วันพุธที่ 13 กุมภาพันธ์ พ.ศ. 2556

VGA การ์ดแสดงผล



        
    การ์ดแสดงผล เป็นอุปกรณ์อีกชิ้นหนึ่งในระบบคอมพิวเตอร์ที่มีความสำคัญ และถือเป็นหัวใจหลักในการติดต่อสื่อสารระหว่างผู้ใช้ และตัวระบบคอมพิวเตอร์ โดยการนำข้อมูลที่แปลความหมายจากระบบที่มีข้อมูลแบบดิจิตอล เพื่อการสั่งต่อไปทำการควบคุมการสร้างภาพให้กับจอภาพ แปรเปลี่ยนให้อยู่ในรูปแบบของตัวอักษร หรือ รูปภาพ ทำให้ผู้ใช้ สามารถควบคุมการทำงาน ได้อย่างมีประสิทธิภาพ

   VGA Card มีหน้าที่เปลี่ยนสัญญาณ digital ให้เป็นสัญญาณภาพ โดยมี Chip เป็นตัวหลักในการประมวลการแปลงสัญญาณ ส่วนภาพนั้น CPU เป็นผู้ประมวลผล แต่ปัจจุบัน เทคโนโลยีการประมวลผลภาพนั้น VGA card เป็นผู้ประมวลผลเองโดย Chip นั้นได้เปลี่ยนเป็น GPU (Grarphic Processing Unit) ซึ่งจะมีการประมวลภาพในตัว Card เองได้เลย


  • VGA - Video Graphics Array 
    ตัวแปลงสัญญาณนี้จะให้ตัวอักษรที่มีระดับความคมชัดที่ความละเอียด 720 x 400 จุด ส่วนโหมดกราฟิกจะแสดงสีของภาพได้ 2 แบบ คือ แบบ 16 สี จะให้ความละเอียดของภาพ 640 x 480 จุด และแบบ 256 สีที่ความละเอียด 320 x 220 จุด แต่ในปัจจุบันมีการพัฒนาและปรับปรุงให้แสดงสีได้มากขึ้น โดยขึ้นอยู่กับจำนวนบิตที่ใช้แสดงจำนวนสีจาก 8 บิต เป็น 16 บิต และ 24 บิต เป็นต้น
  • SVGA - Super Video Graphics Array 
    ตัวแปลงสัญญาณภาพที่มีความละเอียด 1024 x 768 จุด (ปัจจุบันแสดงได้ถึง 1280 x 1024 จุด)
  • XGA - Extended Graphics Array 
    ตัวแปลงสัญญาณที่แสดงสีได้พร้อมๆ กันถึง 256 สี ด้วยความละเอียด 1024 x 768 จุด

ส่วนประกอบของการ์ดจอแสดงผล



Slot เสียบการ์ดแบบต่างๆ

ตารางเปรียบเทียบ Slot

Slot
การส่งข้อมูล ( Bit)
ความเร็ว ( MHz)
AGP
64
66
PCI
32/64
33
VESA
32
33
MCA
32
10
EISA
32
8
ISA
16
8
      
    หลักการทำงานพื้นฐานของการ์ดแสดงผลจะเริ่มต้นขึ้น เมื่อโปรแกรมต่างๆ ส่งข้อมูลมาประมวลผลที่ ซีพียูเมื่อซีพียูประมวลผล เสร็จแล้ว ก็จะส่งข้อมูลที่จะนำมาแสดงผลบนจอภาพมาที่การ์ดแสดงผล จากนั้น การ์ดแสดงผล ก็จะส่งข้อมูลนี้มาที่จอภาพ ตามข้อมูลที่ได้รับมา การ์ดแสดงผลรุ่นใหม่ๆ ที่ออกมาส่วนใหญ่ ก็จะมีวงจร ในการเร่งความเร็วการแสดงผลภาพสามมิติ และมีหน่วยความจำมาให้มากพอสมควร

หน่วยความจำ
     
การ์ดแสดงผลจะต้องมีหน่วยความจำที่เพียงพอในการใช้งาน เพื่อใช้สำหรับเก็บข้อมูลที่ได้รับมาจากซีพียู และสำหรับการ์ดแสดงผล บางรุ่น ก็สามารถประมวลผลได้ภายในตัวการ์ด โดยทำหน้าที่ในการ ประมวลผลภาพ แทนซีพียูไปเลย ช่วยให้ซีพียูมีเวลาว่ามากขึ้น ทำงานได้เร็วขึ้น
      เมื่อได้รับข้อมูลจากซีพียูมาการ์ดแสดงผล ก็จะเก็บข้อมูลที่ได้รับมาไว้ในหน่วยความจำส่วนนี้นี่เอง ถ้าการ์ดแสดงผล มีหน่วยความจำมากๆ ก็จะรับข้อมูลมาจากซีพียูได้มากขึ้น ช่วยให้การแสดงผลบนจอภาพ มีความเร็วสูงขึ้น และหน่วยความจำที่มีความเร็วสูงก็ยิ่งดี เพราะจะมารถรับส่งข้อมูลได้เร็วขึ้น ยิ่งถ้าข้อมูล ที่มาจากซีพียู มีขนาดใหญ่ ก็ยิ่งต้องใช้หน่วยความจำที่มีขนาดใหญ่ๆ เพื่อรองรับการทำงานได้โดยไม่เสียเวลา ข้อมูลที่มี ขนาดใหญ่ๆ นั่นก็คือข้อมูลของภาพ ที่มีสีและความละเอียดของภาพสูงๆ

