GPS (Global Positioning System)
adalah sistem navigasi yang berbasiskan satelit yang saling berhubungan yang
berada di orbitnya. Satelit-satelit itu milik Departemen Pertahanan (Departemen
of Defense) Amerika Serikat yang pertama kali diperkenalkan mulai tahun
1978 dan pada tahun 1994 sudah memakai 24 satelit.
Untuk dapat mengetahui posisi
seseorang maka diperlukan alat yang diberinama GPS reciever yang berfungsi
untuk menerima sinyal yang dikirim dari satelit GPS. Posisi di ubah menjadi
titik yang dikenal dengan nama Way-point nantinya akan berupa
titik-titik koordinat lintang dan bujur dari posisi seseorang atau suatu lokasi
kemudian di layar pada peta elektronik.
Sejak tahun 1980, layanan GPS yang
dulunya hanya untuk leperluan militer mulai terbuka untuk publik. Uniknya,
walau satelit-satelit tersebut berharga ratusan juta dolar, namun setiap orang
dapat menggunakannya dengan gratis.
Satelit-satelit ini mengorbit pada
ketinggian sekitar 12.000 mil dari permukaan bumi. Posisi ini sangat ideal
karena satelit dapat menjangkau area coverage yang lebih luas.
Satelit-satelit ini akan selalu berada posisi yang bisa menjangkau semua area
di atas permukaan bumi sehingga dapat meminimalkan terjadinya blank spot (area
yang tidak ter-jangkau oleh satelit).
Setiap satelit mampu mengelilingi
bumi hanya dalam waktu 12 jam. Sangat cepat, sehingga mereka selalu bisa
menjangkau dimana pun posisi Anda di atas permukaan bumi.
GPS reciever sendiri berisi beberapa
integrated circuit (IC) sehingga murah dan teknologinya mudah untuk di
gunakan oleh semua orang. GPS dapat digunakan utnuk berbagai kepentingan,
misalnya mobil, kapal, pesawat terbang, pertanian dan di integrasikan dengan
komputer maupun laptop.
Berikut beberapa contoh perangkat
GPS reciever:
Berbagai bentuk GPS Receiver
Sistem Satelit GPS
Untuk menginformasikan posisi user,
24 satelit GPS yang ada di orbit sekitar 12,000 mil di atas kita. Bergerak
konstan bergerak mengelilingi bumi 12 jam dengan kecepatan 7,000 mil per jam.
Satelit GPS berkekuatan energi sinar matahari, mempunyai baterai cadangan untuk
menjaga agar tetap berjalan pada saat gerhana matahari atau pada saat tidak ada
energi matahari. Roket penguat kecil pada masing-masing satelit agar dapat
mengorbit tepat pada tempatnya.
Satelit GPS adalah milik Departemen
Pertahanan (Department of Defense) Amerika, adapun hal-hal lainnya:
- Nama satelit adalah NAVSTAR
- GPS satelit pertama kali adalah tahun 1978
- Mulai ada 24 satelit dari tahun 1994
- Satelit di ganti tiap 10 tahun sekali
- GPS satelit beratnya kira-kira 2,000 pounds
- Kekuatan transmiter hanya 50 watts atau kurang
Satelit-satelit GPS harus selalu
berada pada posisi orbit yang tepat untuk menjaga akurasi data yang dikirim ke
GPS reciever, sehingga harus selalu dipelihara agar posisinya tepat.
Stasiun-stasiun pengendali di bumi ada di Hawaii, Ascension Islan, Diego
Garcia, Kwajalein dan Colorado Spring. Stasiun bumi tersebut selalu memonitor
posisi orbit jam jam satelit dan di pastikan selalu tepat.
Signal Satelit GPS
Carriers
Satelite GPS mengirim sinyal dalam
dua frekuensi. L1 dengan 1575.42 Mhz dengan membawa dua status pesan dan pseudo-random
code untuk keperluan perhitungan wakt. L2 membawa 1227.60 MHz dengan
menggunakaan presesi yang lebih akurat karena untuk keperluan militer.
Daya sinyal radio yang dipancarkan
hanya berkisar antara 20-50 Watts. Ini tergolong sangat rendah mengingat jarak
antara GPS dan satelit sampai 12.000 mil. Sinyal dipancarkan secara line of
sight (LOS), dapat melewati awan, kaca tapi tidak dapat benda padat seperti
gedung, gunung.
Pseudo-Random Codes
GPS yang digunakan untuk publik akan
memantau frekuensi L1 pada UHF (Ultra High Frequency) 1575,42 MHz.
