม
นางสาว ธิติมา นาคนำ
นักศึกษา
Details
โครงงานนี้นำเสนอการสร้างเครื่องมือวัดค่าความหนาแน่นอิเล็กตรอนรวมด้วย GPS แบบความถี่เดียว โดยการประยุกต์ใช้ทฤษฎีเกี่ยวกับจำนวนอิเล็กตรอนรวมในชั้นบรรยากาศไอโอโนสเฟียร์และเครื่องมือวัดค่าอิเล็กตรอนรวมด้วย ค่าเวลาหน่วงของ GPS มาทำการออกแบบเครื่องมือวัดค่าความหนาแน่นอิเล็กตรอนรวมด้วย GPS แบบความถี่เดียว โดยประกอบด้วยสายอากาศ เครื่องรับสัญญาณดาวเทียม GPS แบบความถี่เดียว หน่วยประเมินผลข้อมูลและคำนวณจำนวนอิเล็กตรอนรวม และหน่วยแสดงผลข้อมูลค่าอิเล็กตรอนรวม ทดสอบการทำงานของเครื่องวัดอิเล็กตรอนรวมด้วย GPS แบบความถี่เดียว โดยการเปรียบเทียบกับข้อมูลค่าอิเล็กตรอนรวมที่ได้จากโมเดล IRI (International Reference Ionosphere) ซึ่งเป็นโมเดลอิเล็กตรอนอ้างอิงของโลก และนำเครื่องวัดอิเล็กตรอนรวมด้วย GPS แบบความถี่เดียวไปใช้งานจริง ผลของการเปรียบเทียบและใช้งานจริง สรุปได้ว่าเครื่องมือวัดค่าอิเล็กตรอนรวมด้วย GPS แบบความถี่เดียว สามารถใช้งานได้จริงและมีค่าความแตกต่างกับ โมเดล IRI อยู่ที่ 50 TECU
Objective
คณะผู้จัดทำได้สร้างเครื่องวัดค่าความหนาแน่นปริมาณอิเล็กตรอนรวมบนชั้นบรรยากาศไอโอโนสเฟียร์โดยอาศัยดาวเทียม GPS แบบความถี่เดียว เพื่อศึกษาทฤษฎีเกี่ยวกับจำนวนอิเล็กตรอนรวมบนชั้นบรรยากาศไอโอโนสเฟียร์ โดยคณะผู้จัดทำได้ออกแบบและจัดสร้างเครื่องมือสำหรับวัดค่าปริมาณอิเล็กตรอนรวมด้วยอุปกรณ์รับสัญญาณดาวเทียม GPS แบบความถี่เดียว ให้สามารถนำข้อมูลมาใช้ในการวิเคราะห์หาค่าปริมาณอิเล็กตรอนรวมจากดาวเทียม GPS แต่ละดวงได้
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
เมื่อผ่านการเรียนรู้ทฤษฎีเกี่ยวกับชั้นบรรยากาศไอโอโนสเฟียร์ ทฤษฎีเกี่ยวกับเครื่องวัดค่าความหนาแน่นแบบหลายความถี่ ศึกษาอุปกรณ์แต่ละชนิดที่นำมาทำเครื่องวัดค่าความหนาแน่นอิเล็กตรอนรวมด้วย GPS แบบความถี่เดียว คณะผู้จัดทำได้รับความรู้เพิ่มมากขึ้นและสามารถนำความรู้นี้ไปออกแบบและสร้างเครื่องวัดค่าความหนาแน่นอิเล็กตรอนรวมจากชั้นบรรยากาศไอโอโนสเฟียร์ด้วยดาวเทียม GPS แบบความถี่เดียวเพื่อให้สามารถนำเครื่องไปใช้งานจริงได้