เรื่องทั่วไป

ระบบแสดงพิกัด การนำร่องและเวลา (Positioning, Navigation, and Timing (PNT))

พุฒินาท วิวัฒนศานต์

 

 

ระบบการอ้างอิงตำแหน่งแบบใหม่ ที่เกิดขึ้นได้จากหลายความร่วมมือ

 

     ประมาณปี 1731 ได้เกิดเครื่องมือชื่อเซคแทนต์ (Sextant) เพื่อการนำวิถีในการเดินทางครั้งยิ่งใหญ่ที่ได้ช่วยให้เป็นอิสระและยังคิดค้นเครื่องมือได้สำเร็จใกล้เคียงกันโดยจอห์นแฮดลีย์ (John Hadley) ในอังกฤษและโดยโทมัสก็อดฟรีย์ (Thomas Godfrey) สหรัฐอเมริกา ความคิดพื้นฐานของเครื่องมือคือการใช้กระจกแผ่นเล็กสองแผ่นเพื่อให้เป็นเครื่องมือที่สะท้อนให้เห็นถึงมุมในทิศทางที่ต้องการ โดย เซคแทนต์ (Sextant) ได้เป็นต้นกำเนิดของการนำร่องสมัยใหม่

 

          แอโร่สเปสคอร์ป (The Aerospace Corp) คิดค้นระบบแสดงพิกัดด้วยดาวเทียม (Global Positioning System (GPS)) หรือ ระบบกำหนดตำแหน่งบนโลก โดยหน่วยงานวิจัยได้แยกตัวเป็นบริษัทอิสระจากกองทัพอากาศสหรัฐในปี 1966 ซึ่งเป็นบริษัทที่ไม่หวังผลกำไร และได้รับทุนสนับสนุนจากรัฐบาลสหรัฐ ปัจจุบันแอโร่สเปสคอร์ป (The Aerospace Corp) ได้พัฒนาระบบแสดงพิกัด การนำร่องและเวลา (Positioning, Navigation, and Timing (PNT)) ภายใต้รหัสเรียกขานว่า โครงการเซคแทนต์ (Project Sextant) โดยโครงการนี้พัฒนาแนวทางใหม่เพื่อให้เหมาะสมกับสมัยใหม่ เนื่องจากระบบ GPS นั้นเดิมคิดค้นขึ้นมาจากเทคโนโลยีด้านการสื่อสารและอิเล็กทรอนิกส์ในอดีตที่ยังล้าหลังสำหรับใช้งานทางการทหารเป็นหลัก ซึ่งเดิมนั้นมี GPS เป็นส่วนประกอบสำคัญและจัดเป็นส่วนประกอบโมดูลอย่างหลวม (horizontal integration)  คือเครื่องส่งสัญญาณ (transmitter) เครื่องรับสัญญาณ (receiver) โดยมีส่วนประกอบโมดูลอย่างแน่นหนา (vertical integration) ที่ไม่สามารถสับเปลี่ยนส่วนประกอบย่อยมาใช้แทนกันได้ ดังนั้นจึงมีโครงการเซคแทนต์ (Project Sextant) ซึ่งเป็นแนวคิดที่จะใช้ส่วนประกอบอย่างหลวม (horizontal integration) ทั้งหมดเพื่อที่จะสามารถสลับโมดูลในการใช้งานแทนกันได้ (โมดูล GPS จะเป็นเพียงส่วนประกอบหนึ่งในโครงการเซคแทนต์ (Project Sextant)) โดยเซคแทนต์ (Sextant) ได้พัฒนาด้วยการกำหนดเป้าหมายและทดสอบทางเลือก โดยระบุปัจจัยหลักที่จำเป็นต่อการพัฒนาแล้วจึงพัฒนาตามกลยุทธ์เพื่อมุ่งตรงไปยังเป้าหมายด้วยระยะเวลาตามกรอบเวลาและเพื่อให้ได้ระบบที่สมบูรณ์ รูปที่ 1 แสดงการนำร่องหรือการนำร่อนทางอากาศด้วยดาวเทียมและสัญญาณจากสถานีภาคพื้นดินที่มีหลากหลายประเภท

 

 

รูปที่ 1 การนำร่องหรือการนำร่อนทางอากาศด้วยดาวเทียมและสัญญาณจากสถานีภาคพื้นดิน

 

ทบทวนระบบดาวเทียม

 

จีเอ็นเอสเอส (GNSS: Global Navigation Satellite System)

 

          สหรัฐอเมริกา (จีพีเอส (Global Positioning System (GPS)) รัสเซีย (โกลนาส GLObal Navigation Satellite System (GLONASS)) และกลุ่มสหภาพยุโรป (เอ็คนอส (Egnos) และกาลิเลโอ (Galilao) มีระบบดาวเทียมนำร่อง ส่วนประเทศอื่นๆ ที่มีศักยภาพทางด้านเทคโนโลยีอวกาศ เช่น จีน อินเดียและญี่ปุ่น ได้ดำเนินโครงการสร้างระบบดาวเทียมนำร่องขึ้นมา โดยชื่อ เป๊ยตู่ (Beidou) หรือ คอมพาส (Compass) ของจีน (Quasi-Zenith Satellite System (QZSS)) ของญี่ปุ่น และ (Indian Regional Navigational Satellite System (IRNSS)) ของอินเดีย จึงเกิดหน่วยงานด้านอวกาศได้หาชื่อร่วมเรียกให้ตรงกัน คือ จีเอ็นเอสเอส (Global Navigation Satellite System (GNSS)) หมายถึง ระบบดาวเทียมนำร่อง หรือระบบนำร่องโดยใช้กลุ่มดาวเทียม ซึ่งระบุตำแหน่งของผู้ใช้บนพื้นผิวทั่วโลก (G: Global)