ความละเอียดในการแสดงผล
     
การ์ดแสดงผลที่ดีจะต้องมีความสามารถในการแสดงผลในความละเอียดสูงๆ ได้เป็นอย่างดี ความละเอียดในการแสดงผลหรือ Resolution ก็คือจำนวนของจุดหรือพิเซล (Pixel) ที่การ์ดสามารถนำไป แสดงบนจอภาพได้ จำนวนจุดยิ่งมาก ก็ทำให้ภาพที่ได้ มีความคมชัดขึ้น ส่วนความละเอียดของสีก็คือ ความสามารถในการแสดงสี ได้ในหนึ่งจุด จุดที่พูดถึงนี้ก็คือ จุดที่ใช้ในการแสดงผล ในหน้าจอ เช่น โหมดความละเอียด 640x480 พิกเซล ก็จะมีจุดเรียงตามแนวนอน 640 จุด และจุดเรียงตามแนวตั้ง 480 จุด
      โหมดความละเอียดที่เป็นมาตราฐานในการใช้งานปกติก็คือ 640x480 แต่การ์ดแสดงผลส่วนใหญ่ สามารถที่จะแสดงผลได้หลายๆ โหมด เช่น 800x600, 1024x768 และการ์ดที่มีประสิทธิภาพสูงก็จะ สามารถแสดงผลในความละเอียด 1280x1024 ส่วนความละเอียดสก็มี 16 สี, 256 สี, 65,535 สี และ 16 ล้านสีหรือมักจะเรียกกันว่า True color


อัตราการรีเฟรชหน้าจอ
      การ์ดแสดงผลที่มีประสิทธิภาพ จะต้องมีอัตราการรีเฟรชหน้าจอได้หลายๆ อัตรา อัตราการรีเฟรชก็คือ จำนวนครั้งในการกวาดหน้าจอ ใหม่ในหนึ่งวินาที ถ้าหากว่าอัตรารีเฟรชต่ำ จะทำให้ภาพบนหน้าจอ มีการกระพริบ ทำให้ผู้ที่ใช้งานคอมพิวเตอร์ เกิดอาการล้า ของกล้ามเนื้อตา และอาจทำให้เกิดอันตราย กับดวงตาได้ อัตราการรีเฟรชในปัจจุบันอยู่ที่ 72 เฮิรตซ์ ถ้าใช้จอภาพขนาดใหญ่ อัตรารีเฟรชยิ่งต้องเพิ่มมากขึ้น อัตรารีเฟรชยิ่งมากก็ยิ่งดี

วิธีติดตั้ง

ที่มาของข้อมูล

วันพฤหัสบดีที่ 7 กุมภาพันธ์ พ.ศ. 2556

ทฤษฎีเบื้องต้นเกี่ยวกับดนตรีสากล


      การอ่านโน้ตดนตรีหรือบทเพลงต่างๆ ก็เฉกเช่นเดียวกันกับการอ่านหนังสือโดยทั่วไป กล่าวคือผู้เรียนหรือผู้อ่านจะต้องจดจำสัญลักษณ์หรือพยัญชนะเบื้องต้นที่ใช้แทนเสียง เช่น ก,ข,ค,……ฮ. หรือสระต่าง ๆ แล้วจึงนำสิ่งเหล่านั้นมารวมกันแล้วสะกดเป็นคำๆ จึงจะมีความหมาย ที่เราสามารถใช้เขียนเป็นการแสดงออกถึงความรู้สึกนึกคิดต่างๆ และเป็นการติดต่อสื่อสารกับผู้อื่น  



ในทางดนตรีก็เช่นกันความคิดของผู้ประพันธ์เพลง(Composer) ที่แต่งเพลงออกมาจะถูกบันทึกไว้ด้วยตัวโน้ต เพื่อให้นักดนตรีได้เล่นและถ่ายทอดอารมณ์ออกมาให้ผู้ฟังได้โดยที่นักดนตรีผู้นั้นไม่เคยรู้จักมาก่อนได้ ตัวโน้ตที่ใช้บันทึกในลักษณะต่างๆนั้นจะกลายเป็นโสตภาษาของผู้ฟัง
       
