Sejarah GPS
Awalnya ide ini berasal dari seseorang di masa lampau yang berpikir, bagaimana keberadaan kita saat ini, lokasinya dimana, dan akan pergi ke suatu tempat yang tentunya memerlukan kejelasan lokasi tempat yang tepat. Terkadang, hanya menyebutkan alamat suatu tempat, belum tentu kita menemukan posisi yang dimaksud oleh alamat tadi. Ataupun ada kesamaan alamat bisa terjadi pula. Hal inilah tentunya salah satu yang mendasari munculnya GPS.
Sistem Navigasi dan posisi merupakan hal yang penting dalam berbagai aktifitas dan prosesnya sampai saat ini masih dianggap suatu hal yang rumit. Selama bertahun-tahun perkembangan teknologi berusaha menyederhanakan urutan suatu aplikasi teknologi, tetapi penyederhanaan prosespun terkadang merugikan kita juga.
Akhirnya, Departemen Pertahanan Amerika Serikat memutuskan bahwa militer mereka harus mempunyai suatu bentuk teknologi yang sangat teliti mengenai suatu posisi yang tepat dari suatu lokasi apapun yang ada di permukaan bumi ini. Kebetulan waktu itu mereka mempunyai dana segar senilai 12 juta dollar, dan tentunya hal ini dijadikan modal untuk membangun suatu teknologi mutakhir yang baik.
Kenapa Departemen Pertahanan Amerika mengembangkan GPS ? Pada waktu itu ada sejenis perlombaan senjata dari ICBM, menjadi suatu hal yang menarik dalam hal menentukan lokasi tepat dari lokasi misil yang ditembakkan oleh musuh. Tentunya dengan mengetahui dengan mengetahui lokasi secara tepat, kita bisa menghancurkan musuh tersebut beserta seluruh perangkat persenjataan mereka.
Hal tersebut tidaklah terlalu sulit waktu itu untuk menemukan lokasinya, apabila lokasi peluncuran senjata itu berada di daratan, dimana waktu itu kebanyakan misil darat berasal dari daratan uni soviet. Akan tetapi sebagian besar jenis senjata nuklir, ternyata ditembakan dari arah lautan. Tentunya untuk mempertahankan kekuasan amerika, mereka harus menemukan cara bagaimana menemukan posisi tepat, walaupun itu berada di tengah samudera yang luas dalam hitungan jam. Dan mereka menemukan GPS. GPS atau global positioning system, merupakan suatu system yang merubah system navigasi sampai saat ini.
Differential GPS merupakan suatu bentuk kerjasama dari dua receiver GPS, satu receiver GPS posisinya diam dan receiver GPS lainnya bergerak menyusuri area yang akan dipetakan posisinya. Jadi satu receiver GPS merupakan base station (reference GPS) dan receiver GPS lain menjadi rover GPS. Perlu diingat, untuk Differential GPS, tidak hanya terbatas menggunakan 2 receiver GPS saja, Anda bisa menggunakan 3, 4 atau berapapun receiver GPS. Yang penting ada salah satu yang harus menjadi GPS reference / base station-nya.
Teknologi GPS ini memiliki banyak satelit. Satu buah satelit yang mengitari bumi pada ketinggian 20.000 km hanya dapat meng-cover seper lima dari permukaan bumi.
Dengan jumlah 31 satelit yang mengitari bumi paling tidak ada 8 hingga 12 satelit yang dapat mengirim sinyal secara bersamaan ke satu titik di bumi. Semakin banyak sinyal yang diterima oleh receiver GPS di bumi semakin akurat data dan informasi yang tersaji. Karena semua sinyal yang diterima itu saling mengoreksi satu sama lain yaitu dengan cara menghitung posisi satelit, selisih sudut dan waktu pengirimannya.
Perhatikan gambar dibawah.
Adapun kelebihan gps antara lain, Gps untuk navigasi.
aplikasi gps di bidang militer pada umumnya dapat dibagi menjadi beberapa bagian misalnya, pemetaan (penentuan posisi titik-titik target terutama pada masalah topografi angkatan darat, pencitraan, foto udara, dan beberapa analisis spasial yang ditujukan untuk mendukung perencanaan operasi), navigasi, tracking (monitoring atau pemantauan), atau bahkan sebagai tools penuntun posisi-posisi sasaran peluru kendali, rover, uav, dan auv cthny bisa di lihat di toko gps. Navigasi sering kali dilakukan oleh personel militer yang sedang menempuh perjalanan dari suatu tempat ke tempat-tempat lain yang menjadi targetnya. Oleh karena itu, dengan mengkombinasikan peta, kompas, dan gps (receiver), maka proses navigasi menjadi lebih mudah dan menyenangkan bagi siapapun.
