8

BAB II

SISTEM SATELIT NAVIGASI

Sebelum diuraikan tentang sistem satelit navigasi COMPASS, terlebih dahulu akan

diulas beberapa hal mendasar yang dianggap perlu tentang sistem satelit navigasi. Satelit

navigasi umumnya didesain sebagai suatu sistem satelit yang menyediakan informasi

mengenai posisi tiga dimensi, kecepatan tiga dimensi, dan penentuan waktu yang teliti secara

kontinyu dan simultan kepada banyak orang di seluruh permukaan bumi, tanpa tergantung

waktu dan kondisi cuaca.

Penentuan posisi di permukaan bumi dapat dilakukan dengan beberapa metode.

Metode-metode itu dapat dikelompokkan dalam dua kelompok besar, yaitu metode penentuan

posisi secara terestris dan metode penentuan posisi secara extra-terestris.

Pada metode penentuan posisi secara terestris, penentuan posisi titik-titik dilakukan

dengan berdasarkan kepada pengukuran dan pengamatan yang semuanya dilakukan di

permukaan bumi. Metode extra-terestris diartikan sebagai penentuan posisi yang dilakukan

dengan berdasarkan pengamatan atau pengukuran terhadap benda-benda di angkasa, baik

yang alamiah (seperti bulan, bintang, dan quasar) maupun buatan manusia seperti satelit

(Abidin, 2001).

Penentuan posisi extra-terestris hingga saat ini dapat dilakukan dengan berbagai

macam metode dan teknologi, antara lain :

a. Astronomi Geodesi

b. Fotografi Satelit

c. SLR (Satellite Laser Ranging)

d. LLR (Lunar Laser Ranging)

e. VLBI (Very Long Baseline Interferometry)

f. Transit (Doppler)

g. Sistem Satelit Navigasi (GPS, GALILEO, GLONASS, COMPASS, dll)

h. Dll.

9

Sementara itu, menurut Seeber (1993) metode penentuan posisi secara extra-terestris

itu dapat dibagi menjadi tiga kelompok, yaitu :

1. Sistem pengamatan bumi ke angkasa

a. Fotografi satelit

b. SLR (Satellite Laser Ranging)

c. LLR (Lunar Laser Ranging)

d. Sistem Satelit Navigasi (GPS, GALILEO, GLONASS, COMPASS, dll).

2. Sistem pengamatan angkasa ke bumi

a. Satelit Altimetri

b. Spaceborne Laser

c. VLBI (Very Long Baseline Interferometry)

d. Satelit Gradiometri

3. Sistem pengamatan angkasa ke angkasa

a. Satellite to satellite Tracking (SST)

Beberapa metode penentuan posisi secara extra-terestris tersebut di atas, secara

ilustratif dapat ditunjukkan pada Gambar 2.1 berikut ini.

Gambar 2.1 Beberapa metode penentuan posisi extra-terestris menggunakan

sistem satelit dan benda langit (Abidin, 2001)

10

Dari berbagai metode penentuan posisi yang ada pada saat sekarang ini, penentuan

posisi dengan menggunakan satelit navigasi adalah metode yang paling populer dan yang

paling banyak diaplikasikan. Sistem fotografi satelit pada saat ini sudah tidak digunakan lagi.

Sistem satelit Doppler dan astronomi geodesi sudah mulai jarang digunakan orang untuk

keperluan penentuan posisi. Sedangkan sistem-sistem SLR, LLR, dan VLBI umumnya

digunakan untuk melayani aplikasi-aplikasi ilmiah yang menuntut ketelitian posisi yang

sangat tinggi.

2.1 Pengertian Sistem Satelit Navigasi

Sistem satelit navigasi adalah suatu sistem yang digunakan untuk menentukan posisi

di bumi dengan menggunakan satelit. Segmen satelit pada sistem ini akan mengirimkan sinyal

berisi data posisi (koordinat bujur, lintang dan ketinggian) dan sinyal waktu kepada bagian

penerima di bumi. Dengan demikian, pengguna akan mengetahui koordinat posisi serta waktu

yang presisi.

