METODE PENENTUAN POSISI

GALIH WASIS WICAKSONOTEKNIK INFORMATIKAMETODE PENENTUAN POSISIHISTORYDECCA navigator system (1930-1940)LORANGEEOMEGATRANSIT atau NAVSAT (Navy Navigation Satelite System)SECORTIMATIONNAVSTAR GPSHISTORYGLONASS (global navigation satelite system)GALILEOCOMPASS.PERAN SISTEM SATELITMemberikan koordinat koordinat baik absolut maupun real time.Menyediakan metode ekstra teresterial untuk menghasilkan koordinat yang akurat dan presisi.Menyediakan data spasial Memberikan informasi bagi perangkat receiverNAVSTAR GPSNAVSTAR GPS (navigation system for timing and ranging) GPS merupakan sistem yang paling dikenal dan digunakan saat ini.Proyek navstar direalisasikan oleh departemen pertahanan AS terdiri dari 24 satelit dalam 6 bidang orbit.Secara teoritis receiver di bumi dapat menerima sinyal sinyal yang berasal dari 4 hingga 10 satelite GPS.NAVSTAR GPS

PRINSIP GPSPrinsip dasar penentuan posisi dengan GPS adalah perpotongan ke belakang dengan pengukuran jarak secara simultan ke beberapa satelit GPS seperti gambar berikut :

SEGMEN GPSSistem GPS terdiri dari 3 segmen dasar yaitu satelite, pengendali sistem (monitoring), dan pengguna (receiver, antena, komputer, software).SEGMEN SATELITEMengorbit dengan ketinggian 20,200 KMMemiliki 6 bidang orbitInklinasi 550Periode orbit 11 jam 58 menitSEGMEN MONITORTerdiri dari 5 monitor (hawaii, kwajalein, Ascensio Island, diego garcia, colorado springs)SEGMEN GPSSegmen monitor pada dasarnya memantau atau mengendalikan satelit berdasarkan fungssinyaSEGMEN PENGGUNATerdiri dari perangkat penerima (antene, receiver, dan lain lain)

SEGMEN GPS

SINYAL GPSSinyal satelit ini dapat melewati awan, kaca, atau plastik, tetapi tidak dapat melewati gedung atau gunung. Satelit mempunyai jam atom, dan juga akan memancarkan informasi waktu/jam. Satelit memancarkan dengan kode pseudo-random. Masing-masing satelit memiliki kodenya sendiri-sendiri.alat navigasi akan mengukur jarak antara alat navigasi dengan satelit, untuk mengukur koordinat lokasi. SINYAL GPSKekuatan sinyal satelit juga akan membantu receiver dalam penghitungan. Kekuatan sinyal ini lebih dipengaruhi oleh lokasi satelit, sebuah alat akan menerima sinyal lebih kuat dari satelit yang berada tepat diatasnya bayangkan lokasi satelit seperti posisi matahari ketika jam 12 siang.dibandingkan dengan satelit yang berada di garis cakrawala bayangkan lokasi satelit seperti posisi matahari terbenam/terbit.

SINYAL GPSGPS memancarkan 2 sinyal-sinyal gelombang mikro (carrier).L1 dengan frekuensi 1575.42 MHz. membawa koce C/A (coarse acquistion) bagi pengguna sipil/umum sering disebut sebagai standart positioning services Kode C/A dipancarkan oleh satelit melalui frekuensi 1.023 MHz. diulang setiap 1 mili-detik.SINYAL GPSL2 dengan frekuensi 1.023 MHzMembawa kode P (precision) bagi militer amerika.Kode P ditransmisikan dengan frekuensi 10.23 MHzDi ulang setiap 1 mingguSelain membawa jenis kode diatas setiap carrier ini juga membawa data (navigation message) dengan kecepatan 50 bit/second.Data ini berisi telemetri, informasi sinkronisasi, jalan satelit dan parameter ephemeris (broadcast), delay ionosfer, dan model waktu UTC.KEKUATAN SINYAL GPSAda banyak hal yang dapat mengurangi kekuatan sinyal satelit:Kondisi geografis, tidak dalam kondisi ruang tertutup.Hutan. Makin lebat hutannya, maka makin berkurang sinyal yang dapat diterima.Air. Jangan berharap dapat menggunakan alat ini ketika menyelam.Kaca film mobil, terutama yang mengandung metal.Alat-alat elektronik yang dapat mengeluarkan gelombang elektromagnetik.