 

          จีเอ็นเอสเอส ประกอบด้วยสามส่วน ได้แก่  

 

          (1) กลุ่มดาวเทียมในอวกาศที่ทำหน้าที่นำร่องโดยแพร่คลื่นสัญญาณวิทยุครอบคลุมพื้นโลก ซึ่งสัญญาณวิทยุเหล่านี้มีข้อมูลพิกัดที่ระบุตำแหน่งของดาวเทียมนำร่องทั้งหมดในอวกาศ

          (2) สถานีควบคุมภาคพื้นดิน ทำหน้าที่ควบคุมการทำงานของกลุ่มดาวเทียมนำร่อง รวมทั้งตรวจสอบตำแหน่งของดาวเทียมนำร่องในอวกาศและส่งค่าตำแหน่งดังกล่าวกลับไปป้อนดาวเทียมนำร่อง เพื่อให้ได้ค่าตำแหน่งที่ถูกต้อง

          (3) เครื่องรับสัญญาณวิทยุบนพื้นโลกใช้รับสัญญาณวิทยุจากดาวเทียมนำร่อง (ตำแหน่งของดาวเทียมนำร่อง) แล้วประกอบกับการคำนวณค่าระยะห่างระหว่างดาวเทียมนำร่องและเครื่องรับสัญญาณวิทยุ โดยได้รับค่าตำแหน่งของเครื่องรับสัญญาณวิทยุหรือตำแหน่งของผู้ใช้

 

          สำหรับระบบดาวเทียม GPS กระทรวงกลาโหม (Department of defense) ประเทศสหรัฐอเมริการะบบดาวเทียม GPS พัฒนาตั้งแต่ พ.ศ. 2516

 

 

ความเป็นมาของ PNT

 

          ผู้ช่วยเลขานุการปลัดกระทรวงกลาโหมของการบูรณาการระบบสารสนเทศและเครือข่าย (Assistant Secretary of Defense for Networks and Information Integration (ASD/NII)) และปลัดกระทรวงคมนาคมฝ่ายนโยบาย (Under Secretary of Transportation for Policy (UST/P)) สนับสนุนการศึกษาสถาปัตยกรรม ระบบแสดงพิกัด การนำร่องและเวลา (Positioning, Navigation, and Timing (PNT)) แห่งชาติที่จะให้ความสามารถของ PNT ที่มีประสิทธิภาพและประสิทธิผลมากขึ้น โดยมุ่งเน้นไปที่กรอบเวลาในปี 2025 และเส้นทางวิวัฒนาการระบบและบริการภาครัฐ โดยที่ให้กระทรวงกลาโหมของการ บูรณาการระบบสารสนเทศและเครือข่าย (ASD/NII and UST/P) ร่วมสนับสนุนการศึกษาเพื่อตอบสนองให้ได้ตรงตามข้อแนะนำหลายข้อของกระทรวงกลาโหม (Department of Defense (DoD)) และหน่วยงานพลเรือน (Civil Agency) ในการพัฒนาสถาปัตยกรรมพีเอนพีแห่งชาติ (National PNT Architecture) เพื่อให้ครอบคลุมและใช้เป็นกรอบเวลาในการพัฒนาความสามารถและสนับสนุนโครงสร้างพื้นฐานของ PNT ในอนาคต รวมทั้งได้เกิดโครงการจีเซ็คแทนต์ (Geospatial Intelligence Services in Support of EU External Action, 2013-2014 (G-SEXTANT)) ที่พัฒนาเพื่อใช้งานด้านพื้นที่ของยุโรป

 

          สถาปัตยกรรม PNT เป็นโครงการในความรับผิดชอบของสหรัฐฯ และประกอบด้วยหลายหน่วยงานดังนี้ กระทรวงกลาโหม (Department of Defense (DoD)) ผู้ใช้งานพลเรือนและพาณิชย์ ผู้ใช้งานระหว่างประเทศและระบบที่สนับสนุนผลประโยชน์ของสหรัฐฯ ในระดับโลก รวมถึงผู้ให้บริการซึ่งหมายถึงผู้ให้บริการข้อมูลภาคพื้นและอวกาศ แหล่งจ่ายข้อมูล PNT อัตโนมัติ การสื่อสารที่สมบูรณ์และเครือข่ายข้อมูลเป็นแหล่งจ่ายข้อมูล PNT  ผู้ให้บริการข้อมูลภาคพื้นและอวกาศ PNT การวิจัยและพัฒนาและองค์กรภาครัฐสหรัฐอเมริกาที่เกี่ยวข้องกับการจัดให้ การประสานงานหรือการดำเนินการข้อมูล PNT

 

ภาพรวม PNT ทั่วโลก

 

          ระบบแสดงพิกัด การนำร่องและเวลา (Positioning, Navigation, and Timing (PNT)) เป็นสิ่งที่ใช้งานได้ทั่วโลกอย่างแท้จริงที่ส่งผลดีต่อชีวิตประจำวันของคนจำนวนมากทั่วโลก บริการ PNT ช่วยให้เศรษฐกิจ การขนส่งและการรักษาความปลอดภัยดีขึ้นที่ไม่เคยได้รับมาก่อน โดยโครงการ PNT ได้ดำเนินการถึง 2010 และรายงานผลขั้นสุดท้ายแล้ว

 

 

ความพยายามที่เกี่ยวข้องกับ PNT

 

