การประเมินประสิทธิภาพของเครื่องรับสัญญาณดาวเทียมราคาประหยัดแบบหลายความถี่ด้วยเทคนิคการประมวลผลแบบจุดเดี่ยวความละเอียดสูงสำหรับการประยุกต์ใช้ในงานสำรวจด้วยอากาศยานไร้คนขับขนาดเล็ก

Abstract

การผลิตแผนที่ภาพถ่ายทางอากาศด้วยอากาศยานไร้คนขับขนาดเล็กในปัจจุบัน ได้มีการนำเทคโนโลยีระบบนำทางด้วยดาวเทียม GNSS มาใช้ในการระบุตำแหน่งหมุดควบคุมภาคพื้นดิน รวมถึงการระบุตำแหน่งของอากาศยานฯนั้นด้วย ซึ่งความถูกต้องทางตำแหน่งของหมุดควบคุมฯ และตำแหน่งอากาศยานฯ ดังกล่าวนั้น เป็นส่วนสำคัญของความถูกต้องทางตำแหน่งของแผนที่ภาพถ่ายทางอากาศที่ได้จากงานสำรวจด้วยอากาศยานนี้ โดยปัจจัยที่จะทำให้ได้ตำแหน่งที่มีความถูกต้องสูง ได้แก่ ชนิดของเครื่องรับสัญญาณดาวเทียม GNSS ที่ใช้ในการรังวัด และเทคนิคการรังวัดดาวเทียม GNSS ที่นำมาประยุกต์ใช้ ซึ่งปัจจุบันนิยมใช้เครื่องรับสัญญาณดาวเทียม GNSS แบบรังวัด (Survey grade) ชนิดหลายความถี่ และเทคนิคการรังวัดดาวเทียมแบบจลน์ คือเทคนิค RTK (Real Time Kinematic) หรือ PPK (Post Processing Kinematic) ตามลำดับ อย่างไรก็ตามเครื่องรับสัญญาณดาวเทียม GNSS แบบรังวัดนั้น มีราคาค่อนข้างสูง รวมทั้งเทคนิคการรังวัดด้วยดาวเทียมแบบ RTK และ PPK นั้นยังคงมีข้อจำกัดในการนำมาประยุกต์ใช้ในงานการผลิตแผนที่ภาพถ่ายทางอากาศด้วยวิธีการนี้ กล่าวคือความถูกต้องทางตำแหน่งที่ได้รับขึ้นอยู่กับระยะห่างระหว่างสถานีฐานถึงตำแหน่งหมุดควบคุมฯ หรือตำแหน่งของอากาศยานนั้น แล้วแต่กรณี ซึ่งจะทำให้อากาศยานไร้คนขับถูกจำกัดระยะทางในการบิน ดังนั้นในงานวิจัยนี้จึงได้ทดสอบประสิทธิภาพของเครื่องรับและเสาอากาศรับสัญญาณดาวเทียม GNSS ราคาประหยัดแบบหลายความถี่ U-blox F9P ด้วยเทคนิคการหาตำแหน่งแบบจุดเดี่ยวความละเอียดสูง ซึ่งต้องการเครื่องรับสัญญาณดาวเทียมเพียงเครื่องเดียวและความถูกต้องทางตำแหน่งที่ได้รับไม่ขึ้นอยู่กับระยะห่างจากสถานีฐานใด ๆ โดยทดสอบทั้งในการรังวัดแบบสถิตและแบบจลน์ ผลการวิจัยพบว่าความถูกต้องทางตำแหน่งจากการรังวัดแบบสถิตของเครื่องรับและเสาอากาศราคาประหยัดดังกล่าวให้ความถูกต้องทางตำแหน่งทางราบและทางดิ่งที่ดีกว่า 0.03 เมตร (ซึ่งอยู่ในระดับเดียวกับเครื่องรับสัญญาณดาวเทียมแบบรังวัดที่รังวัดด้วยเทคนิค RTK) ในการทดสอบรังวัดแบบจลน์ที่ความเร็ว 10 และ 20 เมตรต่อวินาที สามารถให้ความถูกต้องทางตำแหน่งทางราบดีกว่า 0.6 เมตร และทางดิ่งดีกว่า 1.2 เมตร