Pengertian GPS
GPS (Global Positioning System) adalah sistem satelit navigasi
dan penentuan posisi yang dimiliki dan dikelola oleh Amerika Serikat.
Sistem ini didesain untuk memberikan posisi dan kecepatan tiga-dimensi
serta informasi mengenai waktu, secara kontinyu di seluruh dunia tanpa
bergantung waktu dan cuaca, bagi banyak orang secara simultan. Saat ini
GPS sudah banyak digunakan orang di seluruh dunia dalam berbagai bidang
aplikasi yang menuntut informasi tentang posisi, kecepatan, percepatan
ataupun waktu yang teliti. GPS dapat memberikan informasi posisi dengan
ketelitian bervariasi dari beberapa millimeter (orde nol) sampai dengan
puluhan meter.
————————————————————————————————————————————————–
Kemampuan GPS
Beberapa kemampuan GPS antara lain dapat memberikan informasi
tentang posisi, kecepatan, dan waktu secara cepat, akurat, murah, dimana
saja di bumi ini tanpa tergantung cuaca. Hal yang perlu dicatat bahwa
GPS adalah satu-satunya sistem navigasi ataupun sistem penentuan posisi
dalam beberapa abad ini yang memiliki kemampuan handal seperti itu.
Ketelitian dari GPS dapat mencapai beberapa mm untuk ketelitian
posisinya, beberapa cm/s untuk ketelitian kecepatannya dan beberapa
nanodetik untuk ketelitian waktunya. Ketelitian posisi yang diperoleh
akan tergantung pada beberapa faktor yaitu metode penentuan posisi,
geometri satelit, tingkat ketelitian data, dan metode pengolahan
datanya.
————————————————————————————————————————————————–
Produk yang diberikan GPS
Secara umum produk dari GPS adalah posisi, kecepatan, dan waktu.
Selain itu ada beberapa produk lainnya seperti percepatan, azimuth,
parameter attitude, TEC (Total Electron Content), WVC (Water Vapour
Content), Polar motion parameters, serta beberapa produk yang perlu
dikombinasikan dengan informasi eksternal dari sistem lain, produknya
antara lain tinggi ortometrik, undulasi geoid, dan defleksi vertikal.
————————————————————————————————————————————————–
Segmen Penyusun Sistem GPS
Secara umum ada tiga segmen dalam sistem GPS yaitu segmen sistem kontrol, segmen satelit, dan segmen pengguna.
Satelit GPS dapat dianalogikan sebagai stasiun radio angkasa, yang
diperlengkapi dengan antena-antena untuk mengirim dan menerima sinyal
–sinyal gelombang. Sinyal-sinyal ini selanjutnya diterima oleh receiver
GPS di/dekat permukaan bumi, dan digunakan untuk menentukan informasi
posisi, kecepatan, maupun waktu. Selain itu satelit GPS juga dilengkapi
dengan peralatan untuk mengontrol attitude satelit. Satelit-satelit GPS
dapat dibagi atas beberapa generasi yaitu ; blok I, blok II, blok IIA,
blok IIR dan blok IIF. Hingga april 1999 ada 8 satelit blok II, 18
satelit blok II A dan 1 satelit blok II R yang operasional.
Secara umum segmen sistem kontrol berfungsi mengontrol dan memantau
operasional satelit dan memastikan bahwa satelit berfungsi sebagaimana
mestinya
Segmen pengguna terdiri dari para pengguna satelit GPS di manapun
berada. Dalam hal ini alat penerima sinyal GPS ( GPS receiver )
diperlukan untuk menerima dan memproses sinyal -sinyal dari satelit GPS
untuk digunakan dalam penentuan posisi, kecepatan dan waktu. Komponen
utama dari suatu receiver GPS secara umum adalah antena dengan
pre-amplifier, bagian RF dengan pengidentifikasi sinyal dan pemroses
sinyal, pemroses mikro untuk pengontrolan receiver, data sampling dan
pemroses data ( solusi navigasi ), osilator presisi , catu daya, unit
perintah dan tampilan, dan memori serta perekam data.
————————————————————————————————————————————————–
Prinsip penentuan posisi dengan GPS
Prinsip penentuan posisi dengan GPS yaitu menggunakan metode reseksi
jarak, dimana pengukuran jarak dilakukan secara simultan ke beberapa
satelit yang telah diketahui koordinatnya. Pada pengukuran GPS, setiap
epoknya memiliki empat parameter yang harus ditentukan : yaitu 3
parameter koordinat X,Y,Z atau L,B,h dan satu parameter kesalahan waktu
akibat ketidaksinkronan jam osilator di satelit dengan jam di receiver
GPS. Oleh karena diperlukan minimal pengukuran jarak ke empat satelit.
