การปรับเทียบเรดาร์นอกชายฝั่งสำหรับ NOAA

โดย: Woods Hole Oceanographic Institution


ความท้าทาย
มากกว่าทศวรรษที่ผ่านมา องค์การบริหารมหาสมุทรและชั้นบรรยากาศแห่งชาติสหรัฐฯ (NOAA) ได้ดำเนินการติดตั้งสถานีเรดาร์ตามแนวชายฝั่งของสหรัฐอเมริกา จุดประสงค์ไม่ใช่เพื่อตรวจจับเรือหรือเครื่องบิน แต่เพื่อตรวจจับ น้ำทะเล โดยใช้เทคโนโลยี โดปเปลอร์เรดาร์ ที่สามารถตรวจวัดความเร็วและทิศทางของกระแสน้ำผิวทะเลได้

เหตุใดจึงต้องติดตามกระแสน้ำ? นักว่ายน้ำในทะเลต่างทราบดีว่ากระแสน้ำสามารถทรงพลังแค่ไหน การรู้ทิศทางของกระแสน้ำช่วยให้หน่วยยามฝั่งสามารถปฏิบัติภารกิจค้นหาและช่วยเหลือได้อย่างมีประสิทธิภาพ รวมถึงติดตามความเสี่ยงต่างๆ เช่น เรือเสียการควบคุม ตู้คอนเทนเนอร์ที่ตกน้ำ หรือคราบน้ำมันรั่วไหล

อย่างไรก็ตาม เรดาร์แบบโดปเปลอร์ก็ยังมีข้อจำกัด เช่น การเคลื่อนผ่านของเรือขนาดใหญ่ หรือการมีสิ่งกีดขวาง เช่น กังหันลมขนาดใหญ่ อาจรบกวนสัญญาณเรดาร์ได้ ยิ่งพื้นที่ชายฝั่งถูกใช้มากขึ้นเท่าใด ความแม่นยำของเรดาร์ก็ยิ่งลดลง


แนวทางแก้ไข
Woods Hole Oceanographic Institution (WHOI) ในรัฐแมสซาชูเซตส์ เป็นองค์กรไม่แสวงหาผลกำไรที่มีชื่อเสียงระดับโลกด้านการวิจัยและการศึกษาทางมหาสมุทร ได้รับทุนวิจัยจาก NOAA เพื่อศึกษากระแสน้ำใน Massachusetts Bay, Nantucket Sound และ อ่าว Maine เพื่อนำข้อมูลมาเปรียบเทียบกับข้อมูลจากโดปเปลอร์เรดาร์

โครงการนี้เน้นศึกษาผลกระทบจากโครงการ Vineyard Wind 1 ซึ่งเป็นโครงการติดตั้งกังหันลมนอกชายฝั่งจำนวน 63 ต้น ห่างจากชายฝั่งประมาณ 35 ไมล์ทะเล การเริ่มก่อสร้างถือเป็นโอกาสสำคัญในการทดลองเปรียบเทียบความแม่นยำของเรดาร์ ก่อนและหลังติดตั้งกังหันลม หากพบว่าเรดาร์ได้รับผลกระทบอย่างถาวร NOAA จะสามารถใช้ข้อมูลนี้ในการวางแผนการปรับปรุงระบบต่อไป

ทีมวิจัยได้สร้างอุปกรณ์ทดลองชื่อว่า drifter ซึ่งเป็นโครงสร้างเรียบง่าย ทำจากไม้และผ้า สามารถลอยไปตามกระแสน้ำ โดยติดตั้งอุปกรณ์ GPS รุ่น SmartOne C จาก Globalstar ซึ่งใช้พลังงานจากแบตเตอรี่ แล้วปล่อยลงทะเลครั้งละ 10 ชิ้น อุปกรณ์แต่ละตัวสามารถส่งตำแหน่ง GPS ได้โดยเฉลี่ยนานถึง 2 สัปดาห์ ก่อนจะถูกคลื่นทะเลทำลายและจม

ข้อมูลตำแหน่งถูกส่งผ่านเครือข่ายดาวเทียมของ Globalstar และแสดงผลผ่านระบบแผนที่ SPOT My Globalstar นักวิทยาศาสตร์ของ WHOI ใช้ข้อมูลเหล่านี้ในการวิเคราะห์ความเร็วและทิศทางของการลอยเทียบกับข้อมูลเรดาร์ของ NOAA เพื่อตรวจสอบความแม่นยำของระบบเรดาร์

WHOI เลือกใช้เทคโนโลยีของ Globalstar เนื่องจาก SmartOne C มีขนาดกะทัดรัด ใช้งานง่าย ใช้พลังงานต่ำ และมีความคุ้มค่าในการสื่อสารข้อความระยะสั้นผ่านดาวเทียม


เกี่ยวกับ Woods Hole Oceanographic Institution
Woods Hole Oceanographic Institution (WHOI) เป็นองค์กรไม่แสวงหาผลกำไรชั้นนำระดับโลกด้านการวิจัยและสำรวจมหาสมุทร มีชื่อเสียงจากผลงานวิจัยสำคัญมากมาย เช่น การค้นพบซากเรือไททานิคในปี 1985 และการค้นพบ ปล่องความร้อนใต้ทะเลลึก (Hydrothermal Vents) ซึ่งเป็นแหล่งกำเนิดชีวิตในความมืดของมหาสมุทรลึก