          โรดแม็พการบินนำร่องวิวัฒนาการ (Aviation Navigation Evolution Roadmap)  คือแนวทางแผนงานการบินแห่งชาติของสหรัฐฯ  (Federal Aviation Administration (FAA)) ที่จะตอบสนองความต้องการของ "ผลการดำเนินงานตามการดำเนิน” (“performance-based operations" (PBO)) ซึ่งเสร็จสมบูรณ์ในปี 2006 และต่อมาได้มีการปรับปรุงในเดือนมีนาคม 2008  โรดแม็พนี้สรุปแผนงานที่ปรับใช้เพื่อรักษาระบบนำร่องด้วยดาวเทียมโดยเฉพาะเจาะจง

 

          ระบบขนส่งทางอากาศยุคถัดไป (Next Generation Air Transportation System (NextGen)) หรือเน็คเจนนั้นสำนักงานร่วมวางแผนและพัฒนา (The Joint Planning & Development Office) โดยสภาคองเกรสของสหรัฐฯ ได้ตราเป็นกฏหมายเพื่อการพัฒนาระบบเน็คเจน (NextGen) สถาปัตยกรรมโครงสร้างรวมเพื่อการจัดการเปลี่ยนแปลงระบบขนส่งทางอากาศแห่งชาติ (National Air Transportation System)) ซึ่งการเปลี่ยนแปลงต้องใช้นโยบายใหม่ที่สร้างความสัมพันธ์ที่ถูกต้องและเป็นโครงสร้างพื้นฐานที่ทันสมัยเพื่อลดค่าใช้จ่ายและจัดตั้งเวทีที่มีประสิทธิภาพในการทำงานใหม่และใช้นวัตกรรมในการสร้างฟังก์ชันการทำงานใหม่และความสามารถที่จะใช้ประโยชน์จากโครงสร้างพื้นฐานที่ทันสมัยในปี 2025

 

          ระบบแสดงพิกัดตำแหน่งจากดาวเทียมเพื่อการนำร่องและเวลา PNT (Space-based positioning, navigation and timing (PNT)) อย่างง่ายนั้นอาศัยดาวเทียม GNSS ให้สัญญาณการสื่อสารทางเดียวกับแหล่งสมองกลฝังตัว (embedded source) ซึ่งใช้หลักการคำนวณตำแหน่งวงโคจรและข้อมูลของเวลาที่ช่วยให้เครื่องรับสัญญาณสามารถคำนวณตำแหน่งของตัวเองหรือตำแหน่งรอบโลกได้ทั้งหมด ส่วนการปรับปรุงความถูกต้องและความสมบูรณ์ โดยเฉพาะในตำแหน่งแนวตั้งหรือแนวความสูงเช่นเดียวกับขจัดช่องว่างของสัญญาณ (สัญญาณขาดหาย) นั้นใช้ระบบ PNT รวมกับโครงสร้างพื้นฐานที่ขยายเสริมซึ่งรวมถึงทั้งด้านอากาศและอุปกรณ์ภาคพื้นดิน ระบบภาคพื้นดินและโครงสร้างพื้นฐานการสื่อสาร

 

          กลุ่มดาวเทียม GNSS รวมถึงการสื่อสารข้อมูลและบริการที่เพิ่มมูลค่า โดยการติดตามสถานที่และการเคลื่อนไหวเป็นช่วงระยะเวลาและอาศัยเทคโนโลยีซ้อนทับกับแผนที่ (overlaying mapping technology) เพื่อแสดงตำแหน่งได้แม่นยำ ดาวเทียมเหล่านี้ช่วยทำให้ใช้งาน PNT ได้อย่างหลากหลายทั้งทางทหาร พลเรือนและผู้บริโภค ส่งผลให้ตลาดแบบไดนามิก (Dynamic) สำหรับผลิตภัณฑ์ PNT ด้านบริการและโซลูชั่นต่างๆ เติบโตอย่างรวดเร็ว

 

 

          บริษัทฟูตรอน (Futron) ได้จัดทำดัชนีชี้วัด PNT ทั่วโลกตามแนวทางการดำเนินงานของPNT ทั่วโลก บริษัทฟูตรอนจึงได้ตรวจสอบระบบ PNT ในปัจจุบันทั้งการดำเนินงานและการวางแผนเพื่อพัฒนาการประเมินภาพรวมของผลกระทบต่อการแข่งขันด้านอากาศเช่นเดียวกับการวิเคราะห์พื้นฐาน อุตสาหกรรมในการพัฒนา PNT โดยการประเมินผลได้รวมทุนมนุษย์และปัจจัยเชิงพาณิชย์เพื่อนำเสนอจุดแข็ง (robust viewpoint)

 

          ดัชนีชี้วัด PNT ทั่วโลกให้ข้อมูลตัวชี้วัดเชิงปริมาณและคุณภาพเชิงลึกที่ให้ประโยชน์ทางเศรษฐกิจของ 10 ประเทศชั้นนำที่เข้าร่วมและมีความสามารถของ PNT โดยแนวโน้มสำคัญที่ระบุนี้มุ่งเน้นในการวิเคราะห์สัดส่วน PNT บางส่วนที่ยังไม่ได้เปลี่ยนแปลงจากหลายปีที่ผ่านมานั้นอาจจะสรุปได้ดังนี้

 

          ระบบกำหนดตำแหน่งทั่วโลก (Global Positioning System (GPS)) ของสหรัฐฯ จัดให้ทหารสหรัฐฯ กับงานขนส่งที่มีความสำคัญ การดำเนินงาน การควบคุมและสั่งการที่เจริญล้ำหน้า ซึ่งเป็นตรรกะที่คล้ายกันกับการพัฒนาระบบของรัสเซีย ยุโรป จีนและอินเดีย