Prinsip penentuan posisi dengan sistem satelit ini adalah dengan cara pengukuran jarak

dari satelit ke penerima. Besarnya jarak didapatkan dari waktu tempuh gelombang

elektromagnetik (sinyal) yang dipancarkan oleh satelit hingga alat penerima yang ada di bumi,

dikalikan dengan konstanta cepat rambat gelombang elektromagnetik dalam ruang hampa

(Kahar, 2008).

2.1.1 Posisi dan sistem koordinat dalam sistem satelit navigasi

Bumi bergerak dalam orbitnya yang mengelilingi matahari bersama-sama dengan

planet-planet lain dalam galaksi bima sakti. Bumi juga berputar pada porosnya yang biasa

disebut sebagai gerakan rotasi bumi. Sementara dua gerakan itu terjadi, kerak-kerak bumi

juga bergerak relatif satu terhadap lainnya. Ketiga pergerakan bumi tersebut berpengaruh

terhadap pendefinisian sistem koordinat yang digunakan dalam sistem satelit navigasi.

Untuk menyatakan posisi berupa koordinat di permukaan bumi, diperlukan suatu

sistem yang dapat menyatakan posisi suatu objek relatif terhadap objek lainnya. Sistem ini

disebut sistem koordinat. Sistem koordinat haruslah mempunyai acuan dalam menyatakan

posisi. Begitu pun dalam sistem satelit navigasi, untuk mendefinisikan posisi penerima sinyal

di bumi, diperlukan suatu sistem koordinat yang mendefinisikan posisi penerima itu

11

Dalam sistem satelit navigasi, ada dua sistem koordinat yang digunakan, yaitu :

a. Conventional Celestial/Inertial System (CIS)

Sistem referensi koordinat ini biasanya digunakan untuk mendeskripsikan pergerakan

satelit. Gambar 2.2 mendeskripsikan arah sumbu-sumbu pada sistem koordinat ini.

Gambar 2.2 Sistem koordinat CIS (ESA navipedia, 2011)

b. Conventional Terrestrial System (CTS)

Sistem referensi koordinat ini disebut juga sistem koordinat terikat bumi (Earth-

Centred, Earth-Fixed). Arah-arah sumbu-nya dapat dilihat pada Gambar 2.3.

Gambar 2.3 Sistem koordinat CTS (ESA navipedia, 2011)

12

CIS dan CTS memiliki karakteristik masing-masing sehingga keduanya pun memiliki

peran yang berbeda satu sama lainnya dalam sistem satelit navigasi. Tabel 2.1 menjelaskan

perbedaan dan arah-arah sumbu dua sistem koordinat tersebut (Abidin, 2001).

Table 2.1 Karakteristik CTS dan CIS

CIS

(Earth-Centered-Space-Fixed)

CTS

(Earth-Centered-Earth-Fixed)

Sistem koordinat Terikat langit Terikat bumi

Titik nol sistem koordinat Pusat bumi Pusat bumi

Aplikasi dalam geodesi

satelit

Pendeskripsian posisi dan

pergerakan satelit

Pendeskripsian posisi dan

pergerakan titik-titik

Sumbu X Mengarah ke vernal equinox

Berada dalam bidang meridian

Greenwich (meridian nol) dan

terletak pada bidang ekuator

bumi

Sumbu Z Mengarah ke CEP pada epok

standar J2000.0 Mengarah ke CTP

Sumbu Y

Tegak lurus sb x dan sb z, serta

membentuk sistem koordinat

tangan kanan

Tegak lurus sb x dan sb z, serta

membentuk sistem koordinat

tangan kanan

Keterangan :

CEP (Conventional Ephemeris Pole) adalah posisi bebas dilangit dari sumbu

momentum sudut bumi (sumbu rotasi bumi).

CTP (Conventional Terestrial Pole) adalah kutub menengah bola langit pengganti

CIO (Conventional Internasional Origin).

CIO (Conventional Internasional Origin) adalah posisi rata-rata sumbu rotasi bumi

dari tahun 1900 hingga tahun 1905.

