MANFAAT IMPLEMENTASI

SISTEM AUGMENTASI BERBASIS SATELIT

(SATELLITE-BASED AUGMENTATION SYSTEM)

1. Pengertian

Sistem augmentasi adalah metode untuk meningkatkan akurasi, kehandalan,

dan ketersediaan sistem navigasi melalui integrasi informasi eksternal ke dalam

proses perhitungan. Satellite-based augmentation system atau sistem augmentasi

berbasis satelit merupakan sistem augmentasi yang mentransmisikan koreksi satu

atau lebih satelit geostasioner, yang memiliki jejak yang luas di bumi.

Beberapa negara telah menerapkan sistem augmentasi berbasis satelit milik

mereka sendiri. Misalnya Amerika Serikat memiliki Wide Area Augmentation System

(WAAS), Eropa memiliki Eropean Geostationer Navigation Overlay Service

(EGNOS), India memiliki Geo Augmented Navigation (GAGAN), dan Jepang

memiliki Multi-fungtional Satellite Augmentation System (MSAS). Sistem

augmentasi berbasis satelit sekarang diimplementasikan di seluruh dunia dalam

rangka meningkatkan akurasi dan integritas navigasi berdasarkan sistem satelit

navigasi global (GNSS).

2. Konsep Satellite-based Augmentation System

Fungsi dasar dari satellite-based augmentation system adalah memberikan

sinyal tambahan untuk meningkatkan ketersediaan data melalui satelit geostasioner,

serta menyediakan transmisi GPS dan integritas data bagi pengguna. Konsep operasi

satellite-based augmentation system dijelaskan dalam 5 langkah di bawah ini :

SBAS reference stations (stasiun referensi SBAS) dikerahkan di seluruh wilayah

layanan untuk mengukur pseudoranges dan frekuensi dari semua satelit yang

terlihat. SBAS reference stations mengirimkan hasil pengukuran tersebut ke

SBAS master stations (stasiun induk SBAS).

SBAS master stations menghitung koreksi waktu dan koordinat dari setiap

satelit gps, koordinat dari setiap geo, dan penundaan vertikal pada grid-grid

ionosfer. Grid-grid ionosfer terdiri dari ionospheric grid points (IGP) pada

ketinggian sekitar 350 km di atas permukaan bumi.

SBAS master stations menghitung batas kesalahan koreksi ionosfer dari setiap

IGP, dikenal dengan sebutan grid ionospheric vertical errors (GIVES).

Perhitungan tersebut dikombinasikan dengan perhitungan batas kesalahan

koreksi waktu dan koordinat dari setiap satelit yang terlihat, dikenal dengan

sebutan user differential range errors (UDRES).

GIVES dan UDRES digunakan untuk menghitung vertical protection level

(VPL) dan horizontal protection level (HPL).

Perhitungan-perhitungan ini dikirimkan kepada pengguna melalui GEO

communication satellites dengan kecepatan 250 bits/s.

3. Wide Area Augmentation System (WAAS)

Wide Area Augmentation System (WAAS) adalah sistem augmentasi berbasis

satelit yang dikembangkan oleh Federal Aviation Administration (FAA). FAA

merupakan regulator penerbangan sipil di Amerika Serikat. WAAS dimaksudkan

untuk memungkinkan pesawat mengandalkan GPS dalam semua fase penerbangan,

termasuk pendekatan presisi untuk setiap bandara di wilayah cakupannya. Pesawat

yang dilengkapi oleh WAAS menggunakan satelit GPS untuk menentukan posisi

pesawat. Dengan adanya WAAS, tingkat akurasi posisi bisa ditingkatkan.

WAAS reference station network (WRS) berfungsi untuk memantau dan

mengumpulkan informasi satelit GPS. Data yang diterima akan diproses dan

diformat oleh master stasion atau stasiun induk. Kemudian ground uplink station

akan memancarkan kembali data WAAS (WAAS signal) kepada pengguna GPS

(dalam hal ini adalah pihak penerbangan). Setiap FAA Air Route Traffic Control

Center di 50 negara bagian memiliki WRS, kecuali Indianapolis. Ada juga stasiun

yang diposisikan di Kanada, Meksiko, dan Puerto Rico.

4. European Satellite Augmentation System (EGNOS)

EGNOS merupakan proyek bersama yang dilakukan oleh European Cosmic

Agency, European Comission, EUROCONTROL, dan European Organization for Air

Navigation. Proyek EGNOS dimulai pada tahun 1994 ketika dewan Eropa meyetujui

proyek penciptaan sistem EGNOS. Pada tahun 1996, satelit komunikasi yang

pertama (Inmarsat F2 AOR-E) ditempatkan di orbit, disusul dengan satelit Inmarsat

F5 IOR-W yang dikirim 2 tahun kemudian. Pada Juni 2003, master control centre

yang pertama dibuka di Jerman. EGNOS versi pertama diluncurkan pada juli 2005.

