LAPORAN GEODESI SATELIT REGIONAL NAVIGATION SYSTEMS

Dosen: Bapak. Khomsin Tanggal pengumpulan :23 April 2015Oleh :Rhaisang Al Iman T.H.G(3513100023)Aryan Prasetyo A(3513100024)Kamila Akbar(3513100027)Akhmad Fatkur Rozi(3513100028)Amelia Fadhila(3513100030)

KELAS : GEODESI SATELIT B

JURUSAN TEKNIK GEOMATIKA FAKULTAS TEKNIK SIPIL DAN PERENCANAAN INSTITUT TEKNOLOGI SEPULUH NOPEMBER Kampus ITS Sukolilo Surabaya 60111 2015

KATA PENGANTAR

Puji syukur penulis kepada Tuhan Yang Maha Esa, atas segala rahmat yang diberikan sehingga penulis dapat menyelesaikan laporan ini. Maksud pembuatan laporan ini adalah untuk memenuhi salah satu tugas mata kuliah Geodesi Satelit di Program Studi Teknik Geomatika Fakultas Teknik Sipil dan Perencanaan ITS. Dalam laporan ini penulis membahas tentang Regional navigation system yang meliputi BeiDou-1, IRNSS, dan QZSS. Dalam penyusunan laporan ini tidak sedikit hambatan yang kami temui, namun berkat kerja keras dan bantuan dari berbagai pihak, laporan ini dapat kami selesaikan dengan sebaik-baiknya.Selanjutnya penulis mengucapkan terima kasih kepada para dosen pembimbing mata kuliah Geodesi Satelit dan kepada segenap pihak yang telah memberikan arahan maupun bimbingan selama proses pembuatan laporan ini.Harapan penulis, semoga laporan ini bermanfaat bagi pembaca. Serta tidak lupa kritik dan saran yang membangun selalu penulis tunggu.

Surabaya, 23 April 2015

Penulis

DAFTAR ISIHalaman Judul1Kata Pengantar2Daftar Isi3Daftar Gambar4Daftar Tabel4Bab I Pendahuluan51.1. Latar Belakang51.2. Tujuan5Bab II Pembahasan62.1. Beidou (COMPASS)62.2. Indian Regional Navigational Satellite System (IRNSS)122.3. Quasi-Zenith Sistem Satelit (QZSS)14Daftar Pustaka

DAFTAR GAMBARGambar 2.1. Cakupan wilayah Satelit COMPASS8Gambar 2.2. Area cakupan system Beidou (Chengqi, 2012)10Gambar 2.3. Skema Pembangunan system Beidou10Gambar 2.4. Grafik Pengguna Sistem COMPASS11Gambar 2.5. Spesifikasi IRNSS12Gambar 2.6. Kumpulan Sistem IRNSS13Gambar 2.7. Konfigurasi Sistem IRNSS13Gambar 2.8. Daerah Cakupan QZSS15Gambar 2.9. Satelit QZSS15

DAFTAR TABELTabel 2.1. Satelit Beidou (Sampai Dengan 10 April 2011)12Tabel 2.2. Karakteristik Umum QZSS14

BAB IPENDAHULUAN1.1 Latar belakangSystem satelit navigasi merupakan insfrastuktur bangunan angkasa yang sangat penting, dimana dapat memperluas rentang aktifitas manusia dan mengembangkan kemampuan bersosialisasi mereka. Satelit navigasi membawa perubahan dalam dunia politik, ekonomi, militer, teknologi, dan budaya.Dengan sejarah yang panjang dan kebudayaan yang indah, China merupakan salah satu Negara yang penting dalam perkembangan peradaban awal manusia. Di masa kuno, rakyat China menggunakan konstelasi rasi bintang biduk (Big Dipper) dalam penentuan arah. Mereka juga yang pertama kali menemukan alat navigasi pertama di dunia, yaitu kompas kuno (sinan), yang mana kompas kuno itulah yang member konstribusi sangat besar dalam perkembangan peradaban dunia. Dalam peradaban modern, system satelit navigasi COMPASS buatan mereka, akan menjadi konstribusi lainnya bagi umat manusia (CSNO,2001).Beidou (COMPASS) satelit navigation system adalah sebuah proyek yang dikembangkan oleh China dalam rangkamembuat system satelit navigasi yang independent, tidak tergantung system Negara lainnya. Setelah Negara China, pada tahun 2003, Jepang sebagai Negara maju secara teknologi juga mengembangkan system satelit Quasi-Zenith (QZSS), lalu juga terdapat Negara India yang badan antariksanya India Space Research Organitation (ISRO) yang berada di bawah control pemerintah india. Pada bulan Mei 2006, mengembangkan India Regional Navigation Satellite System (IRNSS). Demikianlah secara berurutan perkembangan system satelit regional.