13

Hubungan antara CIS (sistem koordinat yang mendefinisikan posisi satelit) dengan

CTS (sistem koordinat yang mendefinisikan posisi titik-titik stasiun kontrol yang ada di bumi)

bisa ditentukan dengan memperhitungkan sejumlah elemen yang mempengaruhinya, yaitu :

a. Presesi (precession)

b. Nutasi (nutation)

c. Pergerakan kutub (polar motion)

Keterangan lebih lanjut mengenai apa itu presesi, nutasi dan pergerakan kutub dapat

dilihat dalam (Seeber, 1993).

2.1.2 Sistem waktu

Kehidupan sehari-hari mengikuti silih bergantinya siang dan malam, lalu musim dan

tahun, dan kemudian konsep tentang perhitungan waktu didasarkan oleh gerakan matahari.

Walaupun demikian, seiring berkembangnya ilmu pengetahuan dan teknologi, diperlukanlah

sebuah sistem perhitungan waktu yang seragam, lebih tepat, dan didefinisikan dengan baik.

Beberapa referensi waktu sedang digunakan saat ini. Referensi waktu itu dihitung

berdasarkan proses-proses periodik yang berbeda terkait dengan rotasi bumi, langit, atau

transisi antara tingkat energi dalam osilasi atom. Secara garis besar referensi waktu itu terbagi

menjadi tiga jenis, yaitu (Hofmann-Wellenhof et al, 2008 dan Abidin, 2001) :

a. Solar and Sidereal time

Solar time adalah sistem waktu yang dihitung berdasarkan posisi matahari.

Sidereal time adalah sistem waktu berdasarkan lamanya waktu bumi berotasi

relatif terhadap posisi bintang yang tetap (1 kali putaran rotasi).

b. Dynamic time

Dynamic time adalah sistem waktu berdasarkan pergerakan planet di tata surya.

c. Atomic time

Atomic time merupakan sistem waktu yang dihitung berdasarkan osilasi

elektromagnetik yang dihasilkan oleh transisi kuantum suatu atom (Abidin, 2001)

14

Tabel 2.2 merangkum sistem-sistem waktu yang digunakan di dunia terkait proses

periodik-nya.

Table 2.2 Sistem-sistem waktu (Hofmann-Wellenhof et al, 2008)

Periodic process Time

Earth rotation Universal Time (UT0, UT1, UT2)

Greenwich Sidereal Time (Ɵ)

Earth revolution Terrestrial Dynamic Time (TDT)

Barycentric Dynamical Time (BDT)

Atomic oscillator

Temps Atomique International (TAI)

Universal Time Coordinated (UTC)

GNSS reference time

2.1.3 Karakteristik sistem satelit navigasi

Sistem satelit navigasi mempunyai karakteristik tersendiri yang membuatnya lebih

menarik untuk digunakan dan diaplikasikan dalam kehidupan sehari-hari, baik bidang praktis

maupun keilmuan. Karakteristik tersebut antara lain (Abidin, 2001) :

1. Dapat digunakan setiap saat tanpa tergantung cuaca dan waktu.

2. Wilayah cakupan yang luas (meliputi hampir seluruh dunia).

3. Relatif tidak terpengaruh oleh kondisi topografi daerah survey.

4. Posisi yang ditentukan oleh suatu sistem satelit navigasi mengacu ke suatu datum dan

sistem referensi koordinat tertentu, sehingga posisi yang diberikan dimana pun

penentuan posisi dilakukan, akan selalu mengacu pada sistem yang sama.

5. Ketelitian yang dihasilkan dapat mencapai orde mm (millimeter) yang artinya sangat

teliti, namun juga bisa digunakan untuk keperluan real time dengan ketelitian yang

lebih rendah.

6. Pada beberapa sistem, untuk pemakaian layanan standar tidak dikenakan biaya.

7. Dengan perkembangan teknologi saat ini, peralatan receiver yang diperlukan

pengguna semakin lama semakin murah harganya, semakin kecil ukurannya, semakin

mudah mengoperasikannya dan semakin banyak fasilitas yang disediakan.

8. Semakin banyak bidang yang dapat menggunakannya.

15

Sistem satelit navigasi merupakan sistem yang menarik dan paling banyak digunakan

dalam metode penentuan posisi karena berbagai keuntungan yang diberikannya dibandingkan

metode yang lainnya, namun bukan berarti sistem satelit navigasi tidak mempunyai

kekurangan dalam penggunaannya.