ความรู้ทั่วไปเกี่ยวกับดนตรีสากล
 เป็นระบบการบันทึกแทนเสียงดนตรีที่มีมาตั้งศตวรรษที่11 โดย กีโด เดอ อเรซ์โซ(Guido d’ Arezzo,995- 
 1050) บาทหลวงชาวอิตาเลียน ต่อมาได้มีการพัฒนาอย่างต่อเนื่องจนกระทั่งสมบูรณ์อย่างที่เราได้พบเห็นและใช้ กันในปัจจุบัน ตัวโน้ตสามารถบอกหรือสื่อให้นักดนตรีทราบถึงความสั้น – ยาว, สูง – ต่ำ ของระดับเสียงได้ เราจึงควรมีความรู้พื้นฐานเกี่ยวกับลักษณะของตัวโน้ตดนตรี (Music Notation) พอสังเขปดังนี้


   จากภาพข้างต้นสามารถอธิบายได้ว่า
โน้ตตัวกลม 1 ตัวได้ตัวขาว 2 ตัว หรือได้ตัวดำ 4 ตัว
โน้ตตัวขาว 1 ตัวได้ตัวดำ 2 ตัว
โน้ตตัวดำ 1 ตัวได้ตัวเขบ็ตหนึ่งชั้น 2 ตัว
โน้ตตัวเขบ็ตหนึ่งชั้น 1 ตัวได้ตัวเขบ็ตสองชั้น 2 ตัว


ดนตรีประกอบด้วยเสียง (Tone) หลายๆ เสียง มาต่อๆ กัน แต่ละเสียงมีระดับเสียงสูงต่ำและความยาวที่ต่างกัน เมื่อนำเสียงเหล่านั้นมาต่อๆ กันจึงได้เป็นเพลงออกมา ในบทนี้เราจะมาพูดถึงเรื่องของระดับเสียงกัน สำหรับเรื่องความยาวของเสียงได้พูดไว้ในบทเรียนเรื่อง จังหวะ ครับ
ระดับเสียง (Pitch) คือ ความแหลมหรือทุ้มของเสียง เสียงแหลมคือเสียงสูง เสียงทุ้มคือเสียงต่ำ ยกตัวอย่าง เช่น เสียงผู้หญิงมักจะสูงกว่าเสียงของผู้ชาย เสียงแก้วแตกเป็นเสียงที่สูง เป็นต้น สำหรับเปียโน คีย์ที่อยู่ด้านขวาจะให้เสียงที่สูงกว่าคีย์ที่อยู่ด้านซ้ายเสมอ เพราะฉะนั้นคีย์ซ้ายสุดบนเปียโนจะเป็นเสียงที่ต่ำที่สุด (ทวนความจำหน่อยนะครับว่า คีย์ซ้ายสุดของเปียโนคือตัว A-ลา) และคีย์ที่อยู่ขวาสุดจะเป็นเสียงที่สูงที่สุดของเปียโน (คีย์ขวาสุดของเปียโนคือตัว C-โด)
มาพิจารณาที่เพลงหนูมาลีของเรากัน ในเพลงนี้เราใช้ระดับเสียง 4 ระดับเสียง เรียกตามชื่อของคีย์เปียโนที่ใช้เล่นคือ C-โด, D-เร, E-มี, และ G-ซอล (F-ฟา ไม่ได้ใช้ในเพลงนี้) ลองฟังเพลงหนูมาลีเทียบกับภาพนะครับ ในภาพผมจะเขียนเปรียบเทียบเสียงให้ดูง่ายๆ โดยถ้าเสียงสูงกว่าผมจะเขียนไว้สูงกว่า ส่วนเสียงต่ำกว่าผมจะเขียนไว้ต่ำกว่า ตัว G-ซอล จะมีระดับเสียงสูงที่สุด รองลงมาเป็นตัว E-มี (ตัว F-ฟา ไม่ได้ใช้ในเพลงนี้) รองลงมาเป็นตัว D-เร และต่ำสุดคือ C-โด ลองฟังแล้วสังเกตเปรียบเทียบความสูงต่ำของเสียงแต่ละเสียงนะครับ