1.2 Tujuan1. Mengetahui system navigasi BeiDou.2. Mengetahui system navigasi IRNSS.3. Mengetahui system navigasi QZSS.

BAB IIPEMBAHASAN2.1 Beidou (COMPASS)2.1.1 Sejarah Satelit Ide pembuatan system satelit navigasi Beidou pertama kali dikemukakan dan dikerjakan oleh Chen Fangyun dan tim pada awal tahun 1980-an. Chen fangyun adalah seorang ilmuwan yang mengabdikan diri pada Negara dalam penelitian sistem dan teknologi luar angkasa China. Beliau lahir pada tahun 1916 dan wafat pada tahun 2000. Proyek sistem satelit navigasi COMPASSmerupakan ide yang lahir dari otak briliannya. Beliau sangat berperan penting dalam proses pembangunan sistem ini sampai akhir hidupnya(wikipedia.org, 2012).Sama seperti sistem GNSS lainnya yaitu GPS, GLONASS dan GALILEO, sistem ini dirancang untuk menyediakan dua layanan navigasi, yaitu pelayanan terbuka untuk pengguna komersil dan sebuah layanan komunikasi penentuan posisi, kecepatan,dan waktu untuk pihak berwenang. Untuk menuju semua kepentingan itu, menurut China Satellite Navigation Office dalam presentasinya pada tahun 2010 di Munich, China membangun sistem ini dengan kebijakan sebagai berikut :a. Openness (keterbukaan)Pada prinsip ini dijelaskan bahwa Sistem COMPASS akan menyediakan pelayanan penggunaan langsung gratis dengan kualitas tinggi kepada seluruh dunia. China juga akan berkomunikasi dan menjalin hubungan kerjasama secara terbuka dan mendalam dengan negara-negara lain dalam bidang satelit navigasi. Hal ini bertujuan untuk mempromosikan kompatibilitas dan interoperabilitas diantaraseluruh sistem GNSS yang ada, serta untuk mendorong kemajuan industri dan teknologi satelit navigasi dunia. b. IndependencyPemerintah China akan mengembangkan dan mengoperasikan sistem satelit navigasi COMPASS secara independent dan tidak bergantung pada pihak manapun. COMPASS nantinya juga akan menyediakan pelayanan kepada pengguna secara independent dengan kualitas pelayanan lebih tinggi pada wilayah Asia-Pasifik.c. Compatibilty (kompatibilitas)Sistem satelit navigasi COMPASS akan mengusahakan mendapatkan solusi untuk mewujudkan kompatibilitas dan interoperabilitas dengan sistem satelit navigasi lainnya yang termasuk dalam kerangka ICG (International Committee on Global Navigation Satellite Systems) dan ITU (International Telecommunication Union). Berdasarkan peraturan perlindungan pengguna dan industri saat ini, semua penggunaakan menikmati peningkatan dari sistem satelit navigasi COMPASS.d. GradualnessUntuk mengontrol dan mengatasi resiko teknis dan ekonomi, sistem COMPASS akan dikembangkan melalui tahap demi tahap yang sesuai dengan keadaan tingkatan ekonomi dan teknologi negara China. Sistem COMPASS juga akan memberikan pelayanan jangka panjang bagi pengguna dan terus menerus meningkatkan kinerja sistem untuk mewujudkan hubungan dan transisi sinyal yang mulus pada setiap tahapan.2.1.2 Pembangunan Sistem Beidou (COMPASS)Menurut China Satellite Navigation Office (2011), proses pengembangan pembangunan sistem satelit navigasi global milik China ini terdiri dari tiga tahapan, yaitu :1.Fase I (Tahun 2000-2003)Fase ini disebut Beidou Navigation Satellite Demonstration System atau Beidou-I. Pada tahun 1994, China memulai pembangunan sistem satelit demonstrasi ini. Sistem yang digunakan pada fase ini hanyalah Radio Determination Satellite System (RDSS). Pada tahun 2000 dimulailah rangkaian peluncuran sistem keluar angkasa. Satelit pertama, Beidou-1A diluncurkan pada 30 Oktober 2000, diikuti satelit kedua, Beidou-1B pada 20 Desember 2000. Satelit ketiga yang berfungsi sebagai satelit back-up, Beidou-1C diluncurkan dan menempati orbitnya 25 May 2003. Suksesnya peluncuran satelit ketiga ini juga berarti fase pertama dari pembangunan sistem satelit navigasi COMPASS telah selesai. Keberhasilan ini diikuti dengan peluncuran satelit back-up kedua, yang juga merupakan satelit terakhir pada fase pembangunan pertama, Beidou-1D pada awal tahun 2007. Pada awalnya satelit ini dilaporkan mengalami kegagalan fungsi sistem kontrol, namun berhasil diperbaiki kembali.Fungsi utama dan spesifikasi kinerja dari Beidou Navigation Satellite Demonstration System adalah sebagai berikut :a. Fungsi utama : penentuan posisi, penentuan waktu one-way dan two-way, komunikasi pesan singkat (SMS).b. Area pelayanan : China dan wilayah sekitarnya.c. Ketelitian posisi : hingga ketelitian 20 meter.d. Ketelitian waktu : 100 ns pada one way, 20 ns pada two way.e. SMS : 120 Chinese karakter per waktuBeidou Navigation Satellite Demonstration System terdiri dari tiga komponen utama, yaitu segmen angkasa, segmen sistem kontrol, dan segmen pengguna. Segmen angkasa terdiri dari tiga satelit geostasioner (GEO) yang berada pada 80BT, 110.5BT, dan 140BT diatas bidang ekuator. Segmen sistem kontrol terdiri dari kontrol pusat darat dan beberap stasiun kalibrasi. Kontrol pusat darat bertugas untuk melengkapi penentuan orbit satelit, koreksi ionosfir, penentuan posisi pengguna, dan pusat pertukaran dan pengolahan layanan SMS pengguna. Stasiun kalibrasi di darat berguna terutama untuk menyediakan data pengolahan jarak dan parameter koreksi kepada kontrol pusat. Segmen pengguna atau user receiver termasuk di dalamnya tipe hand-held, tipe kendaraan, command type, dan tipe receiver lain, dapat melayani aplikasi penentuan posisi, menerima informasi koordinat lokasi, aplikasi pesan singkat, dan fungsi lainnya.2. Fase II (Tahun 2004-2012)Fase ini disebut juga Beidou Navigation Satellite (regional) System atau Beidou-II/COMPASS. Fungsi utama dan parameter kinerja dari Beidou Navigation Satellite (regional) System adalah sebagai berikut :a. Fungsi utama : penentuan posisi, pengukuran kecepatan, penentuan waktu one-way dan two-way, dan layanan SMS.b. Area pelayanan : China dan sebagian wilayah Asia-Pasifik, termasuk Indonesia. Lebih lengkapnya dapat dilihat pada Gambar2.1.2c. Ketelitian posisi : hingga ketelitian 10 meter.d. Ketelitian kecepatan : hingga ketelitian 0.2 m/s.e.Ketelitian waktu : 50 ns.f. SMS : 120 Chinese karakter per waktu.

