ทำไมบางครั้ง GPS พาไปผิดฝั่งถนนกลางตึกสูง? ตัวการคือสัญญาณที่ “เด้งกลับ” จากอาคาร

เคยเจอไหมครับ กำลังเปิดแผนที่นำทางอยู่ดี ๆ จุดตำแหน่งบนมือถือกลับกระโดดไปอยู่อีกฝั่งถนน หรือแอปคิดว่าเราเลี้ยวเข้าซอยไปแล้ว ทั้งที่รถยังวิ่งอยู่บนถนนเส้นเดิม โดยเฉพาะเวลาเข้าเขตที่มีตึกสูงเรียงอยู่สองข้างทาง

อาการแบบนี้ไม่ได้แปลว่า GPS เสียเสมอไป และก็ไม่ใช่เพราะดาวเทียม “มองไม่เห็นเรา” แบบที่หลายคนอาจนึกภาพ เพราะจริง ๆ แล้วโทรศัพท์เป็นฝ่ายรับสัญญาณจากดาวเทียมหลายดวง แล้วนำข้อมูลเวลาและตำแหน่งของดาวเทียมมาคำนวณว่าตัวเองอยู่ตรงไหน

ในพื้นที่โล่งที่มองเห็นท้องฟ้าได้ดี สมาร์ตโฟนที่ใช้ GPS สามารถระบุตำแหน่งได้ค่อนข้างแม่น แต่ GPS.gov ระบุว่าความแม่นยำจะลดลงเมื่ออยู่ใกล้ อาคาร สะพาน ต้นไม้ หรือสิ่งกีดขวางขนาดใหญ่ เพราะสัญญาณจากดาวเทียมอาจถูกบังหรือสะท้อนก่อนมาถึงตัวรับสัญญาณ

ปัญหาไม่ได้มีแค่ “ตึกบังสัญญาณ”

ส่วนที่น่าสนใจกว่าคือ ตึกสูงไม่ได้ทำหน้าที่เป็นเพียงกำแพงบังสัญญาณเท่านั้น แต่ผิวอาคาร โดยเฉพาะกระจก โลหะ และพื้นผิวแข็ง ยังสามารถทำให้สัญญาณวิทยุสะท้อนกลับได้ด้วย

ปกติสัญญาณควรเดินทางจากดาวเทียมมายังโทรศัพท์โดยตรง แต่ในเมืองที่มีตึกสูง สัญญาณบางส่วนอาจเดินทางไปชนอาคารก่อน แล้วค่อยสะท้อนมาถึงโทรศัพท์อีกที

ปรากฏการณ์นี้เรียกว่า Multipath หรือการที่สัญญาณเดียวกันเดินทางมาถึงตัวรับผ่านหลายเส้นทาง

ภาพนี้ช่วยให้เห็นกลไกได้ง่ายขึ้น เส้น Direct signal คือสัญญาณที่เดินทางจากดาวเทียมมายังโทรศัพท์โดยตรง ส่วน Reflected signal เดินทางอ้อมไปชนอาคารก่อนมาถึงเครื่องรับ ทำให้ระยะทางที่สัญญาณเดินทางไม่เท่ากัน

ตรงนี้เป็นหัวใจสำคัญ เพราะเครื่องรับ GNSS หรือที่เราเรียกติดปากว่า GPS ใช้เวลาในการเดินทางของสัญญาณเป็นส่วนหนึ่งของการคำนวณระยะห่างจากดาวเทียม เมื่อสัญญาณบางชุดเดินทางอ้อมมากขึ้น การวัดระยะก็อาจคลาดเคลื่อนตามไปด้วย

Navipedia ของ European Space Agency อธิบายว่า Multipath เกิดขึ้นเมื่อสัญญาณมาถึงเสาอากาศผ่านเส้นทางที่ต่างกัน โดยวัตถุสะท้อนที่อยู่ใกล้ตัวรับเป็นสาเหตุสำคัญอย่างหนึ่ง

ทำไมคลาดเพียงไม่กี่เมตร ถึงกลายเป็น “ผิดถนน” ได้?

