Global Positioning System

Global Positioning System

( GPS )

 1. PENDAHULUAN

Akhir-akhir  ini  GPS  (Global  Positioning  System)  makin  disukai  oleh  banyak  orang,  terutama kawula  muda.  GPS  juga  makin  banyak  tersedia  di  toko-toko,  baik  yang  berupa  alat  terpisah, atau digabungkan dengan PDA ataupun telpon genggam.

Hal  ini  mulai  membuat  banyak  orang  bertanya-tanya,  “Apa  sih  GPS  itu?”,    “Berguna untuk apa?”,   “Apa bedanya dengan menggunakan peta?”. Pertanyaan – pertanyaan seperti ini sering ditanyakan  oleh  banyak  orang.  Pertanyaannya  sederhana,  tetapi  agak  sulit  untuk  menjawab secara singkat.

Seringkali kita bertanya kepada  orang lain tentang lokasi sebuah tempat atau gedung, jawaban yang  akan  kita  terima  biasanya  seperti:  lurus  sampai  lampu  merah  kedua,  lalu  belok  ke  kiri sampai  bertemu  perempatan,  lalu  belok  ke  kanan. Jawaban akan makin rumit  bila  lokasi yang ingin  dicapai  terletak  jauh  dari  lokasi  awal.  Memang  betul  bahwa  dengan  menggunakan  peta kertas,  dapat  mempermudah  menunjukkan  lokasi. 

Hal  ini  juga  sudah  sering  dilakukan  oleh banyak  orang selama  ini.  Tetapi,  tidak  setiap  saat kita  membawa  peta,  dan  akan  menjadi  sulit dan berbahaya ketika kita mengemudi sambil melihat peta kertas. Dengan GPS, maka jawaban yang akan kita terima menjadi sangat singkat, misalnya: S6 10.525E106 49.634. Lalu dengan menekan beberapa tombol, maka petunjuk jalan akan muncul di layar GPS.

Pertanyaan   yang   juga   sering   dilontarkan   adalah:   Apakah   kita   harus   mempunyai   GPS? Bagi  masyarakat  umum,  jawabannya  adalah  TIDAK.  Kita  tidak  harus  memiliki  sebuah  GPS, tanpa GPS kegiatan sehari-hari akan tetap bisa dijalankan seperti biasa. Walaupun begitu, GPS akan  mempermudah  perjalanan,  baik  dalam  kota  maupun  luar  kota,  baik  dengan  kendaraan bermotor ataupun jalan kaki. Lalu,   mengapa   GPS   dijual   dan   mengapa   banyak   orang   rela   mengeluarkan   uang   untuk membelinya?            Nah,  itulah  tujuan  buku  ini.  Penulis  berusaha  untuk  menjelaskannya  secara ringan, berusaha meninggalkan penjelasan yang terlalu dalam yang akan sulit dimengerti.

Bumi dan Peta

Sebelum  kita  mulai  berbicara  tentang  alat  navigasi  berbasis  satelit,  mari  kita  tinjau  secara singkat  hubungan  antara  bumi  kita  yang  tercinta  dengan  peta.  Banyak  orang  tidak  menyadari bahwa  bentuk  permukaan  bumi  yang  sebenarnya  adalah  tidak  bulat  sempurna.  Permukaan bumi  banyak  memiliki lekukan  (lembah,  jurang,  dasar  laut)  dan tonjolan (gunung,  bukit),  dan hal  ini  menyulitkan  proses  pembuatan  peta  yang  baik.  Bisa  dibayangkan  bila  ingin  merubah permukaan  bola  yang  bundar  menjadi  lurus  seperti  kertas.  Para  pembuat  peta  mungkin  akan senang sekali bila bumi ini bentuknya datar, seperti anggapan pada jaman dahulu.

Sekilas tentang GPS

Pertama-tama,  mari  kita  betulkan  dahulu  pengertian  tentang  GPS.  GPS  bukanlah  nama  alat, tetapi   merupakan   nama   sebuah   sistim   navigasi  global   berbasis   satelit (GNSS=   Global Navigation Satellite   System)   yang   dikembangkan   oleh   Departemen   Pertahanan   Amerika Serikat.  Tetapi  karena  sistim  ini  adalah  yang  pertama  kali  serta  satu-satunya  didunia  yang berfungsi  secara  penuh  saat  ini  dan  dapat  digunakan  setiap  saat  oleh  semua  orang  didunia secara  gratis, maka  nama GPS menjadi terkenal dan sering dipakai sebagai nama  alat navigasi berbasis   satelit.   Sistim   ini enggunakan   kelompok   satelit   yang   diberi   nama   NAVSTAR (Navigational Satellite Timing and Ranging).