Demikian pula bagi personel militer yang bergerak dengan menggunakan platform (kendaraan), bila menggunakan peta (terutama dijital) dan gps (receiver), navigasinya menjadi jauh lebih mudah, menyenangkan, dan cepat
Sedangkan kekurangan gps :(1)Penggunaan gps untuk mengetahui posisi yang mengandalkan setidaknya tiga satelit ini tidak selamanya akurat. (2)Terkadang, dibutuhkan satu satelit untuk memperbaiki sinyal yang diterima. Ketidakakuratan posisi yang ditunjukkan. (3)Gps ini dipengaruhi oleh posisi satelit yang berubah dan adanya proses sinyal yang ditunda. Kecepatan sinyal gps ini juga seringkali berubah karena dipengaruhi oleh kondisi atmosfer yang ada produk gpsny bisa di lihat di toko gps. Selain itu, sinyal gps juga mudah berinteferensi dengan gelombang elektromagnetik lainnya.
GPS memiliki beberapa jenis, diantaranya:
Jenis Tracking System
Ada berbagai jenis kendaraan sistem pelacakan tersedia. Untuk pengguna individu, yang paling umum adalah sistem on-board sistem navigasi GPS yang menggunakan teknologi untuk memberikan yang terbaik rute dari titik A ke titik B. Lain-lain sistem GPS dipasang ke mobil dan kendaraan memantau posisi kendaraan setiap saat (biasanya waktu inci dari kendaraan dari posisi real-time) dan sangat berguna bagi manajemen armada. Banyak perangkat GPS dapat diaktifkan jika terjadi kecelakaan, sinyal darurat ke layanan yang tepat lokasi kendaraan. Hal ini berguna jika kendaraan telah meninggalkan jalan dan tersembunyi dari pandangan atau crashed di lokasi terpencil.
Real Time Pelacakan
Baik sistem pelacakan GPS memiliki kemampuan untuk memanfaatkan sebuah 'real-time' jaringan nirkabel yang memungkinkan informasi melalui representasi visual. Hal ini memungkinkan pengguna untuk memastikan bahwa mereka mengambil rute yang benar seperti yang ditunjukkan oleh sistem. Manajer untuk Armada anda, tapi juga memungkinkan untuk mendapatkan lokasi apapun armada kendaraan setiap saat, memberi mereka kemampuan untuk menuju lokasi terdekat.
Contoh-contoh GPS:
A. Kemampuan GPS
Beberapa kemampuan GPS antara lain dapat memberikan informasi tentang posisi, kecepatan, dan waktu secara cepat, akurat, murah, dimana saja di bumi ini tanpa tergantung cuaca. Hal yang perlu dicatat bahwa GPS adalah satu-satunya sistem navigasi ataupun system penentuan posisi dalam beberapa abad ini yang memiliki kemampuan handal seperti itu.
Ketelitian dari GPS dapat mencapai beberapa mm untuk ketelitian posisinya, beberapa cm/s untuk ketelitian kecepatannya dan beberapa nanodetik untuk ketelitian waktunya. Ketelitian posisi yang diperoleh akan tergantung pada beberapa faktor yaitu metode penentuan posisi, geometri satelit, tingkat ketelitian data, dan metode pengolahan datanya.
B. Produk yang diberikan GPS
Secara umum produk dari GPS adalah posisi, kecepatan, dan waktu. Selain itu ada
beberapa produk lainnya seperti percepatan, azimuth, parameter attitude, TEC (Total Electron Content), WVC (Water Vapour Content), Polar motion parameters, serta beberapa produk yang perlu dikombinasikan dengan informasi eksternal dari sistem lain, produknya antara lain tinggi ortometrik, undulasi geoid, dan defleksi vertikal.
C. Segmen Penyusun Sistem GPS
Secara umum ada tiga segmen dalam sistem GPS yaitu segmen sistem kontrol, segmen satelit, dan segmen pengguna. Satelit GPS dapat dianalogikan sebagai stasiun radio angkasa, yang diperlengkapi dengan antena-antena untuk mengirim dan menerima sinyal –sinyal gelombang. Sinyal-sinyal ini selanjutnya diterima oleh receiver GPS di/dekat permukaan bumi, dan digunakan untuk menentukan informasi posisi, kecepatan, maupun waktu. Selain itu satelit GPS juga dilengkapi dengan peralatan untuk mengontrol attitude satelit.