ภาพแสดงเสียงสูง-ต่ำในเพลงหนูมาลี

โดยปกติอัตราจังหวะของตัวโน้ตมีค่าผันแปรตามเครื่องหมายกำหนดจังหวะดังที่กล่าวมาแล้วข้างต้น ด้วยขีดจำกัดของอัตราจังหวะที่ถูกกำหนดโดยเครื่องหมายกำหนดจังหวะ จึงต้องมีวิธีการเพิ่มจังหวะให้กับตัวโน้ตและตัวหยุด เพื่อเพิ่มความสามารถให้กับตัวโน้ตและตัวหยุด นอกจากนี้ยังเพิ่มสีสันของทำนองเพลงด้วยการเพิ่มอัตราจังหวะมีหลายวิธีดังนี้
1. การโยงเสียง(Ties)
การเพิ่มอัตราจังหวะโดยการใช้เสียงโยงเสียงที่มีลักษณะเป็นเส้นโค้งใช้กับตัวโน้ตที่มีระดับเสียงเดียวกันเดียวกันเท่านั้น ใช้ได้ 2 กรณี คือ ใช้โยงเสียงตัวโน้ตภายในห้องเดียวกันหรือโยงเสียงต่างห้องก็ได้ มีความหมายคล้ายกับเครื่องหมายบวก (+) การเขียนเส้นโยงเสียงให้เขียนเส้นโยงที่ตำแหน่งหัวตัวโน้ต ส่วนตัวหยุดไม่ต้องใช้เครื่องหมายโยงเสียง เช่น
2. การประจุด(Dots)
เป็นเพิ่มอัตราจังหวะของตัวโน้ตโดยการประจุด(.)เพิ่มเข้าไปด้านหลังของตัวโน้ตตัวที่ต้องการเพิ่มอัตราจังหวะ จุด(.)ที่นำมาประหลังตัวโน้ตจะมีค่าเป็นครึ่งหนึ่งของตัวโน้ตข้างหน้าแล้วรวมกันเช่น
                             ** ถ้ามีจุดสองจุด จุดตัวหลังจะมีค่าเป็นครึ่งหนึ่งของจุดตัวแรก 

วันพุธที่ 30 มกราคม พ.ศ. 2556

SATELLITE(ดาวเทียม)





    ดาวเทียม คือ สิ่งประดิษฐ์ที่มนุษย์คิดค้นขึ้น ที่สามารถโคจรรอบโลก โดยอาศัยแรงดึงดูดของโลก ส่งผลให้สามารถโคจรรอบโลกได้ในลักษณะเดียวกันกับที่ดวงจันทร์โคจรรอบโลก และโลกโคจรรอบดวงอาทิตย์ วัตถุประสงค์ของสิ่งประดิษฐ์นี้เพื่อใช้ ทางการทหาร การสื่อสาร การรายงานสภาพอากาศ การวิจัยทางวิทยาศาสตร์เช่นการสำรวจทางธรณีวิทยาสังเกตการณ์สภาพของอวกาศ โลก ดวงอาทิตดวงจันทร์ และดาวอื่นๆ รวมถึงการสังเกตุวัตถุ และดวงดาว กาแล็กซี ต่างๆ

ประวัติของดาวเทียม
ดาวเทียมได้ถูกส่งขึ้นไปโคจรรอบโลกครั้งแรกเมื่อปี พ.ศ.2500ดาวเทียมดังกล่าวมีชื่อว่า "สปุตนิก (Sputnik)"โดยรัสเซียเป็นผู้ส่งขึ้นไปโคจร สปุตนิกทำหน้าที่ตรวจสอบการแผ่รังสีของชั้นบรรยากาศชั้นไอโอโนสเฟีย ในปี พ.ศ.2501สหรัฐได้ส่งดาวเทียมขึ้นไปโคจรบ้างมีชื่อว่า "Explorer"ทำให้รัสเซียและสหรัฐเป็น 2ประเทศผู้นำทางด้านการสำรวจทางอวกาศ และการแข่งขันกันระหว่างทั้งคู่ได้เริ่มขึ้นในเวลาต่อมา