Sinyal L1 yang dikirimkan akan memiliki pola-pola kode digital tertentu yang
disebut sebagai pseudorandom. Sinyal yang dikirimkan terdiri dari dua
bagian yaitu kode Protected (P) dan Coarse/Acquisition (C/A).
Kode yang dikirim juga unik antar satelit, sehingga memungkinkan setiap
receiver untuk membedakan sinyal yang dikirim oleh satu satelit dengan
satelit lainnya. Beberapa kode Protected (P) juga ada yang diacak, agar
tidak dapat diterima oleh GPS biasa. Sinyal yang diacak ini dikenal dengan
istilah Anti Spoofing, yang biasanya digunakan oleh GPS khusus untuk
keperluan tertentu seperti militer.
Navigation Message
Ada sinyal frekuensi berkekuatan
lemah yang di tambahkan pada kode L1 yang memberikan informasi tentang orbit
satelit, clock corectionnya dan status sistem lainnya.
Cara Kerja GPS
Setiap daerah di atas permukaan bumi
ini minimal terjangkau oleh 3-4 satelit. Pada prakteknya, setiap GPS terbaru
bisa menerima sampai dengan 12 chanel satelit sekaligus. Kondisi langit
yang cerah dan bebas dari halangan membuat GPS dapat dengan mudah menangkap
sinyal yang dikirimkan oleh satelit. Semakin banyak satelit yang diterima oleh
GPS, maka akurasi yang diberikan juga akan semakin tinggi.
Cara kerja GPS secara logik ada 5
langkah:
- Memakai perhitungan “triangulation” dari satelit.
- Untuk perhitungan “triangulation”, GPS mengukur jarak menggunakan travel time sinyal radio.
- Untuk mengukur travel time, GPS memerlukan memerlukan akurasi waktu yang tinggi.
- Untuk perhitungan jarak, kita harus tahu dengan pasti posisi satelit dan ketingian pada orbitnya.
- Terakhir harus menggoreksi delay sinyal waktu perjalanan di atmosfer sampai diterima reciever.
Bagaimana satelite GPS mengirim signal
Satelit GPS berputar mengelilingi
bumi selama 12 jam di dalam orbit yang akurat dia dan mengirimkan sinyal formasi ke bumi. GPS reciever mengambl informasi itu dan dengan menggunakan
perhitungan “triangulation” menghitung lokasi user dengan tepat. GPS reciever
membandingkan waktu sinyal di kiirim dengan waktu sinyal tersebut di terima.
Dari informasi itu didapat diketahui berapa jarak satelit. Dengan perhitungan
jarak jarak GPS reciever dapat melakukan perhitungan dan menentukan posisi user
dan menampilkan dalam peta elektronik.
Tampilan layar GPS Receiver
Sebuah GPS reciever harus mengunci
sinyal minimal tiga satelit untuk memenghitung posisi 2D (latitude dan
longitude) dan track pergerakan. Jika GPS reciever dapat menerima empat
atau lebih satelit, maka dapat menghitung posisi 3D (latitude, longitude dan
altitude). Jika sudah dapat menentukan posisi user, selanjutnya GPS dapat
menghitung informasi lain, seperti kecepatan, arah yang dituju, jalur, tujuan
perjalanan, jarak tujuan, matahari terbit dan matahari terbenam dan masih
banyak lagi.
Satelit GPS dalam mengirim informasi
waktu sangat presesi karena Satekit tersebut memakai jam atom. Jam atom yang
ada pada satelit jalam dengan partikel atom yang di isolasi, sehingga dapat
menghasilkan jam yang akurat dibandingkan dengan jam biasa.
Perhitungan waktu yang akurat sangat
menentukan akurasi perhitungan untuk menentukan informasi lokasi kita. Selain
itu semakin banyak sinyal satelit yang dapat diterima maka akan semakin presesi
data yang diterima karena ketiga satelit mengirim pseudo-random code dan
waktu yang sama.
Ketinggian itu menimbulkan
keuntungan dalam mendukung proses kerja GPS, bagi kita karena semakin tinggi
maka semakin bersih atmosfer, sehingga gangguan semakin sedikit dan orbit yang
cocok dan perhitungan matematika yang cocok. Satelit harus teptap pada posisi
yang tepat sehingga stasiun di bumi harus terus memonitor setiap pergerakan
satelit, dengan bantuan radar yang presesi salalu di cek tentang altitude,
posision dan kecepatannya.