Beberapa karakteristik sistem satelit navigasi yang kurang menguntungkan antara lain :

1. Dalam melakukan pengukuran, adanya penghalang antara satelit dan receiver dalam

menerima data, akan menyebabkan beberapa gangguan pada data yang diperoleh, atau

sistem tidak akan bekerja maksimal (seperti di dalam gedung, terowongan, bawah

tanah, pohon, hutan, dll).

2. Data komponen posisi tinggi yang diberikan tidak se-teliti komponen posisi

horisontalnya (lintang dan bujur).

3. Proses pengolahan datanya tidak mudah, sehingga diperlukan ahli dan tenaga khusus

untuk melakukannya.

2.1.4 Segmen-segmen sistem satelit navigasi

Pada umumnya, sebuah sistem satelit navigasi dibangun oleh 3 segmen pembentuk, yaitu :

a. Segmen angkasa (space segment)

Segmen angkasa adalah segmen dari sistem satelit navigasi yang berada di

angkasa yang dalam hal ini berkaitan dengan konstelasi dari sejumlah satelit yang

digunakan pada lintasan orbitnya masing-masing.

b. Segmen sistem kontrol (control system segment)

Secara umum segmen sistem kontrol adalah segmen yang berada di bumi yang

bertugas untuk mengatur dan mengontrol kerja sistem satelit secara keseluruhan.

Segmen sistem kontrol berfungsi mengontrol dan memantau operasional satelit dan

memastikan bahwa satelit berfungsi sebagaimana mestinya.

16

Fungsi ini mencakup beberapa tugas dan kewajiban, antara lain (Abidin, 2001) :

1. Menjaga agar semua satelit masing-masing berada pada posisi orbit yang

seharusnya (station keeping). Hal ini dilakukan dengan cara mengamati semua

satelit secara terus menerus, memprediksi ephemeris satelit dan karakteristik dari

jam satelit, secara periodik memperbarui navigation message untuk setiap satelit.

2. Memantau status dan kesehatan dari semua sub-sistem (bagian) satelit.

3. Memantau panel matahari satelit, level daya baterai, dan propellant level yang

digunakan untuk manuver satelit.

4. Menentukan dan menjaga waktu sistem satelit.

c. Segmen pengguna (user segment)

Segmen pengguna terdiri dari para pengguna sistem satelit ini, baik di darat,

laut dan udara, maupun di angkasa. Dalam hal ini alat penerima sinyal sistem satelit

navigasi (receiver) diperlukan untuk menerima dan memproses sinyal-sinyal dari

satelit untuk digunakan dalam penentuan posisi, kecepatan dan waktu.

Komponen utama dari suatu receiver sistem satelit navigasi adalah antena

(penangkap sinyal) dan pemroses sinyal hingga menjadi informasi yang dibutuhkan

pengguna sistem satelit navigasi.

Segmen-segmen sistem satelit navigasi tersebut, dapat diilustrasikan pada Gambar 2.4 berikut

ini.

Gambar 2.4 Segmen-segmen satelit navigasi (basdargeophysics.wordpress.com, 2012)

17

2.2 Global Navigation Satellite System (GNSS)

GNSS atau Global Navigation Satellite System adalah sistem satelit navigasi yang

mempunyai wilayah cakupan global (seluruh dunia). Saat ini GNSS terdiri dari empat

teknologi satelit utama, yaitu sistem GPS milik Amerika Serikat, sistem GLONASS milik

Rusia, sistem GALILEO milik Uni-Eropa, dan sistem COMPASS/Beidou milik China.

Sistem satelit navigasi pertama dunia adalah TRANSIT, sistem yang dikembangkan

oleh militer Amerika pada tahun 1960-an. Operasi sistem ini menggunakan prinsip Doppler,

yaitu dengan memanfaatkan perbedaan frekuensi sinyal yang dipancarkan satelit di angkasa,

dengan frekuensi sinyal yang diterima oleh alat penerima di titik yang akan ditentukan

(Kahar, 2008).