Infrastruktur EGNOS terdiri dari tiga satelit geostasioner Eropa yang dilengkapi

dengan transponder dan network of ground station yang meliputi 34 RIMS (ranging

and integrity monitoring stations), 4 MCC stations (master control centre stations), 6

NLES (navigation land earth stasion), dan 2 stasiun di Spanyol (DVP-development

verification platform dan ASQF-application specific qualification facility).

Tugas utama dari RIMS adalah untuk memberikan koreksi, menilai keakuratan

informasi navigasi, dan mendeteksi penyimpangan sinyal.

MCC stations berfungsi untuk meproses data yang diterima dari RIMS dan

memeriksa kehandalan sinyal yg diterima oleh pengguna EGNOS. Dari 4 MCC

stations yang ada, hanya 1 stasiun yang aktif, sedangkan sisanya berada dalam mode

siap siaga untuk digunakan dalam kasus gawat darurat.

Tugas utama dari NLES adalah berkomunikasi dengan satelit. NLES

mengirimkan sinyal navigasi yang telah dimodifikasi dengan kode modulasi kepada

satelit EGNOS.

Kegunaan implementasi sistem EGNOS antara lain :

Tanpa adanya EGNOS akurasi GPS receiver hanya sebesar 17 meter,

sedangkan dengan menggunakan EGNOS akurasi meningkatkan menjadi 3

meter dengan kehandalan sebesar 99%.

Meningkatkan keselamatan penerbangan. Menurut perkiraan Airlines and Air

Navigation Agencies, kecelakaan penerbangan bisa menurun hingga 75%.

Mengurangi biaya operasional maskapai penerbangan karena adanya

penurunan delay maupun pembatalan keberangkatan. Hal ini akan

menyebabkan harga tiket penerbangan menjadi lebih murah.

Kemungkinan bandara beroperasi dalam cuaca buruk menjadi semakin besar.

5. Geo Augmented Navigation (GAGAN)

Indian space Research Organisation (ISRO) bekerjasama dengan Airports

Authority of India (AAI) untuk mengimplementasikan satellite-based augmentation

system GPS/GLONASS di wilayah udara India. Tujuannya adalah agar bisa

digunakan oleh penerbangan sipil, pengguna pribadi, kendaraan umum, kereta api,

transportasi laut, kegiatan survei, dan lain-lain.

GAGAN Technology Demonstration System (TDS) adalah pelopor

pengoperasian satellite-based augmentation system di India. Infrastruktur GAGAN

TDS terdiri dari :

8 Indian references stations (INRES).

1 Indian master control centre (INMCC).

1 Indian land up-link station (INLUSS).

Navigation transponder.

Navigation software.

Link komunikasi antara INRES, INLUSS, dan INMCC.

Total electron content (TEC) measurement network dan associated ionospheric

studies.

INRES mengumpulkan data dari semua satelit GPS dan GEO lalu

ditransmisikan secara realtime ke INMCC. Delapan INRES telah didirikan

pemerintah India di kota Delhi, Bangalore, Calcutta, Jammu, Port Blair, Guwahati,

INRES di Bangalore

INMCC di Bangalore

INLUSS di Bangalore

Ahmedabad, dan Trivandrum. Data tersebut kemudian dikoreksi oleh INMCC

dengan menggunakan software. Selanjutnya data yang telah dikoreksi dikirimkan ke

INLUSS. INLUSS bertugas untuk mentrasmisikan data dari IMNCC ke GEO satelit

untuk kemudian diteruskan kepada pengguna.

Kegunaan implementasi sistem GAGAN antara lain :

Membantu pilot bernavigasi di wilayah udara India dengan akurasi 3 meter.

Membantu penerbangan di wilayah dan cuaca yang buruk.

Membantu pendaratan pesawat saat cuaca buruk.

Membantu pendaratan pesawat di wilayah yang sulit seperti bandara

Mangalore dan Leh.

Meningkatkan keamanan dengan mengurangi resiko kecelakaan pesawat.

Memberikan tingkat akurasi posisi yang tinggi bagi lebih dari 200 bandara

non-sipil. Akurasi ini dapat ditingkatkan dengan ground-based augmentation

system.

6. Kesimpulan

Satellite-based augmentation system (SBAS) meningkatkan akurasi posisi

hingga 3 meter dengan kehandalan 99%. SBAS juga meningkatkan keselamatan

penerbangan karena dapat membantu penerbangan di wilayah dan cuaca buruk,

membantu pendaratan pesawat saat cuaca buruk, serta membantu pendaratan

pesawat di wilayah bandara yang sulit, sehingga mengurangi resiko kecelakaan.

DAFTAR PUSTAKA

Atterberg, S., Brown, A. 2000. Benefits Of A Space-based Augmentation System For

Early Implementation Of GPS Modernization Signal. Proceedings Of ION

Meeting. San Diego, CA.

Galas, D., Wajszczak, E. 2013. EGNOS – Use Of GPS System For Approach

Procedures. Advances in Science and Technology Research Journal

Volume 7, Issue 17.

Rao, KNS. 2007. GAGAN – The Indian Satellite Based Augmentation System.

Indian Journal Of Radio & Space Physics Volume 36.