gps dan bias

Download Gps dan bias

Post on 25-Jun-2015

161 views

Category:

Engineering

0 download

Embed Size (px)

DESCRIPTION

GPS dan Bias

TRANSCRIPT

  • 1. SEJARAH GPS (Global Positioning System)GPS (Global Positioning System) adalah sebuah peralatan navigasi yang pada awalnya didesainsebagai akibat permasalahan pasukan Amerika serikat dalam menghadapi perang Vietnam. Salahsatu kesulitan utama yang dialami pasukan di darat adalah bagaimana mereka selalu salingmengetahui posisi satu sama lain, terutama pada saat berada jauh di dalam hutan lebat. Merekasaat itu hanya mengandalkan sistem radio yang disebut LORAN system untuk mengetahuiposisi.Namun karena banyaknya kesalahan yang diakibatkan penerimaan/pemancaran radio yangjelek, dan defleksi gelombang permukaan akibat cuaca buruk maka sistem ini kurang bisameyakinkan untuk operasi penting pada saat itu. Amerika Serikat kemudian mengadakan ujicoba dengan 4 satelit, yang diberi nama TRANSIT. Satelit ini memilik orbit sangat tinggi dandigunakan untuk kepentingan militer. Namun, sistem ini masih memiliki akurasi rendah, danposisi hanya bisa diperoleh setiap 2 jam. Generasi berikutnya dibangun oleh NAVSTAR dandioperasikan secara terbatas pada tahun 1986. Sistem ini hanya berfungsi 3-4 jam setiap harikarena satelit yang diorbitkan hanya sedikit. Pengorbitan satelit NAVSTAR sempat tertundakarena kecelakaan Kapal Ruang Angkasa Challenger pada tahun 1988. Challenger rencananyaakan digunakan untuk meluncurkan satelit-satelit GPS NAVSTAR.Sistem GPS benar-benar beroperasi pada saat dimulainya Perang Teluk pada tahun1990. Sistem satelit blok 1 diluncurkan sebagai tambahan atas blok 2 yang sudah terlebihdahulu diorbitkan. Total satelit yang diorbitkan adalah 21 satelit, utnuk menyediakan sistemGPS di seluruh dunia, dengan kemampuan pengiriman data setiap saat. Departemen PertahananAS juga mengoperasionalkan GPS yang dipasarkan bebas mulai tahun 1990. Sistem ini masihdipakai sampai saat ini. Satelit-satelit GPS mengorbit terhadap bumi 2 kali sehari padaketinggian 11.000 mil diatas bumi, dan memancarkan elevasi dan posisi dengan tepat. Sistempenerima GPS mengolah signal, lalu mengukur interval antara saat signal dipancarkan danditerima untuk menentukan jarak antara antara receiver GPS di bumi dan satelit. Pada saatreceiver GPS menghitung data-data tersebut dari 3 satelit minimum, lokasi di permukaan bumi