 

          ขณะที่ประเทศอื่น ๆ ได้แสวงหาความสามารถของ PNT ที่เป็นอิสระจาก GPS หรือจากบริการเสริมเพิ่มขึ้นของ GPS นั้นโดยได้ลงทุนมหาศาลทั้งในดาวเทียม โครงสร้างพื้นฐานภาคพื้นดิน อุปกรณ์ของผู้ใช้งานและค่าใช้จ่ายในการดำเนินงานมูลค่าหลายหมื่นล้านดอลลาร์

 

          ในปัจจุบันสหรัฐอเมริกาเป็นผู้นำในการพาณิชย์ของผลิตภัณฑ์จีพีเอสและการบริการต่างๆ ในตลาด โดยรัสเซียได้เพิ่มกลยุทธ์และเพิ่มความสามารถของ GLONASS อย่างชัดเจนด้วยโครงการที่ทำให้ดาวเทียมมีความก้าวหน้าคือ ดาวเทียมโกลนาส-เอม (GLONASS-M) มีความทันสมัยและประสิทธิภาพเพิ่มสูงมากขึ้นและอยู่ระหว่างดำเนินการในเชิงพาณิชย์

 

          สหภาพยุโรปเจ้าของดาวเทียมกาลิเลโอ (Galileo) และกลุ่มสมาคม PNT ได้ริเริ่มปรับปรุงเพื่อช่วยเพิ่มโอกาสสำเร็จให้โครงการ แต่การออกแบบอุปกรณ์ผู้ใช้ปลายทางใหม่บางส่วนเช่นเดียวกับค่าธรรมเนียมใบอนุญาตจะมีผลต่อค่าใช้จ่ายและความสำเร็จในเชิงพาณิชย์อย่างมาก โดยในปี 1990 สหภาพยุโรปได้ให้องค์การอวกาศแห่งยุโรป (European Space Agency (ESA)) พัฒนาระบบนำร่อง 2 เฟส โดยเฟสที่ 1 คือ เอ็คโนส (European Geostationary Navigation Overlay Service (EGNOS)) และเฟสที่ 2 กาลิเลโอ (Galileo)

 

          ส่วนจีนใช้นโยบาย PNT สำหรับคอมพาส (COMPASS)  (คอมพาส (COMPASS) คือชื่อระบบนำร่องด้วยดาวเทียม (Satellite Navigation System)) ที่มีขั้นตอนการบูรณาการโครงการระดับภูมิภาคและการเปิดใช้งานบริการเสริมทั่วเอเชีย

 

          สหรัฐอเมริกาและยุโรปได้ร่วมลงนามข้อตกลงในปี 2004 เพื่อส่งเสริมความร่วมมือระหว่างจีพีเอส (GPS) และกาลิเลโอ (Galileo) ซึ่งได้จัดตั้งรากฐานในอนาคตที่ประกอบด้วยการทำงานร่วมกันได้ (compatibility) การทำงานร่วมกัน (interoperability) และการค้าในตลาด PNTอย่างยุติธรรม

 

          การกำหนดขอบเขตของโครงการกาลิเลโอนั้นส่งผลให้ผู้จัดการโครงการในยุโรปมีโอกาสที่จะมีปัญหายุ่งยากในการเปิดตัวในตลาดและมีวางแผนในการจัดตารางเวลาเพื่อจำกัดให้อยู่ในงบประมาณ

 

          ประเทศอื่น ๆ โดยเฉพาะในไต้หวันและญี่ปุ่นได้ทำงานสำคัญในการผลิต เช่น ไมแท็ก (MiTAC) อาศัยฐานการผลิตในไต้หวัน ขยายตัวผ่านการเข้าซื้อกิจการและผู้ผลิตอุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์หลากหลายของผู้ซื้อในญี่ปุ่นช่วยให้ได้รับส่วนแบ่งตลาดเพิ่มขึ้น

 

          ระบบดาวเทียมในภาคพื้นดินขยายเสริม (Ground augmentation) เป็นจุดมุ่งหมายสำคัญของหน่วยงานราชการพลเรือนและจะเพิ่มเติมต่อไปทางด้านเทคโนโลยีและอำนวยความสะดวก ส่วนด้านนวัตกรรมช่วยให้ใช้งานได้เพิ่มมากขึ้น ทั้งนี้แอพพลิเคชั่น GPS ได้แพร่กระจายอย่างมากและมีศักยภาพครบถ้วนโดยมีการแบ่งส่วนตลาดเพิ่มขึ้น ซึ่งรวมทั้งการพัฒนาสินค้าเฉพาะกลุ่มลูกค้าและบริการที่มีมูลค่าเพิ่ม

 

          วิกฤตเศรษฐกิจโลกเริ่มต้นขึ้นในปี 2008 และต่อเนื่องจนถึงในปี 2009 ซึ่งอาจทำให้การพัฒนาโครงสร้างพื้นฐาน PNT ในบางประเทศหยุดชะงักหรือล่าช้า อย่างไรก็ตามนโยบายสหรัฐฯ ยังไม่คาดการณ์ว่านโยบายในการลงทุนหรือการทำงานของกลุ่มดาวเทียม PNT ของสหรัฐอเมริกาหรือโครงสร้างพื้นฐานจะเปลี่ยนแปลงอย่างมากมายสืบเนื่องจากภาวะเศรษฐกิจถดถอย

 

 

การพัฒนาล่าสุด

 

