GPS ติดตามรถ ระบบกำหนดตำแหน่งบนโลก หรือ จีพีเอส (อังกฤษ: Global Positioning System: GPS) คือระบบ บอกตำแหน่งบนพื้นผิวโลก โดยอำศัยกำรคำนวณจำกควำมถี่สัญญำณนำฬ ิ กำที่ส่งมำจำกดำวเทียมที่โคจร อยู่รอบโลกซึ่งทรำบตำแหน่ง ทำให ้ระบบนี้สำมำรถบอกตำแหน่ง ณ จุดที่สำมำรถรับสัญญำณได ้ทั่วโลก โดย เครื่องรับสัญญำณจีพีเอส รุ่นใหม่ๆ จะสำมำรถคำนวณควำมเร็วและทิศทำงนำมำใช ้ร่วมกับโปรแกรมแผนที่ เพื่อใช ้ในกำรนำทำงได ้ แนวคิดในกำรพัฒนำระบบจีพีเอส เริ่มต ้นตั ้งแต่ ค.ศ. 1957 เมื่อนักวิทยำศำสตร์ของสหรัฐอเมริกำ ติดตำมกำรส่งดำวเทียมสปุตนิกของโซเวียต และพบปรำกฏกำรณ์ดอปเปลอร์ของคลื่นวิทยุที่ส่งมำจำก ดำวเทียม พวกเขำพบว่ำหำกทรำบตำแหน่งที่แน่นอนบนพื้นผิวโลก ก็สำมำรถระบุตำแหน่งของดำวเทียมได ้ จำกกำรตรวจวัดดอปเปลอร์ และหำกทรำบตำแหน่งที่แน่นอนของดำวเทียม ก็สำมำรถระบุตำแหน่งบนพื้น โลกได ้ ในทำงกลับกัน กองทัพเรือสหรัฐได ้ทดลองระบบนำทำงด ้วยดำวเทียม ชื่อ TRANSIT เป็ นครั้งแรกเมื่อ ค.ศ. 1960 ประกอบด ้วยดำวเทียมจำนวน 5 ดวง ส่วนดำวเทียมที่ใช ้ในระบบจีพีเอส (GPS Block-I) ส่งขึ้นทดลองเป็ น ครั้งแรกเมื่อ ค.ศ. 1978 เพื่อใช ้ในทำงกำรทหำร เมื่อ ค.ศ. 1983 หลังจำกเกิดเหตุกำรณ์โคเรียนแอร์ไลน์ เที่ยวบินที่ 007 ของเกำหลีใต ้ บินพลัดหลง เข ้ำไปในน่ำนฟ้ำของสหภำพโซเวียต และถูกยิงตก ผู้โดยสำร 269 คนเสียชีวิตทั ้งหมด ประธำนำธิบดีโรนัลด์ เรแกนประกำศว่ำ เมื่อพัฒนำระบบจีพีเอสแล ้วเสร็จ จะอนุญำตให ้ประชำชนทั่วไปใช ้งำนได ้ ดำวเทียมจีพีเอส เป็ นดำวเทียมที่มีวงโคจรระดับกลำง (Medium Earth Orbit: MEO) ที่ระดับควำม สูงประมำณ 20,200 กิโลเมตร (12,600 ไมล์ หรือ 10,900 ไมล์ทะเล) จำกพื้นโลก ใช ้กำรยืนยันตำแหน่ง โดยอำศัยพิกัดจำกดำวเทียมอย่ำงน้อย 4 ดวง ดำวเทียมจะโคจรรอบโลกเป็ นเวลำ 4-8 ชั่วโมงต่อหนึ่งรอบ ที่ ควำมเร็ว 4 กิโลเมตร/วินำที กำรโคจรแต่ละรอบนั้นสำมำรถได ้เป็น 6 ระนำบๆ ละ 4 ดวง ทำมุม 55 องศำ โดยทั้งระบบจะต ้องมีดำวเทียม 24 ดวง หรือมำกกว่ำ เพื่อให ้สำมำรถยืนยันตำแหน่งได ้ครอบคลุมทุกจุดบน ผิวโลก ปัจจุบัน เป็ นดำวเทียม GPS Block-II มีดำวเทียมสำรองประมำณ 4-6 ดวง เทคนิคการหาตาแหน่ง กำรหำตำแหน่งมำจำกแนวควำมคิดง่ำย ๆ ที่ว่ำ ถ ้ำเรำรู้ตำแหน่งของดำวเทียม และเรำรู้ระยะทำงจำก ดำวเทียมถึงเครื่องรับ เรำจะสำมำรถหำตำแหน่งของเครื่องรับสัญญำณได ้ เช่น ถ ้ำลองพิจำรณำใน 2 มิติ แล ้วทั ้งตำแหน่งที่กำหนดให ้ 2 จุด และระยะจำกจุดทั ้ง 2 ถึงจุดที่ต ้องกำรหำ (x,y) เรำสำมำรถใช ้วงเวียน เขียนเส ้น โดยมีจุดที่กำหนดให ้เป็นศูนย์กลำง รัศมีวงเวียนเท่ำกับระยะทำงที่รู ้ เส ้นวงกลมที่ได ้จะตัดกัน 2 จุด โดยหนึ่งจุดเป็ นคำตอบที่ถูกต ้อง ทีนี้สมกำรอย่ำงง่ำยเขียนได ้เป็ น สำหรับระยะทำงนั้น เครื่องรับสัญญำณจีพีเอส สำมำรถคำนวณโดยกำรจับเวลำที่สัญญำณเดินทำง จำกดำวเทียมถึงเครื่องรับ แล ้วคูณด ้วยควำมเร็วแสง ก็จะได ้ระยะ ณ เสี้ยวเวลำ (epoch) ที่ดำวเทียมห่ำงจำก เครื่องรับ ถ ้ำไรก็ดี เนื่องจำกคลื่นเดินทำงด ้วยควำมเร็วแสง นำฬ ิ กำที่จับเวลำที่เครื่องรับมีคุณภำพเหมือน นำฬ ิ กำควอตซ์ทั่วไป ควำมผิดพลำดจำกกำรจับเวลำ (dt) แม ้เพียงเล็กน้อยก็ทำให ้ระยะผิดไปมำก ควำม ผิดพลำดดังกล่ำวจึงนับเป็ นตัวแปรสำคัญในกำรคำนวณตำแหน่ง ด ้วยเหตุนี้ กำรหำตำแหน่งจึงมีตัวแปร พื้นฐำนที่สำคัญรวม 4 ตัวแปร ได ้แก่ ตำแหน่งที่ต ้องกำรหำใน 3 มิติ (x,y,z) และ ควำมผิดพลำดอัน