SINYAL GPSGedung-gedung. Tidak hanya ketika di dalam gedung, berada di antara 2 buah gedung tinggi juga akan menyebabkan efek seperti berada di dalam lembah.Sinyal yang memantul, misal bila berada di antara gedung-gedung tinggi, dapat mengacaukan perhitungan alat navigasi sehingga alat navigasi dapat menunjukkan posisi yang salah atau tidak akurat.

METODE PENGAMATANPada dasarnya konsep dasar penentuan posisi dengan satelit GPS adalah pengikatan ke belakang dengan jarak, yaitu mengukur jarak ke beberapa satelit GPS yang koordinatnya telah diketahui.

METODE ABSOLUTPenentuan posisi dengan GPS metode absolut adalah penentuan posisi yang hanya menggunakan 1 alat receiver GPS.Posisi ditentukan dalam sistem WGS 84 (terhadap pusat bumi).Prinsip penentuan posisi adalah perpotongan ke belakang dengan jarak ke beberapa satelit sekaligus.Hanya memerlukan satu receiver GPS. Titik yang ditentukan posisinya bisa diam (statik) atau bergerak (kinematik).Ketelitian posisi berkisar antara 5 sampai dengan 10 meter.METODE DIFERENSIALYang dimaksud dengan penentuan posisi relatif atau metoda differensial adalah menentukan posisi suatu titik relatif terhadap titik lain yang telah diketahui koordinatnya.Pengukuran dilakukan secara bersamaan pada dua titik dalam selang waktu tertentu.Data hasil pengamatan diproses/dihitung akan didapat perbedaan koordinat kartesian 3 dimensi (dx, dy, dz) atau disebut juga dengan baseline antar titik yang diukur.METODE DEFERENSIALMemerlukan minimal 2 receiver, satu ditempatkan pada titik yang telah diketahui koordinatnya. Posisi titik ditentukan relatif terhadap titik yang diketahui. Konsep dasar adalah differencing process dapat mengeliminir atau mereduksi pengaruh dari beberapa kesalahan dan bias. Bisa menggunakan data pseudorange atau fase. Ketelitian posisi yang diperoleh bervariasi dari tingkat mm sampai dengan dm. Aplikasi utama : survei pemetaan, survei penegasan batas, survei geodesi dan navigasi dengan ketelitian tinggi. SUMBER KESALAHAN Kesalahan kesalahan pada pengamatan GPS dapat dikelompokkan :Data emphemerisJam (waktu satelit)IonosfirTroposfirMultipathReceiver.KETELITIAN POSISIKetelitian koordinat pengamatan GPS secara real akan bergantung beberapa faktor:Akurasi data : tipe data yang digunakan, kualitas receiver, level kesalahan & bias.Geometri satelit : jumlah satelit, lokasi & distribusi satelit, lamanya sesi pengamatan.Metode penentuan posisi : absolut, diferensial, jumlah titik referensi (kontrol/receiver GPS)Strategi pemrosesan data : real-time, post-processing, kontrol kualitas, perataan jaringan.

APLIKASI GPSSurvei dan pemetaan. Survei penegasan batas wilayah administrasi, pertambangan dan lain-lain. Geodesi, Geodinamika dan Deformasi. Navigasi dan transportasi. Telekomunikasi. Studi troposfir dan ionosfir. Pendaftaran tanah, Pertanian. Photogrametri & Remote Sensing. GIS (Geographic Information System). Studi kelautan (arus, gelombang, pasang surut). Aplikasi olahraga dan rekreasi. DGPSDGPS (Differential Global Positioning System) adalah sebuah sistem atau cara untuk meningkatkan GPS, dengan menggunakan stasiun darat, yang memancarkan koreksi lokasi. Alat navigasi menerima koreksi dan memasukkannya kedalam perhitungan, maka akurasi alat navigasi tersebut akan meningkat. Karena menggunakan stasiun darat, maka sinyal tidak dapat mencakup area yang luas.