          ระบบ PNT พรีเมียร์ (premier space-based PNT system) เป็นจีพีเอสส่วนที่ยังคงดำเนินงานในสหรัฐอเมริกาและสหรัฐอเมริกายังคงเป็นเจ้าของ ในระหว่างปี 2008 แต่หลายประเทศด้านอวกาศได้จัดแผนงานที่จะพัฒนาระบบที่คล้ายกัน

                       

          รัสเซียมีระบบการทำงานที่ยาวที่สุดอันดับที่สอง การส่งเสริมการใช้งานในเชิงพาณิชย์ของ GLONASS อาศัย PNT รัสเซียหลายผู้ผลิตและผู้ผลิตเพิ่มเติมต่างประเทศเข้ามาในตลาดสำหรับผลิตภัณฑ์และบริการอาศัย GLONASS เครื่องรับสัญญาณ GLONASS ได้รับบริการในเชิงพาณิชย์ตั้งแต่ปี 1990 โดยมีบริษัทชาติตะวันตกหลายบริษัทได้ดูแลการออกแบบและการดำเนินงานวิศวกรรมที่สำคัญในรัสเซีย ส่วนกิจกรรมเชิงพาณิชย์ในประเทศรัสเซียมีความล่าช้าต่อเนื่องมาจนถึงปัจจุบัน

                       

          จุดเชื่อมต่อเล็ก ๆ ระหว่างการดำเนินงานระบบ PNT ภาครัฐและมีการแข่งขันในตลาดของผู้ใช้อุปกรณ์และบริการ นั้นคือประเทศญี่ปุ่นได้เป็นผู้นำในผลิตภัณฑ์ของผู้ใช้จีพีเอสถึงแม้ว่ารัฐบาลจะไม่ได้มีส่วนเกี่ยวข้องโดยตรงในโปรแกรมจีพีเอส

                       

          ในทำนองเดียวกันการฟื้นฟูและความทันสมัยของ GLONASS จะไม่จำเป็นต้องช่วยให้ผู้ผลิตอุปกรณ์ผู้ใช้รัสเซีย เพราะทรัพย์สินทางปัญญาของเทคโนโลยีนั้นเป็นสาธารณะ  ในรูปแบบของเอกสารการควบคุมอินเตอร์เฟซ (interface) ทุกคนสามารถสร้างเครื่องรับสัญญาณจีพีเอสหรือโกลนาส โกลนาส (GLONASS) ได้ ดังนั้นระบบ GNSS ของรัสเซียหรือยุโรปที่เพิ่มขึ้นไม่อาจจะทำลายตำแหน่งทางการตลาดของผู้ผลิต GNSS

                       

          การขาดแคลนชิปเซ็ตขัดขวาง (Chipsets) การผลิตและการจำหน่ายเครื่องรับสัญญาณ โกลนาส (GLONASS) โดยอุตสาหกรรมรัสเซียอาจเพิ่มศักยภาพการแข่งขันในเชิงพาณิชย์ในตลาดระยะยาว  แต่ด้านเศรษฐกิจของโกลนาส (GLONASS) ยังไม่ได้รับการทดสอบ

                       

          ในขณะที่รัฐบาลอินเดียได้อนุมัติให้การพัฒนาของกลุ่มดาวเทียมจีเอ็นเอสเอส (GNSS) ในภูมิภาคอินเดีย สหภาพยุโรปได้ตกลงที่จะสนับสนุนเงินทุน (และเข้าควบคุมโครงการ) ของโครงการกาลิเลโอ (Galilao)

                       

          รัฐมนตรียุโรปได้รับรองบทบาททางทหารของดาวเทียมกาลิเลโอ (Galileo) และได้นำทวีปยุโรปให้ใกล้เคียงกับนโยบายของสหรัฐฯ เกี่ยวกับลักษณะของการใช้งานระบบ PNT ร่วมกัน ได้รับบทบาทที่โดดเด่นของจีพีเอสผ่านทางแพลตฟอร์มของนาโต้  เช่นเดียวกับสมาชิกของรัฐสหภาพยุโรปควบคุมได้เหนือกว่าการใช้บริการที่มีการควบคุมการรักษาความปลอดภัยสาธารณะ (public regulated service (PRS)) แต่การใช้งานทางทหารของกาลิเลโอ (Galileo) ก็ยังคงเป็นคำถามที่น่าสนใจ

                       

          แม้จะมีความวุ่นวายของกิจกรรมในการสนับสนุนทุกโปรแกรมต่างๆ ของ PNT ซึ่งมีแผนที่ได้ดำเนินการอย่างต่อเนื่องเพื่อที่จะอัพเกรดระบบจีพีเอสและส่วนขยาย (augmentations) โดยกิจกรรมในสหรัฐฯ ในปัจจุบันทำให้แน่ใจว่าผู้นำกลยุทธ์ของชาติได้เข้าไปอยู่ในแผนระยะใกล้และอาจจะเป็นแผนระยะยาวต่อไป

 

 

การเติบโตของตลาดจีพีเอส

 

          ในหลายปีที่ผ่านมานั้นมีจำนวนแอพพลิเคชั่นการใช้งานจีพีเอสบริการให้ผู้ใช้ปลายทางได้เพิ่มขึ้นอย่างต่อเนื่อง โดยเฉพาะอย่างยิ่งในด้านพลเรือนและเชิงพาณิชย์ โซลูชั่นในรถยนต์และอุปกรณ์พกพายังคงเป็นอุปกรณ์ชั้นนำของผู้ใช้ แต่แอพพลิเคชั่นที่ใช้นวัตกรรมอื่น ๆ ได้สร้างรายรับสูงขึ้นในระยะยาวจากการให้บริการติดตาม เช่น บุคคลที่มีทัณฑ์บน สัตว์ใกล้สูญพันธุ์ เด็ก ผู้สูงอายุและทรัพย์สินในอุตสาหกรรม เป็นต้น การเติบโตที่แข็งแกร่งอย่างต่อเนื่องนั้นสามารถคาดหวังได้จากการขนส่งและการใช้งานด้านการเกษตรที่ใช้งานกับการมอนิเตอร์ (monitoring) ตรวจสอบและควบคุมห่วงโซ่อุปทานของสินค้าและการเพิ่มประสิทธิภาพการผลิต

