GEODESI SATELIT

A. Pendahuluan

Definisi Modern untuk Ilmu Geodesi menurut IAG (International Assocation

Of Geodesy) yaitu [Rinner,1979] : Geodesi adalah disiplin ilmu yang mempelajari

tentang pengukuran dan perpresentasian dari Bumi dan benda-benda langit lainnya,

termasuk medan gaya beratnya masing-masing, dalam ruang tiga dimensi yang

berubah dengan waktu.

Definisi Geodesi lainnya yang bersifat modern diberikan oleh [OSU,2011]

sebagaai berikut : Geodesi adalah bidang ilmu inter-disiplin yang menggunakan

pengukuran-pengukuran pada permukaan Bumi serta dari wahana pesawat dan

wahana angkasa untuk mempelajari bentuk dan ukuran Bumi, planet-planet dan

satelitny, serta perubahan-perubahannya; menentukan secara teliti posisi serta

kecepatan dari titik-titik ataupun obyek-obyek pada permukaan Bumi atau yang

mengorbit Bumi dan planet-planet dalam suatu sistem referensi tertentu; serta

mengaplikasikan pengetahuan tersebut untuk berbagai aplikasi ilmiah dan rekayasa

dengan menggunakan matematika, fisika, astronomi, dan ilmu komputer.

B. Pengantar Geodesi Satelit

Geodesi Satelit dapat didefiniskan sebagai sub-bidang ilmu geodesi yang

menggunakan bantuan satelit (alam ataupun buatan manusia untuk menyelesaikan

problem-problem geodesi dengan menggunakan pengukuran-pengukuran yang teliti

ke, dari dan antara satelit buatan yang umumnya dekat dengan permukaan bumi

(Seeber, 1983).

Secara umum permasalahan yang ada antara lain adalah

1. Penentuan posisi 3D yang teliti secara global, regional maupun lokal;

2. Penentuan medan gaya berat bumi dan fungsi-fungsi linearnya (seperti

geoid yang teliti) dalam skala global, regional, maupun lokal, dan

3. Pengukuran dan pemodelan dari fenomena geodinamika, seperti

pergerakan kutub, rotasi bumi, dan deformasi kerak bumi.

Pendekatan dalam menggunakan satelit dikenal kategorisasi geodesi satelit

geometrik dan geodesi satelit dinamik. Perbedaannya adalah sebagai berikut :

1

Geodesi Satelit Geometrik Geodesi Satelit DinamikSatelit dianggap sebagai target, titik kontrol, atau wahana pengukur

Satelit dianggap sebagai sensor atau prober dari medan gaya berat

Berperan dalam penentuan posisi serta variasi spasial dan temporalnya.

Berperan dalam penentuan medan gaya berat serta variasi spasial dan temporalnya.

Orbit satelit yang relatif cukup tinggi di atas permukaan bumi, maka dapat mencakup daerah yang relatif luas.

Satelit mengorbit Bumi secara kontinyu dan juga Bumi berotasi, maka satelit akan sangat efektif digunakan untuk mempelajari medan gaya berat bumi secara global.

Penentuan posisi antar titik relatif tidak terhambat dengan bentang-bentang alam yang terletak antara titik-titik yang bersangkutan.

C. Sistem Pengamatan Geodesi Satelit

Terdapat beberapa metode atau sistem pengamatan geodesi satelit yaitu :

Sistem bumi ke angkasa seperti Sistem Fotografi Satelit, SLR (Satellite

Laser Ranging), LLR (Lunar Laser Ranging), dan satelit navigasi (seperti

Doppler, GPS, dan GLONASS);

Sistem angkasa ke bumi, seperti sistem satelit altimetri, spaceborne laser,

VLBI(Very Long Baseline Interferometry), dan satelit gradiometri.

Sistem angkasa ke angkasa, seperti sistem satellite-to-satellite tracking

(SST).