Bagaimana sinyal dapat menentukan lokasi
Apa hubungan antara sinyal yang
dikirimkan oleh satelit dengan cara GPS menentukan lokasi? Sinyal yang
dikirimkan oleh satelit ke GPS akan digunakan untuk menghitung waktu perjalanan
(travel time). Waktu perjalanan ini sering juga disebut sebagai Time
of Arrival (TOA). Sesuai dengan prinsip fisika, bahwa untuk mengukur jarak
dapat diperoleh dari waktu dikalikan dengan cepat rambat sinyal.
Maka, jarak antara satelit dengan
GPS juga dapat diperoleh dari prinsip fisika tersebut. Setiap sinyal yang
dikirimkan oleh satelit akan juga berisi informasi yang sangat detail, seperti
orbit satelit, waktu, dan hambatan di atmosfir. Satelit menggunakan jam atom
yang merupakan satuan waktu paling presisi.
Untuk dapat menentukan posisi dari
sebuah GPS secara dua dimensi (jarak), dibutuhkan minimal tiga buah satelit.
Empat buah satelit akan dibutuhkan agar didapatkan lokasi ketinggian (secara
tiga dimensi). Setiap satelit akan memancarkan sinyal yang akan diterima oleh
GPS receiver. Sinyal ini akan dibutuhkan untuk menghitung jarak dari
masing-masing satelit ke GPS. Dari jarak tersebut, akan diperoleh jari-jari
lingkaran jangkauan setiap satelit. Lewat perhitungan matematika yang cukup
rumit, interseksi (perpotongan) setiap lingkaran jangkauan satelit tadi akan
dapat digunakan untuk menentukan lokasi dari GPS di permukaan bumi.
Manfaat GPS
Dengan menggunakan GPS, Anda dapat
menandai semua lokasi yang pernah Anda kunjungi. Misalnya, Hotel Mulia di
waypoint sekian dan tempat-tempat lainnya.
Sebenarnya, ada banyak manfaat yang
bisa diambil jika Anda mengetahui waypoint dari suatu tempat. Pertama, Anda
dapat memperkirakan jarak lokasi yang Anda tuju dengan lokasi asal Anda. GPS
keluaran terakhir dapat memperkirakan jarak Anda ke tujuan, sampai estimasi
lamanya perjalanan dengan kecepatan aktual yang sedang Anda tempuh. Kedua,
lokasi di daratan memang cukup mudah untuk dikenali dan diidentifikasi. Namun,
jika Anda kebetulan menemui tempat memancing yang sangat baik di tengah lautan
ataupun tempat melihat matahari terbenam yang baik di puncak gunung, bagaimana
cara menandai lokasi tersebut agar Anda dapat balik lagi ke lokasi itu di
kemudian hari tanpa tersesat? Di saat seperti inilah sebuah GPS akan
menunjukkan manfaatnya.
Dengan teknologi GPS dapat digunakan
untuk beberapa keperluan sesuai dengan tujuannya. GPS dapat digunakan oleh
peneliti, olahragawan, petani, tentara, pilot, petualang, pendaki, pengantar
barang, pelaut, kurir, penebang pohon, pemadam kebakaran dan orang dengan berbagai
kepentingan untuk meningkatkan produktivitas, keamanan, dan untuk kemudahan.
Dari beberapa pemakaiaa di atas
dikategorikan menjadi:
- Lokasi
Digunakan untuk menentukan dimana
lokasi suatu titik dipermukaan bumi berada.
- Navigasi
Membantu mencari lokasi suatu titik
di bumi
- Tracking
Membantu untuk memonitoring
pergerakan obyek
- Membantu memetakan posisi tertentu, dan perhitungan jaringan terdekat
- Timing
Dapat dijadikan dasar penentuan jam
seluruh dunia, karena memakai jam atom yang jauh lebih presesi di banding
dengan jam biasa.
Tidak perduli posisi Anda, di tengah
laut, di tengah hutan, di atas gunung, ataupun di pusat kota. Selama GPS dapat
menerima sinyal dari satelit secara langsung tanpa halangan, maka GPS akan
selalu memberikan informasi koordinat posisi Anda. GPS membutuhkan area pandang
yang bebas langsung ke langit. Halangan-halangan seperti pohon, gedung, bahkan
kaca film sekelas V-Kool, bisa mengurangi akurasi sinyal yang diterima oleh
GPS. Bahkan bukan tidak mungkin GPS tidak bisa menerima sinyal sama sekali dari
satelit. GPS juga memiliki feature tambahan yang mampu memberikan informasi
selama Anda di perjalanan, seperti kecepatan, lama perjalanan, jarak yang telah
ditempuh, waktu, dan masih banyak.