————————————————————————————————————————————————–
Tipe alat (Receiver ) GPS
Ada 3 macam tipe alat GPS, dengan masing-masing memberikan tingkat
ketelitian (posisi) yang berbeda-beda. Tipe alat GPS pertama adalah
tipe Navigasi (Handheld, Handy GPS). Tipe nagivasi harganya cukup murah,
sekitar 1 – 4 juta rupiah, namun ketelitian posisi yang diberikan saat
ini baru dapat mencapai 3 sampai 6 meter. Tipe alat yang kedua adalah
tipe geodetik single frekuensi (tipe pemetaan), yang biasa digunakan
dalam survey dan pemetaan yang membutuhkan ketelitian posisi sekitar
sentimeter sampai dengan beberapa desimeter. Tipe terakhir adalah tipe
Geodetik dual frekuensi yang dapat memberikan ketelitian posisi hingga
mencapai milimeter. Tipe ini biasa digunakan untuk aplikasi precise
positioning seperti pembangunan jaring titik kontrol, survey deformasi,
dan geodinamika. Harga receiver tipe geodetik cukup mahal, mencapai
ratusan juta rupiah untuk 1 unitnya.
————————————————————————————————————————————————–
Sinyal dan Bias pada GPS
GPS memancarkan dua sinyal yaitu frekuensi L1 (1575.42 MHz) dan L2
(1227.60 MHz). Sinyal L1 dimodulasikan dengan dua sinyal pseudo-random
yaitu kode P (Protected) dan kode C/A (coarse/aquisition). Sinyal L2
hanya membawa kode P. Setiap satelit mentransmisikan kode yang unik
sehingga penerima (receiver GPS) dapat mengidentifikasi sinyal dari
setiap satelit. Pada saat fitur ”Anti-Spoofing” diaktifkan, maka kode P
akan dienkripsi dan selanjutnya dikenal sebagai kode P(Y) atau kode Y.
Ketika sinyal melalui lapisan atmosfer, maka sinyal tersebut akan
terganggu oleh konten dari atmosfer tersebut. Besarnya gangguan di sebut
bias. Bias sinyal yang ada utamanya terdiri dari 2 macam yaitu bias
ionosfer dan bias troposfer. Bias ini harus diperhitungkan (dimodelkan
atau diestimasi atau melakukan teknik differencing untuk metode
diferensial dengan jarak baseline yang tidak terlalu panjang) untuk
mendapatkan solusi akhir koordinat dengan ketelitian yang baik. Apabila
bias diabaikan maka dapat memberikan kesalahan posisi sampai dengan
orde meter.
————————————————————————————————————————————————–
Error Source pada GPS
Pada sistem GPS terdapat beberapa kesalahan komponen sistem yang akan
mempengaruhi ketelitian hasil posisi yang diperoleh.
Kesalahan-kesalahan tersebut contohnya kesalahan orbit satelit,
kesalahan jam satelit, kesalahan jam receiver, kesalahan pusat fase
antena, dan multipath. Hal-hal lainnya juga ada yang mengiringi
kesalahan sistem seperti efek imaging, dan noise. Kesalahan ini dapat
dieliminir salah satunya dengan menggunakan teknik differencing data.
————————————————————————————————————————————————-
Metoda penentuan posisi dengan GPS
Metoda penentuan posisi dengan GPS pertama-tama terbagi dua, yaitu
metoda absolut, dan metoda diferensial. Masing-masing metoda kemudian
dapat dilakukan dengan cara real time dan atau post-processing. Apabila
obyek yang ditentukan posisinya diam maka metodenya disebut Statik.
Sebaliknya apabila obyek yang ditentukan posisinya bergerak, maka
metodenya disebut kinematik. Selanjutnya lebih detail lagi kita akan
menemukan metoda-metoda seperti SPP, DGPS, RTK, Survei GPS, Rapid
statik, pseudo kinematik, dan stop and go, serta masih ada beberapa
metode lainnya.
————————————————————————————————————————————————–
Ketelitian Posisi yang diperoleh dari Sistem GPS
Untuk aplikasi sipil, GPS memberikan nilai ketelitian posisi dalam
spektrum yang cukup luas, mulai dari meter sampai dengan milimeter.
Sebelum mei 2000 (SA on) ketelitian posisi GPS metode absolut dengan
data psedorange mencapai 30 – 100 meter. Kemudian setelah SA off
ketelitian membaik menjadi 3 – 6 meter. Sementara itu Teknik DGPS
memberikan ketelitian 1-2 meter, dan teknik RTK memberikan ketelitian
1-5 sentimeter. Untuk posisi dengan ketelitian milimeter diberikan oleh
teknik survai GPS dengan peralatan GPS tipe geodetik dual frekuensi dan
strategi pengolahan data tertentu.
————————————————————————————————————————————————-
Aplikasi-aplikasi Teknologi GPS
GPS (Global Positioning System) adalah sistem satelit navigasi yang
paling populer dan paling banyak diaplikasikan di dunia pada saat ini,
baik di darat, laut, udara, maupun angkasa. Disamping aplikasi-aplikasi
militer, bidang-bidang aplikasi GPS yang cukup marak saat ini antara
lain meliputi survai pemetaan, geodinamika, geodesi, geologi, geofisik,
transportasi dan navigasi, pemantauan deformasi, pertanian, kehutanan,
dan bahkan juga bidang olahraga dan rekreasi. Di Indonesia sendiri
penggunaan GPS sudah dimulai sejak beberapa tahun yang lalu dan terus
berkembang sampai saat ini baik dalam volume maupun jenis aplikasinya
Sumber : http://gaulwahyu.wordpress.com/2008/10/16/pengertian-gps/