                       

          จีพีเอสในปี 2008 ได้เป็นสมองกลฝังตัวอยู่ในหลายร้อยล้านเครื่องทั่วโลก ควอลคอมม์ (Qualcomm) เพียงบริษัทเดียวมียอดขายชิปเซ็ต (chipsets) โทรศัพท์มือถือ GPS แล้ว 300 ล้านชิ้น บริษัทการ์มิน (GARMIN) ได้ส่งมอบอุปกรณ์นำทางแบบพกพา (portable navigation devices (PNDs)) 48 ล้านชิ้น รวมทั้งส่งมอบบางส่วนจำนวน 16,900,000 หน่วยในปี 2008

                       

          ในขณะที่ความหลากหลายของอุตสาหกรรมและความหมายทั่วไปของ PNT เพิ่มมูลค่าให้กับผลิตภัณฑ์และบริการต่างๆ ที่ทำให้คาดการณ์ตลาดได้ยาก ทั้งนี้ได้มีความเห็นพ้องกันว่าจะเกิดมูลค่าของตลาดจีพีเอสสูงทะลุ $3 หมื่นล้านดอลลาร์ ($30 billion) ตัวเลขรายได้จากการผลิตสินทรัพย์ด้านดาวเทียม เช่น ดาวเทียมต่างๆ โครงสร้างพื้นฐานภาคพื้นดินของดาวเทียม อุปกรณ์ของผู้ใช้และบริการต่างๆ ที่อาศัย PNT

                       

          ผลประโยชน์ทางการเงินปลายน้ำซึ่งยังไม่ได้จัดทำเอกสารอย่างดีไว้นั้นมีแนวโน้มที่จะส่งผลดีด้วยมูลค่าทางเศรษฐกิจหลายสิบพันล้านดอลลาร์ (tens of billions of dollars) จากการเพิ่มขึ้นของผลผลิต ลดต้นทุนในการดำเนินงานและการให้บริการรูปแบบใหม่ ในความเป็นจริงนั้นการประเมินรายได้ระหว่างบริษัท PNT ชั้นนำระหว่างประเทศจะระบุรายได้ประจำปีทั่วโลกหลายหมื่นล้านดอลลาร์ ($10 billion) ตัวเลขรายได้นี้มีแนวโน้มที่จะเพิ่มขึ้นถ้ารวมบริษัทขนาดเล็กและบริการปลายน้ำ ในฐานะที่ PNT เป็นระบบใหม่ (และผลิตภัณฑ์ที่เกี่ยวข้องแอพพลิเคชั่นการใช้งานต่างๆ และบริการปลายน้ำต่างๆ) มาในระบบสื่อสาร ตัวเลขนี้ก็จะเพิ่มขึ้นอย่างแน่นอน

                       

          การพัฒนาที่โดดเด่นในปี 2008 ได้เพิ่มขึ้นของสถานีเครือข่ายอ้างอิงเสมือนจริง (virtual reference station (VRS)) ทั่วประเทศสหรัฐอเมริกา การพัฒนาส่วนใหญ่นั้นริเริ่มที่รัฐบาลท้องถิ่น มหาวิทยาลัยและภาคเอกชน เครือข่าย VRS ทำให้สามารถใช้ตำแหน่ง GPS ได้แม่นยำเป็นระดับเซนติเมตร ที่สามารถใช้ได้กับผู้ใช้ในพื้นที่ท้องถิ่นหรือภูมิภาค เหตุการณ์สำคัญในช่วง 2008 ภายในของ GNSS คือความพยายามอย่างต่อเนื่องที่จะรวมกรอบการทำงานของระบบของชาติต่าง ๆ  ทั่วโลกให้สอดคล้องกับการทำงานร่วมกัน ความเข้ากันได้และการเพิ่มประสิทธิภาพของยูทิลิตี้ (utility) ทั่วโลก ความพยายามให้ความเข้ากันได้นี้ได้ดำเนินการมาอย่างต่อเนื่องและยังไม่เข้าใกล้การเสร็จสมบูรณ์นัก องค์กรชั้นนำที่ทำงานในด้านดาวเทียมคือคณะกรรมการระหว่างประเทศของระบบนำร่องด้วยดาวเทียมนำร่องทั่วโลก (the International Committee on Global Navigation Satellite Systems (ICG)) ที่ก่อตั้งในปี 2006  โดยไอซีจี (ICG) ได้จัดประชุมครั้งที่สามในปี 2008 (การศึกษาระบบงานเสร็จสมบูรณ์ตั้งแต่ 2008 และประชุมครั้งที่สี่ในรัสเซียในเดือนกันยายน  2009)

                       

          ไอซีจี (ICG) ทำให้ความคืบหน้าเพิ่มขึ้นในปี 2008 เมื่อเทียบกับปีก่อนๆ การแข่งขันระดับชาติและกรอบโครงสร้างในเชิงพาณิชย์นั้นควรได้รับการพิจารณาผ่านมุมมองของ GNSS ที่เชื่อมต่อกันมากขึ้น (หรือบางครั้งเรียกว่า "ระบบนำร่องด้วยดาวเทียมทั่วโลกของระบบต่าง ๆ (global navigation system of systems)")