Gambar 2.1 Cakupan wilayah Satelit COMPASS (area warna kuning) pada fase II(China.org.cn,2011).Gambar 2.1 menjelaskan area cakupan sistem COMPASS pada fase kedua yaitu meliputi wilayah poligon dari 84BT sampai 160BT dan dari 55LU hingga 55LS.China telah memulai pembangunan sistem satelit navigasi COMPASS tahap kedua sejak tahun 2004. Namun, baru pada April 2007, satelit pertama Beidou fase kedua atau disebut juga satelit navigasi COMPASS yang bernama COMPASS-M1 ditempatkan pada orbit kerjanya. Satelit kedua konstelasi sistem Beidou-2 atau COMPASS yang bernama COMPASS-G2 diluncurkan pada 15 April 2009. Satelit ketiga, COMPASS-G1 dibawa ke orbit oleh kendaraan angkasa LM-3C pada 17 January 2010. Pada 2 Juni 2010, satelit keempat sukses diluncurkan ke luar angkasa. Satelit kelima, diantarkan ke orbitnya oleh kendaraan luar angkasa LM-3I dari Xichang Satellite Launch Center pada 1 Agustus 2010. Tiga bulan kemudian, tepatnya pada 1 November 2010, satelit ke enam telah mengorbit. Satelit lainnya, COMPASS-IGSO5 diluncurkan pada 1 Desember 2011. Rekapitulasi peluncuran sistem satelit navigasi Beidou/COMPASS sampai saat ini secara keseluruhan dapat dilihat pada Lampiran I dan II.Dibagian itu akan diinformasikan mengenai detail-detail peluncuran dan parameter-parameter segmen satelit COMPASS, seperti nama dan kode satelit, tanggal peluncuran, deskripsi satelit, dan parameter teknis dari sebuah satelit pada orbitnya. Fase kedua dari tiga tahap pembangunan sistem satelit navigasi COMPASS ini akan berakhir pada tahun 2012, dimana sistem ini nantinya akan terdiri dari 14 konstelasi satelit dengan menggunakan dua metode layanan sistem satelit yaitu, Radio Determination Satellite System (RDSS) dan Radio Navigation Satellite System (RNSS), tergantung pada aplikasinya.3. Fase III (Tahun 2012-2020)Pada fase ini sistem satelit navigasi COMPASS akan terdiri dari 35 konstelasi satelit dan akan dapat menyediakan layanan penentuan posisi, navigasi, dan waktu kepada pengguna di seluruh dunia. COMPASS juga direncanakan akan menyediakan penggunaan layanan augmentasi wide area differensial dengan tingkat akurasi yang lebih tinggi.a. Fungsi utama : Penentuan posisi, pengukuran kecepatan, pengukuran waktu one-way dan two-way, dan layanan SMS.b. Daerah layanan : seluruh dunia, seperti yang terlihat pada Gambar 2.1.3. c. Ketelitian posisi : hingga ketelitian dibawah 10 m. d. Ketelitian kecepatan : hingga 0.2 m/s. e. Ketelitian waktu : hingga 20 ns.