2. dapat ditentukan dengan cepat. Dewan industri GPS baru saja mengumumkan bahwa peralatanreceiver GPS ditargetkan akan terjual sampai 8 milyar Dollar sampai tahun 2000. PenggunaanGPS memang telah meluas dalam berbagai sektor. Receiver GPS bahkan telah dipasang dimobil-mobil mewah, dilengkapi dengan peta jalan digital dalam CD ROM yang akan menolongpengendara untuk menuju tempat tujuan. Receiver GPS juga akan segera di integrasikan dengantelfon selular. GPS pada saat ini telah menjadi teman yang baik di perjalanan dan akan sangatberjasa sebagai petunjuk arah pada saat yang gawat.Kebijaksanaan tentang penggunaan GPS sendiri diatur dalam Federal navigation Plan (FRP),yang disiapkan oleh tim gabungan dari Departemen Pertahanan dan Departemen TransportasiAS, melalui berbagai pertemuan pada tahun 1992. Namun pada dasarnya, GPS sendiri adalahmilik Departemen Pertahanan, namun pada kelanjutannya menjadi peralatan yang dipasarkanbebas. Rencananya satelit GPS akan ditambah 2 lagi, sehingga semuanya menjadi 24satelit. Kemampuan penuh GPS dengan 24 satelit (blok I,II, dan IIA) akan diumumkan olehDepartemen Pertahanan AS. Sebelum berkemampuan penuh, Full Operational Capability(FOC) maka GPS sebenarnya sudah layak dipakai untuk bernavigasi, hanya kemampuan agakrendah. Kondisi ini dinamakan Initial Operational Capability (IOC), yang dimulai sejak 8Desember 1993.Kemampuan yang disediakan oleh GPS sendiri telah dikategorikan menjadi 2 jenis. Yangpertama adalah Standart Positioning Service (SPS) dan kedua Precise Positioning Service (PPS).Sistem SPS adalah sistem yang dijual untuk pemakai diluar Departemen Pertahanan AS,termasuk yang dipakai Angkatan Bersenjata Indonesia/Australia. SPS menyediaan frekuensiGPS L 1 yang mengandung kode Coarse Acquisition (CA) dan data navigasi. Untuk sistem ini,Departemen Pertahanan AS sudah memberikan error signal yang menurunkan akurasireceiver GPS untuk menghitung posisi. Sistem GPS jenis SPS bisa diakses denganmenggunakan peralatan receiver (yang bisa dibeli di pasar bebas) setiap saat. Kemampuan GPStype SPS sebenarnya juga sudah sangat akurat bagi keperluan non militer yaitu dengan errorhorizontal, 100 meter ( dijamin 95 % ) dan 300 meter ( dijamin 99.99 % ). Untuk error vertikaladalah 140 meter ( dijamin 95 % ). Error waktu adalah 340 nanodetik ( dijamin 95 %). Sedangkan GPS jenis kedua adalah GPS PPS yang memiliki keakuratan yang sangat tinggi,baik waktu, kecepatan, dan posisi. Sayangnya, sistem GPS ini hanya digunakan oleh 3. Departemen Pertahanan AS dan instansi lain yang diberi lisensi. PPS akan mengirimkan data,dengan menggunakan frekuensi L1 dan L2 dan hanya untuk kepentingan militer. Inilah strtegidagang Amerika Serikat yang tidak mau menjual produk terbaiknya pada sembarang orang. Halini sebenarnya tidak pada GPS saja, pada peralatan militer lain seperti pesawat dan senjata, selaluada bagian-bagian yang dibatasi/dihilangkan.GPS pada dasarnya terdiri dari 3 bagian utama yaitu SPACE, CONTROL, dan USER. SPACEadalah 24 satelit yang ada di luar angkasa. CONTROL adalah 5 stasiun monitor yang ada diHawaii, Kwajalein, Ascension Island, Diego Garcia, dan Colorado Springs. Terdapat 3 groundantenna yaitu Ascension Island, Diego Garcia, dan Kwajalein. Sedangkan Master ControlStation (MCS) berlokasi di Falcon AFB di Colorado. Stasiun monitor selalu mengawasi satellit,dan mengecheck error data yang dipancarkan. Data-data ini diproses di MCS untuk menentukanorbit satelit dan mengkoreksi data yang dikirim oleh satelit. Setelah dikoreksi, data itu dikirmbalik ke tiap-tiap satelit lewat ground antenna. Dengan cara ini, satelit akan mentransmisikandata yang tepat pada semua pengguna. Bagian ketiga adalah USER. Para pengguna jasa GPSbisa mendapatkan/membeli receiver GPS, tentunya tipe SPS untuk bisa mengakses pancaransatelit. Untuk receiver GPS sendiri bermacam-macam jenis.Teknik Operasional