                       

          แนวคิดความร่วมมือ GNSS ได้ทำให้เกิดการประสานงานผ่านไอซีจี (ICG) ด้วยการสนับสนุนของสำนักงานสหประชาชาติ (the United Nations Office) สำหรับกิจการอวกาศ (Outer Space Affairs (UNOOSA)) ซึ่งทำหน้าที่เป็นฝ่ายเลขานุการผู้บริหาร (executive secretariat) คณะกรรมการระบบนำร่องด้วยดาวเทียม (International Committee on Global Navigation Satellite Systems (ICG)) จัดตั้งฟอรั่มของผู้ให้บริการด้านดาวเทียมในปี 2007 เพื่ออำนวยความสะดวกในการติดต่อสื่อสารระหว่างชาติต่างๆ ส่งเสริมการทำงานร่วมกันและทำงานร่วมกันในระบบ GNSS จัดฟอรั่มประชุมในการประสานงานองค์กรระหว่างประเทศที่เกี่ยวข้อง อำนวยความสะดวกตามนโยบายและบูรณาการทางด้านเทคนิคชาติต่าง ๆ  และได้จัดให้มีส่วนร่วมในเชิงพาณิชย์และวิชาการของชุมชน

                        

          ข้อสังเกตหลายประเทศที่มีความสามารถแข่งขันอวกาศในดัชนี 10 อันดับแรกมีนโยบายและกลยุทธ์ PNT ที่ยังไม่แข็งแกร่ง เช่น อิสราเอลได้มีส่วนร่วมในโครงการกาลิเลโอ (Galileo program) ด้วยขอบเขตที่จำกัดเท่านั้น อุตสาหกรรมอิสราเอลได้แสดงให้เห็นกิจกรรมที่จำกัดในด้านนี้พร้อมกับความน่าทึ่งของ โรคาร์ (Rokar) ผู้สนับสนุนระบบเบย์ (BAE Systems) ที่พัฒนาอุปกรณ์จีพีเอส โดยที่แคนาดายังขาดกลยุทธ์ที่ครอบคลุม PNT แม้ว่าเป็นประเทศที่ได้ร่วมงานกับสหรัฐฯ ในระบบวาส (Wide Area Augmentation System (WAAS)) และระบบลาส (Local Area Augmentation System (LAAS))

                       

          แคนาดาได้ร่วมเป็นเจ้าของระบบวาส (Wide Area Augmentation System (WAAS)) หลายสถานีและอุตสาหกรรม PNT ในเชิงพาณิชย์ได้รับการพัฒนาภายในประเทศทั้งในรูปแบบการพัฒนาอุปกรณ์และบริการด้านต่าง ๆ รวมทั้งความเชี่ยวชาญทางวิชาการ บราซิลและเกาหลีใต้นั้นยังขาดกลยุทธ์ที่ชัดเจนใน PNT และขาดอุตสาหกรรมขนาดใหญ่อย่างใดอย่างหนึ่ง แต่บริษัทในประเทศทั้งสองได้ปรับปรุงผลิตภัณฑ์ GNSS และการบริการต่าง ๆ โดยใช้ภาษาท้องถิ่นและให้ความสนใจที่จะเป็นเจ้าภาพการประชุม GNSS ประจำปี ตารางที่ 1 สรุปสถานะของระบบ PNT ในประเทศต่าง ๆ

 

ตารางที่ 1 สถานะของระบบ PNT ในประเทศต่างๆ

 

 

          เอ็คนอส (EGNOS) บริการนำร่อง (The European Geostationary Navigation Overlay Service ) เป็นระบบดาวเทียมที่ใช้ในยุโรป

          กาแกน (GPS Aided Geo Augmented Navigation system (GAGAN)) เป็นระบบดาวเทียมที่ใช้ในประเทศอินเดีย

          เอมซาส (Multi-functional Satellite Augmentation System (MSAS)) เป็นระบบดาวเทียมที่ใช้ในประเทศญี่ปุ่น

          IRNSS (Indian Regional Navigational Satellite System)

          MTSAT-Satellite-based Augmentation System

          IOC ในปี 1993ประกาศใช้ระบบความเข้ากันได้ในการทำงานขั้นต้นหรือไอโอซี (Initial Operational Capability (IOC)) และเป็นที่อนุมัติให้พลเรือนทั่วโลกได้ใช้งานระบบดาวเทียมฟรี

          SCDM (System for Differential Correction and Monitoring) เป็นระบบเสริมของ SBAS ที่ดำเนินการโดยรัฐบาลอินเดีย ซึ่งSatellite Based Augmentation (SBAS) คือเครือข่ายดาวเทียมภาคพื้นดินที่ช่วย คำนวณค่าคลาดเคลื่อนของสัญญาณดาวเทียมแล้วส่งไปให้ดาวเทียมที่โคจรเสมือนนิ่งอยู่กับที่ (Geosynchronous Orbit) เพื่อให้ได้ค่าที่แม่นยำสำหรับเครื่องรับสัญญาณดาวเทียม