                                                                    
                                                                   Sputnik พ.ศ.2500  



                                                                   Explorer พ.ศ.2501

ส่วนประกอบดาวเทียม 

ดาวเทียมเป็นเครื่องมือทางอิเล็กทรอนิกส์ที่ซับซ้อน มีส่วนประกอบหลายๆ อย่างประกอบเข้าด้วยกันและสามารถทำงานได้โดยอัตโนมัติ สามารถโคจรรอบโลกด้วยความเร็วที่สูงพอที่จะหนีจากแรงดึงดูดของโลกได้ การสร้างดาวเทียมนั้นมีความพยายามออกแบบให้ชิ้นส่วนต่างๆ ทำงานได้อย่างประสิทธิภาพมากที่สุด และราคาไม่แพงมาก ดาวเทียมประกอบด้วยส่วนประกอบเป็นจำนวนมาก แต่ละส่วนจะมีระบบควบคุมการทำงานแยกย่อยกันไป และมีอุปกรณ์เพื่อควบคุมให้ระบบต่างๆ ทำงานร่วมกัน โดยองค์ประกอบส่วนใหญ่ของดาวเทียมประกอบด้วยส่วนต่างๆ ดังนี้
  1. โครงสร้างดาวเทียม เป็นส่วนประกอบที่สำคัญมาก โครงจะมีน้ำหนักประมาณ 15 - 25% ของน้ำหนักรวม ดังนั้น จึงจำเป็นต้องเลือกวัสดุที่มีน้ำหนักเบา และต้องไม่เกิดการสั่นมากเกินที่กำหนด หากได้รับสัญญาณที่มีความถี่ หรือความสูงของคลื่นมากๆ (amptitude)
  2. ระบบเครื่องยนต์ ซึ่งเรียกว่า "aerospike" อาศัยหลักการทำงานคล้ายกับเครื่องอัดอากาศ และปล่อยออกทางปลายท่อ ซึ่งระบบดังกล่าวจะทำงานได้ดีในสภาพสุญญากาศ ซึ่งต้องพิจารณาถึงน้ำหนักบรรทุกของดาวเทียมด้วย
  3. ระบบพลังงาน ทำหน้าที่ผลิตพลังงาน และกักเก็บไว้เพื่อแจกจ่ายไปยังระบบไฟฟ้าของดาวเทียม โดยมีแผงรับพลังงานแสงอาทิตย์ (Solar Cell) ไว้รับพลังงานจากแสงอาทิตย์เพื่อเปลี่ยนเป็นพลังงานไฟฟ้า ให้ดาวเทียม แต่ในบางกรณีอาจใช้พลังงานนิวเคลียร์แทน
  4. ระบบควบคุมและบังคับ ประกอบด้วย คอมพิวเตอร์ที่เก็บรวมรวมข้อมูล และประมวลผลคำสั่งต่างๆ ที่ได้รับจากส่วนควบคุมบนโลก โดยมีอุปกรณ์รับส่งสัญญาณ (Radar System) เพื่อใช้ในการติดต่อสื่อสาร
  5. ระบบสื่อสารและนำทาง มีอุปกรณ์ตรวจจับความร้อน ซึ่งจะทำงาน โดยแผงวงจรควบคุมอัตโนมัติ
  6. อุปกรณ์ควบคุมระดับความสูง เพื่อรักษาระดับความสูงให้สัมพันธ์กันระหว่างพื้นโลก และดวงอาทิตย์ หรือเพื่อรักษาระดับให้ดาวเทียมสามารถโคจรอยู่ได้
  7. เครื่องมือบอกตำแหน่ง เพื่อกำหนดการเคลื่อนที่ นอกจากนี้ยังมีส่วนย่อยๆ อีกบางส่วนที่จะทำงานหลังจาก ได้รับการกระตุ้นบางอย่าง เช่น ทำงานเมื่อได้รับสัญญาณ สะท้อนจากวัตถุบางชนิด หรือทำงานเมื่อได้รับลำแสงรังสี ฯลฯ
ชิ้นส่วนต่างๆ ของดาวเทียมได้ถูกทดสอบอย่างละเอียด ส่วนประกอบต่างๆ ถูกออกแบบสร้าง และทดสอบใช้งานอย่างอิสระ ส่วนต่างๆ ได้ถูกนำมาประกอบเข้าด้วยกัน และทดสอบอย่างละเอียดครั้งภายใต้สภาวะที่เสมือนอยู่ในอวกาศก่อนที่มัน จะถูกปล่อยขึ้นไปในวงโคจร ดาวเทียมจำนวนไม่น้อยที่ต้องนำมาปรับปรุงอีกเล็กน้อย ก่อนที่พวกมันจะสามารถทำงานได้ เพราะว่าหากปล่อยดาวเทียมขึ้นสู่วงโคจรแล้ว เราจะไม่สามารถปรับปรุงอะไรได้ และดาวเทียมต้องทำงานอีกเป็นระยะเวลานาน ดาวเทียมส่วนมากจะถูกนำขึ้นไปพร้อมกันกับจรวด ซึ่งตัวจรวดจะตกลงสู่มหาสมุทรหลังจากที่เชื้อเพลิงหมด



วงโคจรของดาวเทียม

วงโคจรดาวเทียม (Satellite Orbit) เมื่อแบ่งตามระยะความสูง (Altitude) จากพื้นโลกแบ่งเป็น 3 ระยะคือ


อยู่สูงจากพื้นโลกไม่เกิน 1,000 กม. ใช้ในการสังเกตการณ์ สำรวจสภาวะแวดล้อม, ถ่ายภาพ ไม่สามารถใช้งานครอบคลุมบริเวณใดบริเวณหนึ่งได้ตลอดเวลา เพราะมีความเร็วในการเคลื่อนที่สูง แต่จะสามารถบันทึกภาพคลุมพื้นที่ตามเส้นทางวงโคจรที่ผ่านไป ตามที่สถานีภาคพื้นดินจะกำหนดเส้นทางโคจรอยู่ในแนวขั้วโลก (Polar Orbit) ดาวเทียมวงโคจรระยะต่ำขนาดใหญ่บางดวงสามารถมองเห็นได้ด้วยตาเปล่าในเวลาค่ำ หรือก่อนสว่าง เพราะดาวเทียมจะสว่างเป็นจุดเล็ก ๆ เคลื่อนที่ผ่านในแนวนอนอย่างรวดเร็ว


