KONSEP DASAR GPS

Dedi Atunggal

Laboratorium Geodesi Geometri

Jurusan Teknik Geodesi Fakultas Teknik UGM

Jalan Grafika No.2 Yogyakarta, 55281

http://www.geodesicors.ft.ugm.ac.id

Prinsip Dasar

BAGIAN GPS:

1. Segmen Angkasa (32 satelit di 6 orbit berbeda, periode 12 jam)

2. Segmen Kontrol (5 monitor station , 1 Master Control Station - MCS)

3. Segmen Pengguna (receiver GPS dari berbagai merk dan jenis)

Pengguna

Satelit

Station Monitor

1

2

3

Prinsip Dasar

Kwajalein Atoll

US Space Command

Hawaii

Ascension Is. Diego Garcia

Cape Canaveral

Ground Antenna Master Control Station Monitor Station

(lanjut)

SPACE RESECTION:

Pemotongan ke belakang menggunakan jarak terhadap

satelit GPS.

Satelit GPS berfungsi memberikan data untuk

penentuan jarak satelit-receiver, sekaligus sebagai

acuan penentuan posisi ~ bench mark (BM)

SV1 SV2

SV3

SV4

1 2 3

4

U

Prinsip Dasar

(lanjut)

Struktur Sinyal

SV1 SV2

SV3

SV4

1 2 3

4

U

Data dari satelit GPS (sinyal GPS):

1. Data kode (C/A dan P)

2. Pesan Navigasi

Dua jenis data tersebut dikirim dari satelit ke receiver

dengan menggunakan gelombang pembawa frekuensi UHF

yang disebut sebagai L1, L2

SV1 SV2

SV3

SV4

1 2 3

4

U

Struktur Sinyal GPS:

(lanjut)

Struktur Sinyal

SV1 SV2

SV3

SV4

1 2 3

4

U

Pesan Navigasi GPS:

(lanjut)

Struktur Sinyal

Pengukuran Jarak Receiver-Satelit

SV1 SV2

SV3

SV4

1 2 3

4

U

Pengukuran jarak satelit-receiver:

1. Pseudoranging - data kode (C/A atau P)

2. Phase Ranging - data gelombang pembawa (L1 atau L2)

SV1 SV2

SV3

SV4

1 2 3

4

U

Pseudoranging dengan data kode C/A atau P:

(lanjut)

Pengukuran Jarak Receiver-Satelit

SV1 SV2

SV3

SV4

1 2 3

4

U

Phase Ranging dengan data L1 atau L2:

(lanjut)

Pengukuran Jarak Receiver-Satelit

SV1 SV2

SV3

SV4

1 2 3

4

U

Absolute Positioning:

Penentuan posisi dengan menggunakan 1 receiver GPS

dengan mengamat minimum 4 satelit GPS dalam waktu

yang simultan.

Data yang digunakan pada umumnya adalah data kode C/A

atau P, baik yang murni maupun yang telah dihaluskan

(carrier-smoothed code)

Penentuan Posisi Absolut

SV1 SV2

SV3

SV4

1 2 3

4

U

Absolute Positioning:

(lanjut)

Penentuan Posisi Absolut

SV1 SV2

SV3

SV4

1 2 3

4

Relative Positioning (Differential GPS):

Penentuan posisi menggunakan 2 receiver atau lebih. Satu

receiver diletakkan di titik acuan dan receiver lain di

letakkan dititik yang akan ditentukan posisinya.

Konsekuensi differential GPS:

1. Mereduksi efek dari sebagian kesalahan

2. Membuat hasil pengamatan berkorelasi scr matematik

3. Mengurangi kuantitas data pengamatan

4. Meningkatkan level derau (noise) dari pengamatan

(lanjut)

Penentuan Posisi Relatif

B

A

SAB

SV1 SV2 t1 (lanjut)

Penentuan Posisi Relatif

B

A

SAB Single Difference (SD)

1. Single difference antar pengamat (SDAP) digunakan

untuk mengeliminir bias waktu satelit dan mereduksi

kesalahan orbit satelit

2. Single difference antar satelit (SDAS) digunakan untuk

mengeliminir bias waktu receiver

3. Single difference antar epok (SDAE) digunakan untuk

mengeliminir ambiguitas fase, dengan catatan tdk

terjadi cycle slips

SDAS

SDAP SV2 t2 SDAE SINGLE DIFFERENCE

Selisih antara 2 one way

ranging (OW)

SV1 SV2 (lanjut)

Penentuan Posisi Relatif

B

A

SAB

Double Difference Pengamat Satelit (DDPS)

Double difference pengamat-satelit (DDPS) digunakan

untuk mengeliminir bias waktu receiver dan satelit,

mereduksi kesalahan orbit satelit, mereduksi kesalahan

ionosfir, mereduksi kesalahan troposfir (jika kondisi

meteorologis hampir sama). Metode yang paling umum

digunakan.

DDPS

DOUBLE DIFFERENCE

Selisih antara dua single

difference

orbit SV1

SV1 t1

SV1 t2 (lanjut)

Penentuan Posisi Relatif

B

A

SAB

Double Difference Pengamat Epok (DDPE)

Double difference pengamat-epok (DDPE) digunakan

untuk mengeliminir bias waktu satelit, mengeliminir

ambiguitas fase, dengan catatan tdk terjadi cycle slips antar

kedua epok, mereduksi kesalahan orbit satelit, mereduksi

kesalahan ionosfir, mereduksi kesalahan troposfir (jika

kondisi meteorologis hampir sama). Bisa juga digunakan

untuk mengedit cycle slips.

DDPE

DOUBLE DIFFERENCE

SV1 t1 SV2 t1 (lanjut)

Penentuan Posisi Relatif

A

Double Difference Satelit Epok (DDSE)

Double difference satelit-epok (DDSE) digunakan untuk

mengeliminir bias waktu receiver, mengeliminir ambiguitas

fase, dengan catatan tdk terjadi cycle slips antar kedua epok,

mereduksi kesalahan orbit satelit, mereduksi kesalahan

ionosfir, mereduksi kesalahan troposfir (jika kondisi

meteorologis hampir sama). Metode ini jarang digunakan.

DDSE

DOUBLE DIFFERENCE

SV2 t2

SV1 t2

Bias dan Kesalahan GPS

Hasanuddin Z. Abidin, 1995

Spektrum Metode GPS

Dedi Atunggal

web: www.geodesicors.ft.ugm.ac.id

email: dediatunggal@ugm.ac.id

mobile: 085878389808

Terimakasih