Gambar 2.2 Area cakupan system Beidou (Chengqi, 2012)Gambar 2.2 mengilustrasikan tahap cakupan area yang akan dilayani oleh sistem COMPASS dari fase I hingga fase III. Terlihat daerah cakupan pada fase I adalah wilayah regional China, cakupan pada fase II adalah wilayah Asia-pasifik, dan akhirnya sistem COMPASS akan beroperasi dan melayani pengguna di seluruh dunia pada fase III.Sistem COMPASS pada tahap ketiga ini akan menggunakan layanan Radio Determination Satellite System (RDSS) dan Radio Navigation Satellite System (RNSS). Radio Determination Satellite System (RDSS) dapat memberikan informasi baik parameter lokasi maupun waktu kepada para pengguna (X,Y,Z,T), dan juga dapat melayani layanan pesan singkat di antara pengguna pada saat yang sama. Radio Navigation Satellite System (RNSS) dapat menyediakan informasi lokasi pengguna, kecepatan, dan parameter waktu (X,Y,Z, V x, Vy, Vz, dan T).Pada Gambar 2.3 dapat dilihat keseluruhan skema rencana pengembangan dan pembangunan sistem Beidou dari lokal hingga global seperti yang telah dijelaskan.

Gambar 2.3 Skema pembangunan system Beidou (Chengqi.,2012)

2.1.3 Aplikasi Sistem COMPASSSejak secara resmi melayani pengguna pada tahun 2003, sistem satelit navigasi COMPASS telah banyak digunakan dalam berbagai bidang khususnya oleh pemerintah dan masyarakat China. Selain itu sistem COMPASS juga penting dalam hal navigasi, penentuan waktu, dan komunikasi, khususnya ketika sistem komunikasi terrestrial tidak bekerja. Menurut China National Administration of GNSS and Applications (CNAGA), pengguna Sistem COMPASS meningkat dari tahun ke tahun (Gambar 2.4), hal ini menunjukkan betapa tingginya antusiasme konsumen terhadap sistem ini.

Gambar 2.4 Grafik Pengguna Sistem COMPASS

System satelit navigasi yang sedang dikembangkan China untuk menentukan lokasi bagi keperluan militer. China mengembangkan satelit Beidou ini untuk mengurangi ketergantungan terhadap system satelit navigasi GPS dan GLONASS. System Beidou generasi pertama terdiri dari dua satelit yaitu satelit Beidou-1 A dan satelit Beidou-1B yang diluncurkan masing-masing pada Oktober 2000 dan Desember 2000. Sedangkan system Beidou-2B, dan Beidou-2C diluncurkan masing-masing pada tanggal 24 Mei 2003, 3 Februari 2007, dan 14 April 2007.Walaupun kemampuan Beidou ini masih kurang disbanding system GPS milik Amerika Serikat dan system GLONASS milik Rusia, namun telah dapat mengurangi ketergantungan China terhadap kedua system tersebut.Satelit Beidou yang telah diluncurkan sampai dengan tahun 2011 dapat dilihat pada Tabel 2.1

Tabel 2.1 Satelit Beidu (Sampai Dengan 10 April 2011)