Satelit-satelit GPS dapat dibagi atas beberapa generasi yaitu ; blok I, blok II, blok IIA, blok IIR dan blok IIF. Hingga april 1999 ada 8 satelit blok II, 18 satelit blok II A dan 1 satelit blok II R yang operasional.
Secara umum segmen sistem kontrol berfungsi mengontrol dan memantau operasional satelit dan memastikan bahwa satelit berfungsi sebagaimana mestinya Segmen pengguna terdiri dari para pengguna satelit GPS di manapun berada. Dalam hal ini alat penerima sinyal GPS ( GPS receiver ) diperlukan untuk menerima dan memproses sinyal -sinyal dari satelit GPS untuk digunakan dalam penentuan posisi, kecepatan dan waktu.
Komponen utama dari suatu receiver GPS secara umum adalah antena dengan pre-amplifier, bagian RF dengan pengidentifikasi sinyal dan pemroses sinyal, pemroses mikro untuk pengontrolan receiver, data sampling dan pemroses data ( solusi navigasi ), osilator presisi , catu daya, unit perintah dan tampilan, dan memori serta perekam data.
D. Prinsip penentuan posisi dengan GPS
Prinsip penentuan posisi dengan GPS yaitu menggunakan metode reseksi jarak, dimana pengukuran jarak dilakukan secara simultan ke beberapa satelit yang telah diketahui koordinatnya. Pada pengukuran GPS, setiap epoknya memiliki empat parameter yang harus ditentukan : yaitu 3 parameter koordinat X,Y,Z atau L,B,h dan satu parameter kesalahan waktu akibat ketidaksinkronan jam osilator di satelit dengan jam di receiver GPS. Oleh karena diperlukan minimal pengukuran jarak ke empat satelit.
E. Tipe alat (Receiver ) GPS
Ada 3 macam tipe alat GPS, dengan masing-masing memberikan tingkat ketelitian (posisi) yang berbeda-beda. Tipe alat GPS pertama adalah tipe Navigasi (Handheld, Handy GPS).Tipe nagivasi harganya cukup murah, sekitar 1 - 4 juta rupiah, namun ketelitian posisi yangdiberikan saat ini baru dapat mencapai 3 sampai 6 meter.
Tipe alat yang kedua adalah tipe geodetik single frekuensi (tipe pemetaan), yang biasa digunakan dalam survey dan pemetaan yang membutuhkan ketelitian posisi sekitar sentimeter sampai dengan beberapa desimeter.
Tipe terakhir adalah tipe Geodetik dual frekuensi yang dapat memberikan ketelitian posisi hingga mencapai milimeter. Tipe ini biasa digunakan untuk aplikasi precise positioning seperti pembangunan jaring titik kontrol, survey deformasi, dan geodinamika. Harga receiver tipe geodetik cukup mahal, mencapai ratusan juta rupiah untuk 1 unitnya.
F. Sinyal dan Bias pada GPS
GPS memancarkan dua sinyal yaitu frekuensi L1 (1575.42 MHz) dan L2 (1227.60 MHz). Sinyal L1 dimodulasikan dengan dua sinyal pseudo-random yaitu kode P (Protected) dan kode C/A (coarse/aquisition). Sinyal L2 hanya membawa kode P. Setiap satelit mentransmisikan kode yang unik sehingga penerima (receiver GPS) dapat mengidentifikasi sinyal dari setiap satelit. Pada saat fitur ”Anti-Spoofing” diaktifkan, maka kode P akan dienkripsi dan selanjutnya dikenal sebagai kode P(Y) atau kode Y.
Ketika sinyal melalui lapisan atmosfer, maka sinyal tersebut akan terganggu oleh konten dari atmosfer tersebut. Besarnya gangguan di sebut bias. Bias sinyal yang ada utamanya terdiri dari 2 macam yaitu bias ionosfer dan bias troposfer. Bias ini harus diperhitungkan (dimodelkan atau diestimasi atau melakukan teknik differencing untuk metode diferensial dengan jarak baseline yang tidak terlalu panjang) untuk mendapatkan solusi akhir koordinat dengan ketelitian yang baik. Apabila bias diabaikan maka dapat memberikan kesalahan posisi sampai dengan orde meter.