GPSGlobal Positioning System ( sistem pencari posisi global) atau sering disingkat dengan GPS,adalah suatu jaringan satelit yang secara terus menerus memancarkan sinyal radio denganfrekuensi yang sangat rendah. Alat penerima GPS secra pasif menerima sinyal ini, dengan syaratbahwa pandangan ke langit tidak tidak boleh terhalang, dan biasanya alat ini hanya bekerja diruang terbuka.Satelit GPS bekerja pada referensi waktu yang sangat teliti dan memancarkan data yangmenunjukkan lokasi dan waktu pada saat itu. Operasi dari seluruh satelit GPS yang adadisinkronisasikan sehingga memancarkan sinyal sama. Alat penerima GPS akan bekerja jika iamenerima sinyal dari sedikitnya 4 buah satelit GPS, sehingga posisinya dalam tiga dimensi bisadihitung. Pada saat ini sedikitnya ada 24 satelit GPS yang beroperasi setiap waktu dandilengkapi dengan beberapa cadangan . Satelit tersebut dioperasikan oleh Departemen 4. Pertahanan Amerika Serikat, mengorbit selama 12 jam (dua orbit per hari) pada ketinggiansekitar 11.500 mile dan bergerak dengan kecepatan 2000 mil per jam. Ada stasiun penerima dibumi yang mengitung lintasan orbit setiap satlit dengan teliti.GPS adalah suatu sistem yang dapat membantu kita mengetahui posisi kordinat letak kitaberada. Sedangkan untuk menerima sinyal dipancarkan oleh GPS, kita membutuhkansuatu alatyang dapat membaca sinnyal tersebut. Yang biasa kita sebut GPS adalah sebenarnya merupakanalat penerima. Karena alat ini dapat memberikan nilai koordinat letak ia digunkan makakeberadaan GPS merupakan terobosan besar bagi SIG.Teknologi GPSGlobal Positioning System (GPS) adalah suatu metoda pengukuran posisi di atas permukaanbumi dengan menggunakan teknologi satelit dan alat penerima yang akan memberikan titikkoordinat letak. Satelit yang dipergunakan oleh GPS adalah Navigation Satellite Timing andRanging (NAVSTAR).Disamping satelit yang bergerak diangkasa yang berputar pada orbit, ada juga satelit bumi yangberfungsi untuk mengatur dan menghitung orbit satelit yang dikelola oleh Departement ofDefense (DoD) atau Departemen Pertahanan Amerika Serikat. Satelit Navstar yang dioperasional diangkasa berjumlah 24 satelit yang terdiri dari i 6 orbitdengan tiap orbitnya terdiri dari 4 satelit, dengan ketinggian orbitnya setinggi 20.200Km. Periode orbit dari satelit-satelit Navstar selama 11 jam 58 menit (+ 12 jam) dan setiap saat4 s/d 10 satelit GPS akan teramati dari permukaan bumi.Segmentasi GPSSecara umum segment GPS terdiri dari 3 yaitu : Space segment Control System Segment User Segment 5. Space Segment. Terdiri dari 24 satelit Navstar yang memancarkan 2 frekuensi yaitu L1 denganfrekuensi 1575,42 Mhz, dan L2 dengan frekuensi 1227,60 Mhz. L1 membawa 2 buah kode bineryaitu P-code (Precise or Private Code) dan C/A-code (Clear Access or Coarse Acquisition) danL2 hanya membawa P-code.Control System Segment. Control System Segment yaitu stasiun-stasiun yang berfungsi untukmengontrol satelit, antara lain berada di Pulau Ascension, Diego Garcia, Hawaii, ColoradoSprings, dll.User Segment. User segment adalah pengguna receiver GPS.Tipe Receiver GPSTipe Receiver GPS dapat dibagi berdasarkan ketelitian, Data, dan sinyal yangditerima. Berdasarkan ketelitian yang diperoleh, receiver GPS terdiri dari Tipe Navigasi dantipe geodetic.1. Tipe Navigasi, digunakan untuk alat navigasi atau pengukuran-pengukuran yang tidakmembutuhkan ketelitian tinggi (level kesalahan berkisar 2 m puluhan meter).2. Tipe Geodetic, biasanya digunakan untuk pengukuran-pengukuran yang menuntutketelitian yang relatif tinggi, misalnya untuk titik kontrol (referensi). Ketelitian milimeter dapatdiperoleh dengan menggunakan peralatan Geodetic dengan metoda differensial dan denganperencanaan serta pelaksanaan yang tepat.Berdasarkan data, receiver GPS diklasifikasi menjadi : Receiver kode C/A Receiver kode C/A + fase L1 Receiver kode C/A + fase L1 + fase L2 Re