อยู่ที่ระยะความสูงตั้งแต่ 1,000 กม. ขึ้นไป ส่วนใหญ่ใช้ในด้านอุตุนิยมวิทยา และสามารถใช้ในการติดต่อสื่อสารเฉพาะพื้นที่ได้ แต่หากจะติดต่อให้ครอบคลุมทั่วโลกจะต้องใช้ดาวเทียมหลายดวงในการส่งผ่าน


เป็นดาวเทียมเพื่อการสื่อสารเป็นส่วนใหญ่ อยู่สูงจากพื้นโลกประมาณ 35,780 กม. เส้นทางโคจรอยู่ในแนวเส้นศูนย์สูตร (Equatorial Orbit) ดาวเทียมจะหมุนรอบโลกด้วยความเร็วเชิงมุมเท่ากับโลกหมุนรอบตัวเองทำให้ดู เหมือนลอยนิ่งอยู่เหนือ จุดจุดหนึ่งบนโลกตลอดเวลา (เรียกทั่ว ๆ ไปว่า "ดาวเทียมค้างฟ้า")
ดาวเทียมจะอยู่กับที่เมื่อเทียบกับโลกมีวงโคจรอยู่ในระนาบเดียวกันกับ เส้นศูนย์สูตร อยู่สูงจากพื้นโลกประมาณ 35,786 กม. วงโคจรพิเศษนี้เรียกว่า “วงโคจรค้างฟ้า” หรือ “วงโคจรคลาร์ก” (Clarke Belt) เพื่อเป็นเกียรติแก่นาย อาร์เทอร์ ซี. คลาร์ก ผู้นำเสนอแนวคิดเกี่ยวกับวงโคจรนี้ เมื่อ เดือนตุลาคม ค.ศ. 1945
วงโคจรคลาร์ก เป็นวงโคจรในระนาบเส้นศูนย์สูตร (EQUATOR) ที่มีความสูงเป็นระยะที่ทำให้ดาวเทียมที่เคลื่อนที่ด้วยความเร็วเชิงมุม เท่ากันกับการหมุนของ โลกแล้วทำให้เกิดแรงเหวี่ยงหนีศูนย์กลางมีค่าพอดีกับค่าแรงดึงดูดของโลกพอดี เป็นผลให้ดาวเทียมดูเหมือนคงอยู่กับที่ ณ ระดับความสูงนี้ ดาวเทียมค้างฟ้า ส่วนใหญ่ใช้ในการสื่อสารระหว่างประเทศและภายในประเทศ เช่น ดาวเทียมอนุกรม อินเทลแซต ๆลๆ


ประเภทของดาวเทียม


 ดาวเทียม Milstar ดาวเทียมสื่อสารของกองทัพสหรัฐอเมริกา

ดาวเทียมสื่อสารเป็นดาวเทียมที่ต้องทำงานอยู่ตลอดเวลา เรียกได้ว่าทำงานตลอด 24 ชม. ไม่มีวันหยุด เพื่อที่จะเชื่อมโยงเครือข่ายการสื่อสารของโลกเข้าไว้ด้วยกัน ดาวเทียมสื่อสารเมื่อถูกส่งเข้าสู่วงโคจร มันก็พร้อมที่จะทำงานได้ทันที มันจุส่งสัญญาณไปยังสถานีภาคพื้นดิน สถานีภาคพื้นดินจะรับสัญญาณโดยใช้อุปกรณ์ ที่เรียกว่า "Transponder" ซึ่งเป็นอุปกรณ์ที่ทำหน้าที่พักสัญญาณ แล้วกระจายสัญญาณไปยังจุดรับสัญญาณต่างๆ บนพื้นโลก ดาวเทียมสื่สารสามารถส่งผ่านสัญญาณโทรศัพท์ ข้อมูลต่างๆ รวมถึงสัญญาณภาพโทรทัศน์ได้ไปยังทุกหนทุกแห่ง


ดาวเทียมธีออส

การใช้ดาวเทียมให้คลื่นแสงที่เป็นพลังงานแม่เหล็กไฟฟ้า (EME : Electro - Magnetic Energy) ทำหน้าที่เสมือนสื่อกลางส่งผ่านระหว่างวัตถุเป้าหมาย และอุปกรณ์บันทึกข้อมูล อุปกรณ์ถ่ายถาพที่ติดตั้งอยู่บนดาวเทียม มักจะได้รับการออกแบบให้มีความสามารถถ่ายภาพ และมีความหลากหลายในรายละเอียดของภาพได้อย่างเหมาะสม เพื่อประโยชน์ในการจำแนกประเภททรัพยากรที่สำคัญๆ




