ความแม่นยำของ GPS
มือถือหาตำแหน่งด้วยการจับเวลาสัญญาณจากดาวเทียมอย่างน้อยสี่ดวง แต่ละดวงมีนาฬิกาอะตอม ใต้ฟ้าโล่งคลาดเคลื่อนราว 3–10 เมตร ตึก ต้นไม้ และชั้นบรรยากาศยืดเป็น 20–50 เมตร จุดสีฟ้าจึงขยับแม้คุณยืนนิ่ง
อิงการอนุญาต · ส่วนตัว · ใช้งานได้บน Chrome, Safari, Firefox, Edge
ดาวเทียม นาฬิกา และการหาตำแหน่งจากระยะ
GPS คือกลุ่มดาวเทียมราว 31 ดวง (ยังมี Galileo ของยุโรป GLONASS ของรัสเซีย และ BeiDou ของจีน — มือถือรุ่นใหม่ใช้ทั้งสี่ระบบ) โคจรอยู่สูงราว 20,200 กม. แต่ละดวงส่งสัญญาณบอกเวลาที่แม่นยำอย่างยิ่งจากนาฬิกาอะตอมในตัว มือถือของคุณวัดว่าสัญญาณแต่ละชุดใช้เวลาเดินทางนานเท่าไร คูณด้วยความเร็วแสงก็ได้ระยะทางถึงดาวเทียมแต่ละดวง ระยะเดียวบอกได้แค่ว่าคุณอยู่บนผิวทรงกลม สองระยะเหลือเป็นวงกลม สามระยะเหลือสองจุด — และดาวเทียมดวงที่สี่ชี้ขาดทั้งจุดสุดท้ายและความคลาดเคลื่อนของนาฬิกาในเครื่องรับเอง นี่คือเหตุผลที่การจับตำแหน่งต้องใช้ดาวเทียมอย่างน้อยสี่ดวง และที่การจับตำแหน่งครั้งแรกหลังออกจากในอาคารช้าที่สุด เพราะเครื่องรับยังดาวน์โหลดข้อมูลวงโคจรของดาวเทียมแต่ละดวงอยู่
ความคลาดเคลื่อนมาจากไหน
ความคลาดเคลื่อนทุกเมตรคือปัญหาเรื่องเวลาระดับนาโนวินาที สัญญาณเดินทางช้าลงอย่างคาดเดาไม่ได้เมื่อผ่านชั้นไอโอโนสเฟียร์และโทรโพสเฟียร์ (คลาดเคลื่อน 2–5 ม.) นาฬิกาและวงโคจรของดาวเทียมเคลื่อนไปเล็กน้อย (±2 ม.) และตัวใหญ่ที่สุดในเมืองคือสัญญาณสะท้อนกระจกและคอนกรีตก่อนมาถึงคุณ ผลสัญญาณหลายวิถีนี้ทำให้มือถือจับเวลาของคลื่นสะท้อนแทนคลื่นตรง ความแม่นยำระหว่างตึกสูงจึงลดลงเหลือ 30–50 ม. ขณะที่กลางทุ่งโล่งได้ 3 ม. ใต้ร่มไม้ ตัวคุณเอง หรือแม้แต่การถือมือถือต่ำ ก็เพิ่มปัญหาแบบเดียวกันในระดับที่เล็กลง
ความสูงวัดด้วยวิธีเดียวกัน แต่คลาดเคลื่อนราว 1.5–3 เท่าของแนวราบ เพราะดาวเทียมทั้งหมดอยู่เหนือคุณ จึงไม่มีอะไรมาบังคับคำตอบจากด้านล่าง ด้วยเหตุนี้เครื่องมือวัดความสูงของเราจึงแสดงค่าจากแบบจำลองภูมิประเทศคู่กับค่าจาก GPS
วงกลมความแม่นยำหมายถึงอะไรกันแน่