Model dan Interkoneksi GPS
Sebuah GPS juga memiliki firmware
yang bisa di-upgrade. Upgrade firmware ini biasanya disediakan pada site
produsen GPS tersebut. Upgrade firmware biasanya menggunakan kabel yang
dibundel atau-pun tersedia sebagai asesoris. Kabel ini juga ternyata bisa
digunakan untuk menghubungkan GPS ke komputer (baik itu notebook, PC, maupun
PDA dengan sedikit bantuan konverter). Software GPS yang tersedia untuk
berbagai platform tersebut juga cukup banyak. Dengan software tersebut, Anda
dapat dengan mudah mendownload informasi dari GPS. Memori sebuah GPS memang
relatif terbatas, sehingga kemampuan ekstra untuk menyimpan informasi yang
pernah Anda tempuh ke PC/PDA (yang biasanya memiliki memori lebih besar) tentu
akan sangat menyenangkan. Untuk media komunikasi GPS dengan hardware lain
selain kabel, model GPS sekarang juga ada yang dilengkapi dengan Bluetooth,
Infrared.
Berdasarkan fisik, model GPS dibagi
menjadi beberapa tipe antara lain model portable/handheld (ukurannya menyerupai
ponsel), ada yang lebih besar (biasanya dimount di mobil/kapal), ada pula yang
meng-gunakan interface khusus untuk dikoneksikan ke notebook maupun PDA (Palm,
Pocket PC maupun Nokia Com-municator).
GPS untuk keperluan out- door biasanya
juga dilengkapi dengan perlindungan anti air dan tahan ben-turan. Beberapa GPS
keluaran terakhir bahkan sudah menyediakan layar warna dan kemampuan komunikasi
radio jarak pendek (FRS/Family Radio Service).
Tentu saja, semakin banyak feature
yang ditawarkan pada sebuah GPS maka semakin tinggi pula harganya.
Jika suatu saat Anda ingin pergi ke
lokasi yang pernah Anda kunjungi dengan meng-gunakan GPS. Maka, Anda tinggal
meng-upload data yang pernah Anda simpan di komputer kembali ke GPS.
Selanjutnya, Anda akan mendapatkan rekaman perjalanan Anda terdahulu. Lokasi
dan track yang pernah Anda kunjungi akan dapat Anda temui kembali dengan cepat,
dan tentu saja meminimalkan resiko tersesat.
Istilah-istilah yang Penting
Beberapa istilah penting yang
penting untuk diketahui yang berhubungan dengan GPS:
- Waypoint: Istilah yang digunakan oleh GPS untuk suatu lokasi yang telah di- tandai.Waypoint terdiri dari koordinat lintang (latitude ) dan bujur (longitude ). Sebuah waypoint biasa digambarkan dalam bentuk titik dan simbol sesuai dengan jenis lokasi.
- Mark: Menandai suatu posisi tertentu pada GPS.Jika Anda menandai lokasi menjadi waypoint,maka dikatakan Anda melakukan marking.
- Route: Kumpulan waypoint yang ingin Anda tempuh secara berurutan dan dimasukkan ke dalam GPS.
- Track: Arah perjalanan yang sedang Anda tempuh dengan menggunakan GPS. Bia- sanya digambarkan berupa garis pada display GPS.
- Elevation: Istilah pada GPS untuk menentukan ketinggian. Ada dua jenis pengukur ketinggian pada GPS, yaitu menggunakan alat klasik ‘barometer ’ atau menggunakan perhitungan satelit.
Pengukuran ketinggian menggunakan
barometer jauh lebih akurat di udara bebas,namun tidak bisa bekerja dalam
pesawat atau ruang vakum lainnya.Ini disebabkan oleh perbedaan tekanan udara
dalam ruang vakum dengan tekanan udara di luar. Pengukuran ketinggian
menggunakan satelit akan lebih akurat pada tempat seperti itu.
- Bearing: Arah/posisi yang ingin Anda tuju. Contohnya, Anda ingin menuju ke suatu lokasi di posisi A yang letaknya di Utara, maka bearing Anda dikatakan telah diset ke Utara.
- Heading: Arah aktual yang sedang dijalankan. Contohnya, saat menuju ke posisi A tadi, Anda menemui halangan sehingga harus memutar ke Selatan terlebih dahulu, maka Anda heading Anda pada saat itu adalah Selatan
- Sumber : www.google.co.id
2 komentar:
mantab gan
Harrah's Philadelphia Casino & Racetrack
Harrah's Philadelphia Casino & 동해 출장안마 Racetrack in Philadelphia 동해 출장마사지 is 오산 출장마사지 the 시흥 출장마사지 ultimate destination for 양주 출장샵 sports and entertainment, featuring more than 2600 electronic games,
Posting Komentar