Ada  beberapa  sistim  navigasi  global  berbasis  satelit  lain  yang  dikembangkan  oleh  beberapa negara,  yaitu:  Galileo  yang  dikembangkan  oleh  Uni  Eropa  dan  GLONASS  (Global  Orbiting Navigation  Satellite  System)  yang  dikembangkan  oleh  Rusia.  Kedua  sistim  ini  masih  belum berfungsi secara penuh karena belum semua satelitnya tersedia di orbit bumi. Bila semua satelit yang diperlukan  sudah mengudara,  maka  kedua  sistim  ini akan  mulai  berfungsi  secara  penuh. Walaupun  begitu,  beberapa  alat  genggam  penerima  sinyal  dari  sistim-sistim  ini  sudah  mulai dipasarkan. Tidak mudah untuk menemukan alat Alat navigasi berbasis satelit yang dapat menerima  sinyal satelit  Galileo  ataupun  GLONASS,  hampir  semua  yang  dijual  di  pasar  adalah  alat  navigasi yang       hanya   dapat menerima sinyal          satelit   NAVSTAR/GPS.          Hal       ini        juga      mendorong masyarakat   dan   produsen   untuk   memakai   nama  “GPS”   bagi   semua   alat   navigasi   berbasis satelit.  Buku  ini  menggunakan  istilah  ‘alat  navigasi  berbasis  satelit’  atau  disingkat  menjadi ‘alat  navigasi’  untuk  menggantikan  istilah  ‘alat  GPS’  yang dipakai  oleh masyarakat  pada  saat ini.

Guna alat navigasi berbasis satelit

Alat navigasi berbasis satelit ini mempunyai kegunaan yang beragam di darat, udara, dan laut. Pada   dasarnya,   semua   hal   yang  memerlukan  petunjuk   lokasi   dapat  menggunakan   alat   ini. Selain  menunjukkan  lokasi,  alat  ini  juga  bisa  menyimpan  jalur  jalan  yang  kita  lewati.  Jalur jalan  ini  sangat  berguna  ketika  ingin  kembali  melalui  jalan  yang  sama,  seperti  ketika  sedang naik gunung, atau mengemudi.

Alat  navigasi  berbasis  satelit  biasanya  diproduksi  untuk  jenis  kegiatan  tertentu,  tetapi  tidak

berarti  bahwa  alat  navigasi  tersebut  tidak  dapat  digunakan  pada  kegiatan  lainnya.  Contoh  – contoh penggunaan alat navigasi berbasis satelit dalam kehidupan sehari-hari:

•           pemandu ketika mengemudi di daerah yang tidak dikenal, contoh ketika ke luar kota.

•           Dapat   digunakan   sebagai   alat   pelacak   mobil.   Sering   dipakai   oleh   para   penyedia   jasa penyewaan kendaraan.

•           Kegiatan survey lapangan

•           Bersepeda

•           Naik gunung

•           Selain   itu,   dapat   pula   dipakai   ketika   kita   memerlukan   presisi   waktu   yang   biasanya

diperlukan ketika melakukan riset.

•           Bila dipadukan dengan radio komunikasi, dapat mengirim/menerima data posisi

•           Sinyal satelit GPS juga bisa digunakan untuk kegiatan penelitian prakiraan cuaca.

•           Dalam  bidang  kesehatan,  sudah  mulai  dipakai  untuk  sistim  surveilans,  penanggulangan

wabah penyakit, ataupun untuk menilai cakupan pelayanan.

•           Dalam  bidang  penanganan  bencana,  alat  ini  sangat  berguna  dan  sering  dipakai  oleh  tim

penyelamat.

•           Dengan alat khusus, dapat menjadi bagian dari alat penyelamat pribadi. Misal, ketika kapal tenggelam,  atau  dalam  kecelakaan  ketika  naik  gunung  alat  khusus  ini  akan  mengirimkan

sinyal ke satelit yang lalu digunakan  untuk menemukan posisi  pengguna  (harus  dibeli  dari

penyedia layanan).

•           Beberapa   alat   navigasi   satelit   ini   dipadukan   dengan   kemampuan   menerima   peringatan

cuaca, sehingga sangat berguna bagi kapal ataupun ketika naik gunung.

•           Dan lain-lain

2. CARA KERJA SISTIM NAVIGASI GLOBAL BERBASIS SATELIT ( GNSS )

            Sistim ini   menggunakan   sejumlah   satelit   yang   berada   di   orbit   bumi,   yang   memancarkan sinyalnya  ke  bumi  dan  ditangkap  oleh  sebuah  alat  penerima.  Ada  tiga  bagian  penting  dari istim ini, yaitu bagian kontrol, bagian angkasa, dan bagian pengguna.

 

Bagian Kontrol

Seperti namanya, bagian ini untuk mengontrol. Setiap satelit dapat berada sedikit diluar orbit,   sehingga   bagian   ini   melacak   orbit   satelit,   lokasi,   ketinggian,   dan   kecepatan. Sinyal-sinyal   sari   satelit   diterima   oleh   bagian   kontrol,   dikoreksi,   dan   dikirimkan kembali  ke  satelit.  Koreksi  data  lokasi  yang  tepat  dari  satelit  ini  disebut  dengan  data ephemeris, yang nantinya akan di kirimkan kepada alat navigasi kita.