วงกลมรอบจุดของคุณเป็นค่าทางสถิติ ไม่ใช่ขอบเขต โดยทั่วไปวาดให้มีโอกาสราว 68% ที่ตำแหน่งจริงอยู่ข้างใน วงขนาด 20 ม. ไม่ได้แปลว่าคุณคลาดไป 20 ม. แต่แปลว่าเครื่องรับประเมินความคลาดเคลื่อนของตัวเองไว้ที่ 20 ม. จากคุณภาพสัญญาณและการวางตัวของดาวเทียม การวางตัวสำคัญพอ ๆ กับความแรงสัญญาณ ถ้าดาวเทียมที่มองเห็นกระจุกอยู่มุมเดียวของท้องฟ้า (เรียกว่าค่าการลดทอนความแม่นยำสูง) ความคลาดเคลื่อนของเวลาเพียงเล็กน้อยจะกลายเป็นความคลาดเคลื่อนของตำแหน่งก้อนโต เหมือนเส้นสองเส้นที่เกือบขนานกันตัดกันอย่างคลุมเครือ
มือถือโกง — ในทางที่ดี
ตำแหน่งบนมือถือแทบไม่เคยมาจาก GPS ล้วน ๆ Assisted GPS (A-GPS) ดาวน์โหลดวงโคจรดาวเทียมผ่านเครือข่าย เครื่องรับจึงข้ามขั้นตอนค้นหาดาวเทียมที่ช้า การระบุตำแหน่งด้วย Wi-Fi เทียบจุดกระจายสัญญาณใกล้เคียงกับแผนที่ที่รวบรวมจากผู้ใช้ (แม่นราว 15–40 ม. ในอาคาร) ส่วนเสาสัญญาณมือถือให้ค่าหยาบ ๆ 100 ม.–3 กม. ได้ทันที ระบบปฏิบัติการของคุณหลอมรวมทั้งหมดเข้ากับมาตรวัดความเร่งและเข็มทิศ บางครั้งจุดจึงกระโดดไปตำแหน่งใหม่ นั่นคือตัวหลอมรวมเปลี่ยนใจว่าจะเชื่อแหล่งไหน เมื่อคุณเช็คตำแหน่งของคุณบนเว็บนี้ เบราว์เซอร์ส่งค่าที่ระบบปฏิบัติการหลอมรวมมาให้เรา และเราแสดงความแม่นยำตามที่รายงานมาอย่างตรงไปตรงมา แทนที่จะแกล้งทำเป็นแม่นกว่าที่เป็นจริง
จับตำแหน่งให้ดีขึ้น
ขั้นตอนที่ใช้ได้จริง เรียงตามผลลัพธ์: หาที่โล่ง (แค่ขยับออกจากผนังตึกก็ช่วยได้มากกว่าอย่างอื่น) รอ 30–60 วินาทีให้ค่านิ่งแทนที่จะอ่านค่าแรกที่ขึ้นมา ปิดโหมดประหยัดแบตเตอรี่สำหรับตำแหน่ง ซึ่งแอบสลับไปใช้แหล่งข้อมูลหยาบ และเมื่อบันทึกยาว ๆ อย่างมาตรวัดความเร็ว GPSของเรา ให้เปิดหน้าจอไว้และอย่าให้มีอะไรบัง เพราะมือถือหลายรุ่นหรี่ GPS เมื่อล็อกหน้าจอ ถ้าอุปกรณ์สองเครื่องให้ค่าไม่ตรงกัน ให้เชื่อเครื่องที่แสดงวงความแม่นยำเล็กกว่า และจำไว้ว่าทั้งคู่ถูกได้พร้อมกันภายในขอบเขตที่แจ้งไว้ ส่วนการแชร์จุดให้ตรงเป๊ะโดยไม่ต้องสนสัญญาณรบกวนของ GPS ให้ใช้รูปแบบพิกัดในหน้าพิกัด GPS — รหัส Plus Code หรือ MGRS ไม่เลื่อนไปไหน
คำถามที่พบบ่อย
ทำไมจุดสีฟ้าถึงขยับทั้งที่ฉันยืนนิ่ง?
วงกลมความแม่นยำรอบจุดหมายถึงอะไร?
ทำอย่างไรให้ GPS แม่นยำขึ้น?
ดูเป็นภาษาอังกฤษ: How GPS Accuracy Works · ไทย