  1. 2004 อิสราเอลได้ลงนามในสัญญากับอียูเพื่อเป็นคู่สัญญากับโครงการกาลิเลโอ
  2. แผนการเริ่มต้นจีพีเอส III ในปี 2014โดยมีแผนการบำรุงรักษาและอัพเกรดระบบ
  3. ค่าใช้จ่ายของจีพีเอส จาก 1974 – 2016 รวมทั้งการเริ่มต้นปล่อยดาวเทียม ระบบภาคพื้นดิน และค่าใช้จ่ายในการดำเนินการ
  4. ระบบวาส (Wide Area Augmentation System (WAAS)) และระบบลาส (Local Area Augmentation System (LAAS))ใช้งานในอเมริกาเหนือ และLAAS (Local Area Augmentation System (LAAS)) ครอบคลุมสหรัฐฯ และบางส่วนของแคนาดาโดยรัฐบาลแคนาดาได้เข้าร่วมกับโครงการ เครื่องรับสัญญาณดาวเทียมหลายยี่ห้อ (เช่น การ์มิน (Garmin)) สามารถใช้กับระบบวาส (WAAS) ได้แต่เนื่องจากไทยไม่มีเครือข่ายระบบวาส (WAAS) จึงไม่อาจใช้ระบบวาส (WAAS) ได้  โดยระบบลาส (Local Area Augmentation System (LAAS)) คล้ายกับระบบวาส (WAAS) ได้แก้ไขความคลาดเคลื่อนของข้อมูลโดยส่งออกจากเครื่องส่งวิทยุให้ครอบคลุมพื้นที่ใช้งานในรัศมี 30-50 กม. เพื่อให้เครื่องส่งฯ ทำหน้าที่แทนดาวเทียม โดยมีค่าใช้จ่ายต่ำกว่าดาวเทียม อีกทั้งให้ความเที่ยงตรงได้ในระดับหลายเซนติเมตร จึงใช้พิกัดและความสูงกับเครื่องบินที่บินขึ้นและร่อนลงอย่างอัตโนมัติได้
  5. ระบบ(Multi-functional Satellite Augmentation System (MSAS)) เป็นระบบที่ใช้ในญี่ปุ่นในด้านอุตุนิยมวิทยาใน 2006

                       

          ในปี 2015 ระบบแห่งชาติจำนวนหกชาติคาดว่าจะได้รับการให้บริการหลักหรือบริการเสริมโดยใช้ดาวเทียม 130 ดวงสนับสนุนการเพิ่มการแก้ปัญหาด้วยการใช้ระบบสมองกลฝังตัวสำหรับฐานลูกค้าที่หลากหลาย ความซับซ้อนทางการเมืองและเศรษฐกิจของตลาดที่เพิ่มขึ้นนี้มีขนาดมหาศาล

 

 

ดัชนีชี้วัดภาคส่วน PNT ทั่วโลก

 

          ข้อที่ควรดำเนินการของระบบ PNT คือดัชนีชี้วัดภาคส่วน PNTโดยปัจจุบันมีบริษัทฟูตรอน (Futron) ที่ทำหน้าที่ใช้ดัชนีชี้วัดของ PNT เป็นเส้นวัดพื้นฐานในการประเมินอุตสาหกรรมในช่วงเวลาและสร้างแพลตฟอร์มสำหรับการหารือและการวิเคราะห์ในการแข่งขันในอุตสาหกรรม PNT ที่เกี่ยวเนื่องอย่างต่อเนื่อง บริษัทฟูตรอน (Futron) ได้เพิ่มดัชนีของภาคส่วน PNT ในปี 2009 โดยปรับตัวชี้วัดให้ใกล้เคียงกับดัชนีชี้วัดเพื่อการแข่งขันอวกาศ (Space Competitiveness Index) เช่นเดียวกับการรวมทั้งตัวชี้วัดเพิ่มเติมเมื่อมีข้อมูลเพิ่มขึ้น ดัชนีของภาคส่วน PNT รวมถึงตัวชี้วัดเจ็ดตัวที่จัดกลุ่มของตัวขับเคลื่อนตลาดสามค่า

                       

          ตัวชี้วัดของรัฐบาลแสดงให้เห็นถึงความสามารถของรัฐบาลที่จัดให้โครงสร้าง คำแนะนำและการสนับสนุนด้วยเงินทุนสำหรับการริเริ่มโครงการและโครงสร้างพื้นฐาน PNT รวมทั้งส่วนการขยายเสริม (augmentation) และระบบดาวเทียมภาคพื้นดิน  (ground systems)

 

ระบบแสดงพิกัด การนำร่องและเวลา (Positioning, Navigation, and Timing (PNT)) ใช้งานได้ทั่วโลกและส่งผลดีต่อชีวิตประจำวันของคนทั่วโลก โดยช่วยให้เศรษฐกิจ การขนส่งและการรักษาความปลอดภัยดีขึ้น โดยโครงการ PNT ที่ถือกำเนิดในชื่อเซคแทนต์ (SEXTANT)

 

 

สงวนลิขสิทธิ์ ตามพระราชบัญญัติลิขสิทธิ์ พ.ศ. 2539 www.thailandindustry.com
Copyright (C) 2009 www.thailandindustry.com All rights reserved.

ขอสงวนสิทธิ์ ข้อมูล เนื้อหา บทความ และรูปภาพ (ในส่วนที่ทำขึ้นเอง) ทั้งหมดที่ปรากฎอยู่ในเว็บไซต์ www.thailandindustry.com ห้ามมิให้บุคคลใด คัดลอก หรือ ทำสำเนา หรือ ดัดแปลง ข้อความหรือบทความใดๆ ของเว็บไซต์ หากผู้ใดละเมิด ไม่ว่าการลอกเลียน หรือนำส่วนหนึ่งส่วนใดของบทความนี้ไปใช้ ดัดแปลง โดยไม่ได้รับอนุญาตเป็นลายลักษณ์อักษร จะถูกดำเนินคดี ตามที่กฏหมายบัญญัติไว้สูงสุด