GPS.gov ระบุว่าสมาร์ตโฟนที่รองรับ GPS ภายใต้ท้องฟ้าเปิดโดยทั่วไปอาจมีความแม่นยำในระดับรัศมีประมาณ 4.9 เมตร แต่ความแม่นยำสามารถแย่ลงได้เมื่อเข้าใกล้อาคาร สะพาน หรือต้นไม้

ฟังดูเหมือนไม่เยอะ แต่ลองนึกภาพถนนในเมืองที่มีหลายเลน ถนนคู่ขนาน หรือซอยอยู่ชิดกัน ความคลาดเพียงไม่กี่เมตรก็เพียงพอให้ระบบตีความว่าเราอยู่บนถนนอีกฝั่งหนึ่งได้

นี่จึงอธิบายได้ว่าทำไมบางครั้งรถยังวิ่งตรงอยู่ แต่จุดบนแผนที่กลับกระโดดไปถนนข้าง ๆ แล้วระบบนำทางเริ่มคำนวณเส้นทางใหม่ ทั้งที่เราไม่ได้เลี้ยวไปไหนเลย

แต่ถ้าลูกศรหันผิดทิศ อาจไม่ใช่ GPS

อาการที่เราเห็นบนแผนที่ยังต้องแยกให้ออกด้วย เพราะ “ตำแหน่งผิด” กับ “ทิศทางผิด” อาจมาจากคนละสาเหตุ

• จุดตำแหน่งกระโดดไปอีกฝั่งถนน — อาจเกี่ยวข้องกับสัญญาณดาวเทียมถูกบังหรือเกิด Multipath
• ตำแหน่งอยู่ถูก แต่ลูกศรหันผิดทาง — อาจเกี่ยวข้องกับเข็มทิศหรือเซนเซอร์ทิศทางของโทรศัพท์
• ตำแหน่งดูถูก แต่ถนนหรือสถานที่บนแผนที่ผิด — อาจเป็นปัญหาจากข้อมูลแผนที่ ไม่ใช่ GPS

Google Maps เองแนะนำว่าหากลำแสงหรือทิศทางของจุดสีน้ำเงินกว้างหรือหันผิดทิศ ผู้ใช้สามารถลองปรับเทียบเข็มทิศได้ ส่วนโทรศัพท์ Android ยังสามารถใช้ข้อมูลจากหลายแหล่งร่วมกัน เช่น GPS และ Wi-Fi เพื่อช่วยประมาณตำแหน่งให้เหมาะสมกับสถานการณ์

ถ้า GPS เริ่มกระโดดกลางเมือง ควรทำอย่างไร?

ถ้ากำลังเดินอยู่และตำแหน่งเพี้ยน ลองขยับออกจากบริเวณชิดตึกสูง ไปยังจุดที่เห็นท้องฟ้ากว้างขึ้นเล็กน้อย ระบบอาจรับสัญญาณตรงจากดาวเทียมได้ดีขึ้น

บนมือถือก็ควรเปิดบริการตำแหน่งให้ครบ และในกรณีของ Google Maps การเปิด Wi-Fi หรือระบบ Location Accuracy สามารถช่วยให้เครื่องใช้ข้อมูลเพิ่มเติมประกอบการหาตำแหน่งได้ แม้ไม่ได้เชื่อมต่อ Wi-Fi อยู่ก็ตาม ทั้งนี้วิธีและชื่อเมนูอาจต่างกันตามรุ่นและระบบปฏิบัติการ

หากจุดตำแหน่งถูกแต่ทิศทางผิด การปรับเทียบเข็มทิศอาจช่วยได้ แต่ถ้าเป็นการขับรถ ควรให้ความสำคัญกับป้ายจราจรและสภาพถนนจริงก่อนคำสั่งจากแอปเสมอ

ครั้งต่อไปที่แผนที่พาเรา “กระโดด” ไปอยู่อีกฝั่งถนนตอนเข้าเขตตึกสูง ลองมองอาคารรอบตัวดูครับ บางครั้งโทรศัพท์ไม่ได้หลงทางเสียทีเดียว แต่มันกำลังพยายามคำนวณตำแหน่งจากสัญญาณดาวเทียมที่บางส่วนเดินทางตรง ขณะที่อีกส่วนหนึ่งเด้งสะท้อนมาจากตึกที่อยู่รอบตัวเรา

แล้วคุณเคยเจอ GPS เพี้ยนหนักที่สุดที่ไหนครับ ระหว่างกลางเมือง ใต้ทางด่วน หรือในลานจอดรถ?

หมายเหตุ: ภาพประกอบใช้เพื่ออธิบายหลักการของสัญญาณและการนำทาง ไม่ใช่ภาพหลักฐานของเหตุการณ์จริง