2.2 Indian Regional Navigational Satellite System (IRNSS)

Gambar 2.5 Spesifikasi IRNSSIndia Regional Navigational Satellite System (IRNSS) adalah sistem navigasi satelit daerah otonom yang dikembangkan oleh Organisasi Riset Antariksa India (ISRO) yang akan berada di bawah kendali penuh dari pemerintah India. Persyaratan sistem navigasi tersebut didorong oleh kenyataan bahwa akses ke Global Navigation Satellite Systems, GPS , tidak dijamin dalam situasi bermusuhan. The IRNSS akan menyediakan dienkripsi satu, untuk pengguna yang berwenang (militer) dua layanan, dengan Standard Positioning Service terbuka untuk penggunaan sipil dan Dinas Dibatasi.Sistem yang diusulkan akan terdiri dari konstelasi tujuh satelit Tiga dari satelit di konstelasi akan ditempatkan di orbit geostasioner. GEOs ini akan berlokasi di 34 East 83 East dan 132 E. Dan 4 satelit yang lain pada bidang GSO dengan kemringan 29 derajat. Pengaturan semacam itu akan berarti semua tujuh satelit akan memiliki visibilitas radio terus menerus dengan stasiun kontrol India. Muatan satelit akan terdiri dari jam atom dan peralatan elektronik untuk menghasilkan sinyal navigasi.

Gambar 2.6 Kumpulan Sistem IRNSS

Gambar 2.7 Konigurasi Sistem IRNSSKeterangan :GeoStationary Orbit (selanjutnya di singkat GSO) merupakan suatu orbit lingkaran yang terletak sejajar dengan bidang khatulistiwa bumi dengan ketinggian 35.786 km dari permukaan wilayah khatulistiwa bumi.

2.3 Quasi-Zenith Sistem Satelit (QZSS)Pada tahun 2003, Jepang sebagai negara yang maju secara teknologi memulai sebuah proyek Dengan nama Quasi-Zenith System Satellite (QZSS) atau dalam bahasa Jepang Jun-Ten-Cho (Miljenko, 2007). QZSS akan meningkatkan kinerjaGPS dalam dua cara, yaitu peningkatan ketersediaan sinyal GPS, dan peningkatan performa GPS (mencakup akurasi dan keaslian sinyal GPS) (Serviceof QZSS ).QZSS terdiri dari 3 (tiga) satelit dan akan memberikan layanan posisi satelitsecara regional serta komunikasi dan broadcasting. Setiap satelit akan beradadalam 3 bidang orbit yang berbeda, di mana mempunyai kemiringan 45 derajatterhadap Geostationary Orbit (GEO). Satelit pertama yang diberi nama Michibikitelah diluncurkan pada tanggal 11 September 2010. Diharapkan QZSS ini akan beroperasi secara penuh pada tahun 2013. Pada Gambar 2-2 posisi satelit terlihat pada angka 3 (tiga).Dalam orbitnya tersebut, satelit QZSS akan melengkapi sistem GNSS lainnyayang selama ini digunakan Jepang. Selain itu QZSS akan mencakup wilayahAustralia dan daerah Asia. Sistem satelit QZSS diaplikasikan untuk menyediakanlayanan berbasis komunikasi (video, audio, dan data), dan informasi posisi.(Quasi-Zenith Satellite System, 2008).International Designation Code2010-045A

Launch Date20:17, September 11, 2010 (JST)

Launch VehicleH-IIA Launch Vehicle No.18

LocationTanegashima Space Center

Shape2 box shape with wing-type solar array paddles2.9m in depth x 3.1m in width x 6.2m in height(Length between the tips of the paddles: 25.3m)

WeightApprox. 4000kg

OrbiterQuasi-Zenith Orbit

AltitudeApprox. 32000 - 40000km

InclinationApprox. 40 degrees

Period23 hours 56 minutes

Karakteristik Umum

Tabel 2.2 Karakteristik Umum QZSS

Gambar 2.8 Daerah Cakupan QZSS

Gambar 2.9 Satelit QZSS

DAFTAR PUSTAKA1. Abidin, Hasanuddin Z. 2001. Geodesi Satelit. Pradnya Paramita. Jakarta2. Anonim. 2015. Quasi-Zenith Satellite System. http://en.wikipedia.org/wiki/Quasi-Zenith_Satellite_System. Diakses pada tanggal 26 April 2015. 3. ESA. 2000. IRNSS (Indian Regional Navigational Satellite System. https://directory.eoportal.org/web/eoportal/satellite-missions/i/irnss diakses pada tanggal 25 April 2015.

16