Masing-masing teknologi itu mempunyai karakteristik berbeda satu sama lain,

mempunyai kelebihan dan kekurangan masing-masing, yang nantinya secara bersama-sama

akan mewujudkan GNSS. Saat ini, hanya teknologi GPS yang beroperasi penuh secara stabil

dan global, sedangkan tiga sisanya masih dalam tahap pengembangan kualitas atau perbaikan.

Sistem GNSS akan lebih jelas dan baik lagi jika nanti semua teknologi itu telah selesai

dibangun.

Seiring dengan kemajuan teknologi, sistem GNSS juga mengalami kemajuan baik segi

teknologi, kemampuan, bahkan kerjasama antar sistem tersebut. Hal ini dilakukan demi

meningkatkan kualitas sistem bagi para pengguna nantinya. Dengan demikian, pembahasan

mengenai perkembangan sistem GNSS ini penting untuk dilakukan.

2.2.1 Kinerja GNSS

Kinerja sistem navigasi yang paling biasa dijadikan patokan adalah dalam hal akurasi

dan berapa banyak waktu yang dapat digunakan untuk aplikasi tersebut (ketersediaan).

Namun, parameter kinerja lainnya dapat menjadi penting untuk beberapa aplikasi. Misalnya,

ketika sistem navigasi digunakan dalam bidang navigasi udara atau maritim, kesalahan yang

tidak disadari dapat meningkatkan resiko kecelakaan, mungkin menyebabkan kerusakan

barang, cedera pada orang atau bahkan kematian. Kesalahan ini bisa saja terjadi bukan karena

masalah akurasi saja, karena itulah diperlukan parameter-parameter kinerja lainnya.

18

Komunitas Penerbangan Internasional mengajukan empat parameter kinerja umum

dalam sistem navigasi yang akhirnya dijadikan parameter kinerja GNSS oleh US Federal

Radionavigation Plan pada tahun 2008. Parameter itu ialah :

a. Akurasi, yaitu ketepatan dalam pengukuran posisi dan waktu.

b. Ketersediaan, yaitu persentase waktu pelayanan sistem yang dapat digunakan

pengguna.

c. Kontinuitas, yaitu kemampuan sistem secara keseluruhan untuk menjalankan

fungsinya tanpa gangguan selama masa operasional.

d. Integritas, yaitu ukuran kepercayaan atas kebenaran informasi yang diberikan

sistem navigasi.

Semua parameter kinerja diatas sebaiknya dipenuhi oleh penyedia sistem GNSS,

bahkan prinsip ini menjadi landasan dalam mendesain dan mengembangkan teknologi satelit

navigasi (ESA navipedia, 2011).

2.2.2 Augmentasi GNSS

Augmentasi dari GNSS adalah metode yang dilakukan untuk meningkatkan kinerja

sistem, seperti akurasi, ketersediaan, kontinuitas, dan integritas dengan cara penambahan

informasi eksternal ke dalam sistem GNSS tersebut.

Saat ini, metode-metode yang banyak digunakan dalam augmentasi sistem GNSS

adalah :

a. Satellite-based Augmentation Systems

b. Ground-based Augmentation System

c. Differential GNSS

Bagian ini terbagi lagi menjadi beberapa metode, yaitu :

a. Teknik Real Time Kinematic (RTK)

b. Teknik Wide Area RTK

c. Precise Point Positioning

Penjelasan lebih lanjut mengenai teknik augmentasi ini dapat dilihat pada situs

navipedia.net/GNSS Augmentation.

19

2.2.3 Arsitektur pengguna GNSS

GNSS memiliki berbagai macam konfigurasi sinyal pelayanan yang dapat digunakan

para pengguna. Bagian berikut ini merupakan kesimpulan dari konfigurasi metode pelayanan

yang dapat digunakan oleh pengguna sistem GNSS, antara lain :

a. Stand-Alone Satellite Navigation

Merupakan metode paling dasar dan paling umum yang digunakan pada pengguna

GNSS. Contohnya aplikasi yang membantu menemukan alamat pada kendaraan,

atau navigasi kapal.

b. Differential GNSS (DGNSS) Navigation

Adalah metode untuk meningkatkan akurasi penggunaan stand-alone. Contohnya

banyak digunakan pada aplikasi pekerjaan survey, seperti deformasi, penurunan

muka tanah, dll.

c. GNSS Indoor Navigation

Merupakan layanan sistem GNSS yang dapat digunakan dalam ruangan. Namun

sistem ini masih memerlukan penelitian lebih lanjut dan masih dalam tahap

pengembangan.

d. Location-Based Services

Pada aplikasi ini perhatian utama bukanlah menentukan posisi pengguna, namum

bagaimana posisi pengguna ini tersambung dengan lingkungan sekitarnya.