Gambar Sistem Pengamatan Geodesi Satelit

2

D. Pengertian GNSS

GNSS (Global Navigation Satelit System) merupakan teknologi yang

digunakan untuk menentukan posisi atau lokasi dalam satuan ilmiah di Bumi.

Satelit akan mentransmisikan sinyal radio dengan frekuensi tinggi yang berisi data

waktu dan posisi yang dapat diambil oleh penerima yang memungkinkan pengguna

untuk mengetahui lokasi tepat mereka dimanapun baik di permukaan darat,

permukaan air dan di udara

Sistem ini didesain untuk memberikan posisi 3 dimensi dan kecepatan serta

informasi mengenai waktu, secara kontinyu tanpa bergantung pada waktu dan

cuaca di seluruh dunia secara simultan. Terdapat beberapa sistem satelit navigasi

yang berjalan diatas bumi, seperti :

GPS – Global Positioning System (USA)

GLONASS – Global Navigation Satellite System (Rusia)

GALILEO (Eropa)

BEIDOU (China)

IRNSS (India)

QZSS (Jepang), dll

Sistem ini akan terus dikembangkan untuk menjadi lebih baik untuk memenuhi

standar keakuratan data yang dihasilkan dan kehandalan dalam memenuhi

kebutuhan dan juga bertujuan untuk penggunaan sipil tanpa memperhatikan batasan

kenegaraan (Global) untuk mendukung peningkatan kualitas dan kenyamanan

kehidupan.

Terdapat 3 Segments Utama GNSS, yaitu :

Segmen Satelit

Satelit-satelit GPS dapat diibaratkan sebagai stasiun2 radio di luar angkasa

dengan antena yang mengirim & menerima sinyal.

Sinyal yg dikirim diterima receiver untuk menentukan informasi posisi,

kecepatan, maupun waktu.

Segmen Sistem Kontrol

Berfungsi memantau & mengontrol operasional satelit dan memastikan

satelit berfungsi sebagaimana mestinya.

Di samping fungsi tersebut, segmen kontrol juga berfungsi menentukan

orbit dari semua satelit yang merupakan informasi vital untuk penentuan

posisi.3

Pemonitor ini tersebar di seluruh dunia, yaitu Ascension (Atlantik

Selatan), Diego Garcia (S. Hindia), Kwajalein (Pasifik Utara), Hawaii,

Cape Canaveral, & Colorado Springs.

Segmen Pengguna

Pengguna :

di darat

di laut

di udara

Diperlukan receiver untuk menerima dan memproses sinyal dari satelit untuk

penentuan posisi, kecepatan dan waktu.

Gambar 3 Segmen Utama GNSS.

Konsep Dasar GNSS, seperti gambar dibawah ini :

Step 1 - Orbitasi: GNSS Satelit Mengorbit Bumi. Satelit mengetahui Orbit

Ephemeris (Parameter yang mendefinisikan posisi Orbit) dan Waktu dengan

4

SANGAT TELITI. Stasiun Kontrol di Bumi mengontrol dan meng-”adjust”

Ephemeris dan Waktu jika diperlukan.

Step 2 - Propagasi: GNSS satellite secara reguler memancarkan ephemeris dan

waktu serta status kesehatannya. Sinyal-sinyal radio GNSS melewati layer-

layer atmosphere ke User Equipment.

Step 3 - Resepsi: GNSS user equipment menerima sinyal dari banyak satelit

GNSS dan setiap satelit didefinisikan posisinya dan dihitung waktu tempuh

sinyal dari satelit ke user equipment.

Step 4 - Komputasi: User menggunakan informasi yang diterima untuk

menghitung waktu, kecepatan dan menentukan posisi pengamat.

Step 5 - Aplikasi: Informasi Hasil Hitungan baik waktu, kecepatan dan posisi

digunakan unjtuk berbagai aplikasi , seperti untuk Navigasi, Pengukuran dan

Pemetaan

5