ดาวเทียมอุตุนิยมวิทยาเป็นดาวเทียมที่ให้ข้อมูลเกี่ยวกับสภาพภูมิอากาศด้วยภาพถ่ายเรดาร์ (Radar) และภาพถ่ายอินฟาเรด(Infared) เนื่องจากดาวเทียมอุตุนิยมวิทยาเป็นดาวเทียมสำรวจประเภทหนึ่งจึงมีอุปกรณ์บนดาวเทียมคล้ายกับดาวเทียมสำรวจทรัพยากร จะแตกต่างก็เพียงหน้าที่ การใช้งาน ดังนั้นดาวเทียมอุตุนิยมวิทยาจึงมีหลักการทำงานเช่นเดียวกับดาวเทียมสำรวจทรัพยากร กล่าวคือ อุปกรณ์สำรวจอุตุนิยมวิทยาบนดาวเทียมจะส่ง สัญญาณมายังเครื่องรับที่สถานีภาคพื้นดิน ซึ่งที่สถานีภาคพื้นดินนี้จะมีระบบรับสัญญาณแตกต่างกันไปตามดาวเทียมแต่ละดวง


ดาวเทียม NAVSTAR ของสหรัฐ

ระบบหาตำแหน่งโดยใช้ดาวเทียม (Global Positioning Satellite System - GPS) ถูกพัฒนาโดยทหารสำหรับการใช้งานในกระทรวงกลาโหม ของสหรัฐอเมริกา ซึ่งในปัจจุบันได้มีการนำมาใช้งานในเชิงพาณิชย์ โดยใช้เป็นระบบนำร่องให้กับเครื่องบิน เมื่อดาวเทียมที่ใช้กับระบบ GPS ขยายตัวมากขึ้น จึงมีพื้นที่การครอบคลุมมากขึ้น และได้มีการนำมาประยุกต์ใช้งานอย่างกว้างขวาง เช่น การนำร่องให้เรือเดินสมุทรพาณิชย์ในบริเวณที่ระบบนำร่องภาคพื้นดิน ไม่สามารถใช้ได้



-ดาวเทียมสมุทรศาสตร์

เราสามารถนำดาวเทียมไปใช้กับงานได้หลากหลายสาขา งานทางด้านสำรวจทางทะเลก็เป็นอีกสาขาหนึ่งที่ดาวเทียมได้เข้าไปมีบทบาทปัจจุบันนักวิทยาศาสตร์ทางทะเล และนักชีววิทยาทางทะเลสามารถตรวจจับความ เคลื่อนไหวของทุกสรรพสิ่งในท้องทะเลได้ ก็ด้วยการใช้งานจากดาวเทียมนั่นเอง โดยนำข้อมูลที่ได้จากดาวเทียมสำรวจทางทะเลมาตรวจวิเคราะห์สภาพแวดล้อม ลักษณะสิ่งมีชีวิต ความแปรปรวนของคลื่นลมและกระแสน้ำ จนกระทั่งได้รายงานสรุปสภาพทางทะเลที่สมบูรณ์

-ดาวเทียมสำรวจอวกาศ
สถานีบนพื้นโลก

ดาวเทียมเพื่อการสำรวจอวกาศเป็นเทคโนโลยีที่ยังใหม่มาก โดยดาวเทียมประเภทนี้จะถูกนำขึ้นไปสู่วงโคจรที่สูงกว่าดาวเทียมประเภทอื่น ๆ ลึกเข้าไปในอวกาศ ดังนั้นดาวเทียมสำรวจอวกาศจึงให้ภาพที่ไร้สิ่งกีดขวางใด ๆ ไม่มีชั้นบรรยากาศของโลกมากั้น ดาวเทียมสำรวจอวกาศบางดวงก็จะนำอุปกรณ์ตรวจจับ และบันทึกคลื่นแม่เหล็กไฟฟ้า บางดวงก็จะมีหน้าที่ตรวจจับและบันทึกรังสีอัลตร้าไวโอเล็ต

-ดาวเทียมจารกรรม

ดาวเทียมที่น่าสนใจอีกประเภทหนึ่งก็คือ ดาวเทียมเพื่อการจารกรรมหรือสอดแนม ซึ่งแบ่งออกเป็น 4 ชนิดใหญ่ ๆ ด้วยกัน แต่ที่นิยมมากที่สุดคือประเภทที่ใช้เพื่อการลาด ตระเวน โดยมีการติดกล้องเพื่อใช้ในการถ่ายภาพพิเศษ สามารถสืบหาตำแหน่งและรายละเอียดเฉพาะพื้นที่ที่ต้องการได้ ดาวเทียมจะมีอุปกรณ์ตรวจจับ คลื่นวัตถุด้วยเรด้าร์และ แสงอินฟราเรด ซึ่งสามารถตรวจจับได้ทั้งในที่มืด หรือที่ที่ถูกพรางตาไว้