Contohnya seseorang yang mencari restoran di dekat posisinya berada melalui

GNSS yang dipasang pada telepon genggamnya.

Banyak lagi metode pelayanan yang ditawarkan oleh sistem GNSS, lebih lengkapnya

dapat dilihat pada GNSS Application and Methods (Gleason and Demoz Gebre-Egziabher,

2009).

20

2.2.4 Prinsip kompatibilitas dan interoperabilitas GNSS

Dalam beberapa dekade terakhir, berbagai sistem satelit navigasi global dan regional

yang baru telah diumumkan. Salah satu alasan teknis banyaknya sistem satelit navigasi pada

masa sekarang ini adalah bahwa sistem GNSS tunggal sering tidak cukup untuk menjamin

sasaran kinerja pengguna, terutama dalam kondisi seperti di perkotaan. Oleh karena itu

munculnya sistem GNSS baru memerlukan diskusi tentang kompatibilitas dan

interoperabilitas antara masing-masing penyedia layanan (ESA navipedia, 2011).

International Committe on Global Navigation Satellite System (ICG) menyatakan,

kompatibilitas adalah kemampuan sistem satelit navigasi global maupun regional dan

augmentasinya, dapat digunakan terpisah atau bersama-sama tanpa menyebabkan gangguan

atau ancaman bagi satu sama lain.

Dua aspek yang sering dipertimbangkan dalam prinsip kompatibilitas adalah :

a. Kompatibilitas frekuensi.

b. Pemisahan spektrum antara sinyal layanan authorized dengan sinyal lainnya.

Pengertian interoperabilitas yang didefinisikan oleh ICG adalah kemampuan sistem

satelit navigasi global atau regional serta layanan yang disediakan, dapat digunakan bersama

untuk mewujudkan kapabilitas yang lebih baik pada level pengguna. Lebih jauh lagi, prinsip

interoperabilitas antar sistem GNSS sering dibicarakan pada dua level berbeda, yaitu sistem

dan sinyal.

2.2.5 Aplikasi GNSS

Saat ini, sistem GNSS telah banyak digunakan baik oleh warga sipil maupun militer.

Sinyal GNSS yang bebas dan tersedia diseluruh dunia membuat sistem ini bisa digunakan

dalam bidang apapun. Pada bagian ini penggunaan GNSS akan dibagi menjadi beberapa

kategori, antara lain :

a. Navigasi perorangan.

b. Aplikasi luar angkasa.

c. Aplikasi penerbangan.

d. Geodesi dan surveying.

e. Aplikasi eksplorasi alam.

f. Penelitian ilmiah.

g. Aplikasi kelautan.

h. Dll.

21

2.2.6 Teknologi GNSS

a) GPS (Global Positioning System)

Pada tahun 1973, Angkatan Laut Amerika Serikat bekerjasama dengan Angkatan

Udaranya mengembangkan sistem satelit navigasi pertama yang disebut dengan Defence

Navigation Satellite System (DNSS). Pada awalnya satelit ini digunakan untuk penentuan

lokasi dalam rangka mendukung operasi kapal-kapal selam, mendukung misil balistik

Amerika Serikat, tetapi kemudian juga digunakan oleh kapal-kapal untuk keperluan ilmiah.

Program satelit awal ini berakhir pada tahun 1996 dan diambil alih fungsinya oleh GPS

(Bakara, 2011).

GPS yang telah diluncurkan pada tahun 1978 merupakan suatu konstelasi yang terdiri

dari 24 satelit pada 6 bidang orbit digunakan untuk menentukan setiap lokasi objek dan

penentuan waktu di bumi secara akurat. GPS ini dikendalikan oleh Komando Antariksa

Angkatan Udara Amerika Serikat. Di samping melayani keperluan militer Amerika Serikat,

sistem ini juga telah melayani pengguna sipil secara global. Sistem GPS mampu memberikan

informasi posisi lokasi dengan tingkat ketelitian dari meter hingga millimeter tergantung

receiver dan metode yang digunakan dalam penggunaannya.