Bagian Angkasa

Bagian ini terdiri dari kumpulan satelit-satelit yang berada di orbit bumi, sekitar 12.000 mil   diatas   permukaan   bumi.   Kumpulan   satelit-satelit   ini   diatur   sedemikian   rupa sehingga alat navigasi setiap saat dapat menerima paling sedikit sinyal dari empat buah satelit.  Sinyal  satelit  ini  dapat  melewati  awan,  kaca,  atau  plastik,  tetapi  tidak  dapat melewati gedung atau gunung.

Bagian Pengguna

Bagian  ini  terdiri  dari  alat  navigasi  yang  digunakan.  Satelit  akan  memancarkan  data

almanak   dan   ephemeris  yang   akan   diterima   oleh   alat  navigasi   secara   teratur.   Data

almanak  berisikan  perkiraan  lokasi  (approximate  location)  satelit  yang  dipancarkan terus  menerus  oleh  satelit.  Data  ephemeris  dipancarkan  oleh  satelit,  dan  valid  untuk sekitar 4-6 jam.

Untuk  menunjukkan  koordinat  sebuah  titik  (dua  dimensi),  alat  navigasi  memerlukan paling  sedikit  sinyal  dari  3  buah  satelit.  Untuk  menunjukkan  data  ketinggian  sebuah titik (tiga dimensi), diperlukan tambahan sinyal dari 1 buah satelit lagi.

Dari  sinyal-sinyal  yang  dipancarkan  oleh  kumpulan  satelit  tersebut,  alat  navigasi  akan

melakukan  perhitungan-perhitungan,  dan  hasil  akhirnya  adalah  koordinat  posisi  alat tersebut.   Makin   banyak   jumlah   sinyal   satelit   yang  diterima   oleh   sebuah   alat,  akan membuat alat tersebut menghitung koordinat posisinya dengan lebih tepat.

3. AKURASI ALAT NAVIGASI

Akurasi   atau   ketepatan   perlu   mendapat   perhatian   bagi   penentuan koordinat sebuah titik/lokasi.            Koordinat        posisi   ini        akan     selalu mempunyai ‘faktor  kesalahan’,  yang  lebih  dikenal  dengan  ‘tingkat akurasi’.  Misalnya,  alat  tersebut  menunjukkan  sebuah  titik  koordinat dengan akurasi 3 meter, artinya posisi sebenarnya bisa berada dimana saja dalam radius 3 meter dari titik koordinat (lokasi) tersebut. Makin kecil  angka  akurasi  (artinya  akurasi  makin  tinggi),  maka  posisi  alat

Penjelasan akurasi

            Pada  pemakaian  sehari-hari,  tingkat akurasi  ini  lebih  sering dipengaruhi  oleh faktor  sekeliling yang  mengurangi  kekuatan  sinyal  satelit.  Karena  sinyal  satelit  tidak  dapat  menembus  benda padat  dengan  baik,  maka  ketika  menggunakan  alat,  penting  sekali  untuk  memperhatikan  luas langit  yang  dapat  dilihat.  Ketika  alat  berada  disebuah  lembah  yang  dalam  (misal,  akurasi  15 meter),  maka  tingkat  akurasinya  akan  jauh  lebih  rendah  daripada  di  padang  rumput  (misal, akurasi  3  meter).  Di  padang  rumput  atau  puncak gunung,  jumlah  satelit  yang  dapat  dijangkau oleh  alat  akan  jauh  lebih  banyak  daripada  dari  sebuah  lembah  gunung.  Jadi,  jangan  berharap dapat menggunakan alat navigasi ini didalam sebuah gua.

 4. BERBAGAI MACAM ALAT NAVIGASI BERBASIS SATELIT

Alat   navigasi   ini   sekarang   sudah   tersedia   dalam   berbagai   macam   jenis,   dengan   berbagai macam   variasi   harganya.   Masing-masing   alat   mempunyai   fungsi   dan   kemampuan   yang berbeda-beda. Mari kita coba  membedakan alat-alat navigasi ini dari beberapa  sudut pandang. Walaupun masing-masing produk diperuntukkan untuk jenis kegiatan tertentu, tetapi tidak ada yang melarang untuk menggunakannya pada jenis kegiatan lainnya.

Hanya menampilkan koordinat lokasi

Dari  jenis  informasi  yang  ditampilkan,  alat   navigasi   ini   hanya   menampilkan  koordinat lokasi  secara  langsung.  Kelompok  ini  jarang  diminati  oleh  masyarakat  umum  sebagai  alat navigasi  karena  kurang  menarik.  Biasanya,  alat-alat  dalam  kelompok  ini  bisa  dipadukan dengan   PDA   atau   telpon   genggam   ataupun   komputer,   baik   dengan   koneksi   bluetooth ataupun USB.

 

GPS card

Jenis   ini   mempunyai   ukuran   yang   kecil.   Penggunaannya   cukup   mudah,   dapat   Dipakai dengan Laptop, PDA, ataupun PSP yang memiliki slot sesuai.