G. Error Source pada GPS
Pada sistem GPS terdapat beberapa kesalahan komponen sistem yang akan mempengaruhi ketelitian hasil posisi yang diperoleh. Kesalahan-kesalahan tersebut contohnya kesalahan orbit satelit, kesalahan jam satelit, kesalahan jam receiver, kesalahan pusat fase antena, dan multipath. Hal-hal lainnya juga ada yang mengiringi kesalahan sistem seperti efek imaging, dan noise. Kesalahan ini dapat dieliminir salah satunya dengan menggunakan teknik differencing data.
H. Metoda penentuan posisi dengan GPS
Metoda penentuan posisi dengan GPS pertama-tama terbagi dua, yaitu metoda absolut, dan metoda diferensial. Masing-masing metoda kemudian dapat dilakukan dengan cara real time dan atau post-processing. Apabila obyek yang ditentukan posisinya diam maka metodenyadisebut Statik. Sebaliknya apabila obyek yang ditentukan posisinya bergerak, makametodenya disebut kinematik. Selanjutnya lebih detail lagi kita akan menemukanmetoda-metoda seperti SPP, DGPS, RTK, Survei GPS, Rapid statik, pseudo kinematik, dan stop and go, serta masih ada beberapa metode lainnya.
I. Ketelitian Posisi yang diperoleh dari Sistem GPS
Untuk aplikasi sipil, GPS memberikan nilai ketelitian posisi dalam spektrum yang cukup luas, mulai dari meter sampai dengan milimeter. Sebelum mei 2000 (SA on) ketelitian posisi GPS metode absolut dengan data psedorange mencapai 30 - 100 meter. Kemudian setelah SA off ketelitian membaik menjadi 3 - 6 meter. Sementara itu Teknik DGPS memberikan ketelitian 1-2 meter, dan teknik RTK memberikan ketelitian 1-5 sentimeter. Untuk posisi dengan ketelitian milimeter diberikan oleh teknik survai GPS dengan peralatan GPS tipe geodetik dual frekuensi dan strategi pengolahan data tertentu.
J. Aplikasi-aplikasi Teknologi GPS
GPS (Global Positioning System) adalah sistem satelit navigasi yang paling populer dan paling banyak diaplikasikan di dunia pada saat ini, baik di darat, laut, udara, maupun angkasa. Antara lain dalam bidang:
Militer
GPS digunakan untuk keperluan perang, seperti menuntun arah bom, atau mengetahui posisi pasukan berada. Dengan cara ini maka kita bisa mengetahui mana teman mana lawan untuk menghindari salah target, ataupun menetukan pergerakan pasukan.
Navigasi
GPS banyak juga digunakan sebagai alat navigasi seperti kompas. Beberapa jenis kendaraan telah dilengkapi dengan GPS untuk alat bantu nivigasi, dengan menambahkan peta, maka bisa digunakan untuk memandu pengendara, sehingga pengendara bisa mengetahui jalur mana yang sebaiknya dipilih untuk mencapai tujuan yang diinginkan.
Sistem Informasi Geografis
Untuk keperluan Sistem Informasi Geografis, GPS sering juga diikutsertakan dalam pembuatan peta, seperti mengukur jarak perbatasan, ataupun sebagai referensi pengukuran.
Sistem pelacakan kendaraan
Kegunaan lain GPS adalah sebagai pelacak kendaraan, dengan bamtuan GPS pemilik kendaraan/pengelola armada bisa mengetahui ada dimana saja kendaraannya/aset bergeraknya berada saat ini.
Pemantau gempa
Bahkan saat ini, GPS dengan ketelitian tinggi bisa digunakan untuk memantau pergerakan tanah, yang ordenya hanya mm dalam setahun. Pemantauan pergerakan tanah berguna untuk memperkirakan terjadinya gempa, baik pergerakan vulkanik ataupun tektonik
Disamping aplikasi-aplikasi di atas, bidang-bidang aplikasi GPS yang cukup marak saat ini antara lain meliputi survai pemetaan, geodinamika, geodesi, geologi, geofisik, transportasi dan navigasi, pemantauan deformasi, pertanian, kehutanan, dan bahkan juga bidang olahraga dan rekreasi. Di Indonesia sendiri penggunaan GPS sudah dimulai sejak beberapa tahun yang lalu dan terus berkembang sampai saat ini baik dalam volume maupun jenis aplikasinya.
"JaLani HidUp nE dg smUa kmampUAn yG kiTA miliki"
"LakUkaN yG trbaEg for yuorsELf n fOr OrNg_oRNg yG U saiaNgii..!!"
Chaaayooo!!!!
keEp smiLe
^_^
Tidak ada komentar:
Posting Komentar