Konstelasi satelit GPS beroperasi pada orbit-orbit lingkaran dengan ketinggian 10.900

nautical miles (nm) atau sama dengan 20.200 km dengan umur satelit rata-rata 7,3 tahun-7,8

tahun. Sistem ini telah beroperasi secara penuh pada tahun 1994, dimana segmen kendali GPS

terdiri atas suatu jaringan yang dijejak dari stasiun pengendali Master Control Station (MCS)

di Colorado Springs, Colorado.

Stasiun pengendali ini disebut juga segmen sistem kontrol, digunakan untuk

menentukan dan memprediksi satelit, penempatan, memonitor waktu dan integritas sistem.

Informasi yang dikirim ke MCS dari monitor station, kemudian menghasilkan pembaharuan

pesan untuk masing-masing satelit GPS secara teratur. Satelit tersebut kemudian

mensinkronkan waktu dan melakukan penyesuaian model orbital internal yang kemudian

kembali dikontrol oleh monitor station dan MCS.

22

b) GLONASS

GLONASS adalah sistem satelit navigasi global milik Uni Soviet (Rusia) yang

pengembangannya telah dimulai pada tahun 1976. GLONASS mulai beroperasi pada tahun

1991 walaupun pengembangan konstelasi secara penuh terselesaikan tahun 1996. Satelit

GLONASS terdiri dari konstelasi 24 satelit, dan sekarang sedang berada dalam tahap recovery

karena umur beberapa satelit telah berakhir dan tidak layak beroperasi.

Sistem satelit ini berada dalam 3 bidang orbit dimana kedudukan satu satelit dengan

satelit lainnya terpisah dengan jarak 120°. Satelit beroperasi pada ketinggian 19.100 km di

atas permukaan bumi dengan inklinasi 64.8° dan siklus perputaran satelit mengelilingi bumi

11 jam 15 menit (Sudibyo, 2008).

Stasiun pengendali GLONASS seluruhnya ditempatkan di Uni Soviet (Rusia). Pusat

pengendalian di darat berlokasi di Moscow dan Stasiun Telemetry dan Tracking yang disebut

Receiving Monitor Station (RMS) berlokasi di St. Petersburg, Ternopol, dan Eniseisk. Satelit

GLONASS dapat menyiarkan data melalui stasiun pengendali di darat, namun demikian,

sistem satelit GLONASS belum mampu berdiri sendiri sebagai satelit penentuan posisi.

Sistem ini masih menggunakan sistem rangkap GPS+GLONASS dalam metode Real

Time Kinematics GPS (RTK-GPS). Maksudnya, dalam penentuan posisi, sistem satelit

GLONASS penggunaannya masih terintegrasi dengan satelit GPS, dan hal ini telah terbukti

sangat menguntungkan untuk digunakan dalam suatu wilayah yang sulit dijangkau oleh area

jangkauan satelit GLONASS sendiri.

23

c) Satelit GALILEO

Program GNSS GALILEO adalah program sistem satelit navigasi global yang

dilakukan oleh Uni-Eropa. Uni Eropa bertanggung jawab untuk dimensi politik dan untuk

pengaturan sasaran program pengembangan, kemudian ESA secara teknis mengembangkan

dan mensahkan sistem satelit tersebut. Pengembangan program GNSS GALILEO ini

dilatarbelakangi karena para pengguna navigasi satelit tidak mempunyai alternatif pilihan

selain menggunakan GPS atau GLONASS. Karena itu, maka pada tahun 1990-an Eropa

merasa perlu untuk memiliki sistem satelit navigasi global sendiri (ESA, 2011).

Satelit pertama sistem ini adalah GALILEO In-Orbit Validation Element-A (GIOVE-

A) diluncurkan pada tanggal 28 Desember 2005, dan satelit kedua GIOVE-B diluncurkan

pada bulan April 2008. (Bakara, 2011). Satelit awal ini digunakan untuk mengumpulkan data

yang akan dipakai oleh jaringan satelit GALILEO nantinya dan sekaligus mempersiapkan

posisi orbit satelit-satelit berikutnya. Setelah beroperasi secara penuh sistem ini akan terdiri

dari konstelasi 30 satelit dengan rincian 27 satelit aktif dan 3 satelit backup.