 ดาวเทียมทำงานอย่างไร 

ดาวเทียมจะถูกส่งขึ้นไปลอยอยู่ในตำแหน่ง วงโคจรค้างฟ้า ซึ่งมีระยะห่างจากพื้นโลกประมาณ 36,000-38,000 กิโลเมตร และโคจรตามการหมุนของโลก โดยมีระบบเชื้อเพลิงเพื่อควบคุมตำแหน่ง ให้อยู่ในตำแหน่งองศาที่ได้สัมปทานเอาไว้กับหน่วยงานที่ดูแลเรื่องตำแหน่งวงโคจรของดาวเทียมคือ IFRB ( International Frequency Registration Board)
ดาวเทียมที่ลอยอยู่บนท้องฟ้า จะทำหน้าที่รับสัญญาณที่ยิงขึ้นมาจากสถานีภาคพื้นดิน เรียกว่าสัญญาณขาขึ้น (Uplink) ขยายสัญญาณพร้อมทั้งแปลงสัญญาณให้มีความถี่ต่ำลง เพื่อป้องกันการรบกวนกันระหว่างสัญญาณขาขึ้นและส่งลงมา โดยมีจานสายอากาศทำหน้าที่รับและส่งสัญญาณส่วนสัญญาณในขาลงเรียกว่า (Downlink) วงโคจรดาวเทียม เมื่อแบ่งตามระยะความสูงจากพื้นโลกแบ่งเป็น 3 ระยะคือ

1.วงโคจรระยะต่ำ

อยู่สูงจากพื้นโลกไม่เกิน 1,000 กม. ใช้ในการสังเกตการณ์ สำรวจสภาวะแวดล้อม ถ่ายภาพ ไม่สามารถใช้งานครอบคลุมบริเวณใดบริเวณหนึ่งได้ตลอดเวลา เพราะมีความเร็วในการเคลื่อนที่สูง แต่จะสามารถบันทึกภาพคลุมพื้นที่ตามเส้นทางวงโคจรที่ผ่านไป ตามที่สถานีภาคพื้นดินจะกำหนดเส้นทางโคจรอยู่ในแนวขั้วโลก (Polar Orbit) ดาวเทียมวงโคจรระยะต่ำขนาดใหญ่บางดวงสามารถมองเห็นได้ด้วยตาเปล่าในเวลาค่ำ หรือก่อนสว่าง เพราะดาวเทียมจะสว่างเป็นจุดเล็กๆ เคลื่อนที่ผ่านในแนวนอนอย่างรวดเร็ว

2.วงโคจรระยะปานกลาง

อยู่ที่ระยะความสูงตั้งแต่ 1,000 กม.ขึ้นไป ส่วนใหญ่ใช้ในด้านอุตุนิยมวิทยา และสามารถใช้ในการติดต่อสื่อสารเฉพาะพื้นที่ได้ แต่หากจะติดต่อให้ครอบคลุมทั่วโลก จะต้องใช้ดาวเทียมหลายดวงในการส่งผ่าน

3.วงโคจรประจำที่

เป็นดาวเทียมเพื่อการสื่อสารเป็นส่วนใหญ่ อยู่สูงจากพื้นโลกประมาณ 35,780 กม. เส้นทางโคจรอยู่ในแนวเส้นศูนย์สูตร ดาวเทียมจะหมุนรอบโลกด้วยความเร็วเชิงมุมเท่ากับโลกหมุนรอบตัวเองทำให้ดู เหมือนลอยนิ่งอยู่เหนือจุดจุดหนึ่งบนโลกตลอดเวลา (เรียกทั่วๆ ไปว่า “ดาวเทียมค้างฟ้า” หรือ “วงโคจรคลาร์ก” (Clarke Belt) เพื่อเป็นเกียรติแก่ นายอาร์เทอร์ ซี. คลาร์ก ผู้นำเสนอแนวคิดเกี่ยวกับวงโคจรนี้ เมื่อ เดือนตุลาคม ค.ศ.1945
ดาวเทียมจะอยู่กับที่เมื่อเทียบกับโลก มีวงโคจรอยู่ในระนาบเดียวกันกับเส้นศูนย์สูตร อยู่สูงจากพื้นโลกประมาณ 35,786 กม.
วงโคจรคลาร์ก เป็นวงโคจรในระนาบเส้นศูนย์สูตร (EQUATOR) ที่มีความสูงเป็นระยะที่ทำให้ดาวเทียมที่เคลื่อนที่ด้วยความเร็วเชิงมุม เท่ากันกับการหมุนของโลก แล้วทำให้เกิดแรงเหวี่ยงหนีศูนย์กลางมีค่าพอดีกับค่าแรงดึงดูดของโลก เป็นผลให้ดาวเทียมดูเหมือนคงอยู่กับที่ ณ ระดับความสูงนี้ ดาวเทียมค้างฟ้าส่วนใหญ่ใช้ในการสื่อสารระหว่างประเทศและภายในประเทศ เช่น ดาวเทียมอนุกรม อินเทลแซต ฯลฯ




ที่มาของข้อมูล

http://53010512079g19.blogspot.com/2012/01/blog-post_5930.html