GALILEO akan memberikan data yang lebih cepat dan akurat hanya dalam radius 1

meter, dibandingkan dengan GPS yang hanya memberikan keakuratan dalam radius 3 meter.

Program satelit GALILEO yang terdiri dari konstelasi 30 satelit akan ditempatkan dalam 3

bidang orbit MEO (Medium Earth Orbit).

Sistem GALILEO akan memberikan pelayanan sebagai berikut (Bakara, 2011) :

1. Layanan terbuka yaitu layanan yang bebas untuk setiap pengguna.

2. Layanan aplikasi Safety-Of-Life (SOL) yaitu untuk aplikasi keselamatan transportasi.

3. Layanan komersil.

4. Public Regulated Service (PRS).

5. Search and Rescue Service (SAR).

Pengaturan layanan untuk publik akan digunakan dengan kelompok government-

authorized seperti polisi dan penjaga pantai. Sistem satelit GALILEO memiliki jaringan

stasiun sensor, dan akan termonitor di seluruh dunia. Memiliki 2 (dua) stasiun pengendali

yang berlokasi di Eropa. Data tersedia untuk para pemakai dimanapun melalui satelit

GALILEO atau terpusat melalui sistem kendali GALILEO.

24

d) COMPASS

COMPASS adalah sistem satelit navigasi global yang dibangun oleh negara China

dalam rangka membangun sistem satelit yang independen. Sistem COMPASS yang juga

dikenal dengan nama Beidou-2 ini sedang dibangun untuk menyediakan penentuan posisi dan

layanan pesan komunikasi bagi pihak militer maupun pihak sipil. COMPASS merupakan

GNSS jenis ke empat di dunia, setelah sebelumnya GPS, GLONASS dan GALILEO.

Pembangunan program ini telah disetujui oleh pemerintah China pada tahun 2004.

Sistem ini diaktifkan untuk uji coba pada tanggal 27 desember 2011, dan akan menawarkan

penentuan posisi yang presisi serta layanan navigasi untuk wilayah Asia-Pasifik pada tahun

2012. Kemudian akan diperluas cakupan wilayah layanannya menjadi cakupan global pada

tahun 2020.

COMPASS terdiri dari satelit yang ditempatkan pada orbit geostasioner (GEO), satelit

geosinkronus dengan inklinasi 55° (IGSO), dan satelit medium earth orbit (MEO) pada

ketinggian sekitar 21.500 km juga dengan inklinasi 55°. Satelit pertama, COMPASS-M1, telah

diluncurkan pada tahun 2007, diikuti dengan COMPASS-G2 pada tahun 2009. Lima satelit

diluncurkan pada tahun 2010, tiga satelit pada tahun 2011, dan lima satelit akan diluncurkan

pada tahun 2012.

Sistem COMPASS akan melayani dua jenis layanan, yaitu layanan gratis untuk

pengguna sipil dengan tingkat akurasi posisi sekitar 10 m di China, akurasi kecepatan sekitar

0.2 m/s, dan akurasi pengukuran waktu mencapai 50 ns. Pelayanan yang resmi atau

authorized dengan tingkat akurasi yang lebih tinggi akan digunakan oleh pihak militer. Sistem

ini juga menyediakan layanan komunikasi pesan singkat antara pengguna dengan stasiun

kontrol.

Pembangunan dan pengembangan sistem ini meliputi tiga tahap pembangunan. Tahap

pertama adalah tahap percobaan yang hanya melayani wilayah regional China. Tahap kedua

dengan konstelasi yang lebih besar dari tahap pertama dapat melayani wilayah Asia-Pasifik.

Dan pada tahap terakhir pembangunan sistem ini, konstelasi satelit COMPASS akan terdiri

dari 5 satelit GEO, 3 satelit IGSO dan 27 satelit MEO yang dapat melayani wilayah global

pada tahun 2020 (CSNO, 2011).