Global Positioning System (GPS)

sedikit gambaran dan penjelesan mengenai metode GPS, semoga bermanfaat bagi kalangan surveyor,atau yang baru mencoba untuk menjadi surveyor...:):)

Metode Penentuan Posisi Global (GPS)

GPS adalah sistem navigasi dan penentuan posisi menggunakan satelit yang dikembangkan dan dikelola oleh Departemen Pertahanan Amerika Serikat. GPS dapat memberikan informasi tentang posisi, kecepatan dan waktu di mana saja di muka bumi setiap saat, dengan ketelitian penentuan posisi dalam fraksi milimeter sampai dengan meter. Kemampuan jangkauannya mencakup seluruh dunia dan dapat digunakan banyak orang setiap saat pada waktu yang sama (Abidin,H.Z, 1995). Prinsip dasar penentuan posisi dengan GPS adalah perpotongan ke belakang dengan pengukuran jarak secara simultan ke beberapa satelit GPS.

Sistem GPS

Untuk dapat melaksanakan prinsip penentuan posisi di atas, GPS dikelola dalam suatu sistem GPS yang terdiri dari dari 3 bagian utama yaitu bagian angkasa, bagian pengontrol dan bagian pemakai

-Bagian Angkasa
Terdiri dari satelit-satelit GPS yang mengorbit mengelilingi bumi, jumlah satelit GPS adalah 24 buah. Satelit GPS mengorbit mengelilingi bumi dalam 6 bidang orbit dengan tinggi rata-rata setiap satelit ± 20.200 Km dari permukaan bumi.
Setiap satelit GPS secara kontinyu memancarkan sinyal-sinyal gelombang pada 2 frekuensi L-band (dinamakan L1 dan L2). Dengan mengamati sinyal-sinyal dari satelit dalam jumlah dan waktu yang cukup, kemudian data yang diterima tersebut dapat dihitung untuk mendapatkan informasi posisi, kecepatan maupun waktu.

-Bagian Pengontrol
Adalah stasiun-stasiun pemonitor dan pengontrol satelit yang berfungsi untuk memonitor dan mengontrol kelaikgunaan satelit-satelit GPS. Stasiun kontrol ini tersebar di seluruh dunia, yaitu di pulau Ascension, Diego Garcia, Kwajalein, Hawai dan Colorado Springs. Di samping memonitor dan mengontrol fungsi seluruh satelit, juga berfungsi menentukan orbit dari seluruh satelit GPS.

-Bagian Pengguna
Adalah peralatan (Receiver GPS) yang dipakai pengguna satelit GPS, baik di darat, laut, udara maupun di angkasa. Alat penerima sinyal GPS (Receiver GPS) diperlukan untuk menerima dan memproses sinyal-sinyal dari satelit GPS untuk digunakan dalam penentuan posisi, kecepatan, maupun waktu. Secara umum Receiver GPS dapat diklasifikasikan sebagai berikut :
1. Receiver militer
2. Receiver tipe navigasi
3. Receiver tipe geodetik

Metoda-metoda Penentuan Posisi dengan GPS

Pada dasarnya konsep dasar penentuan posisi dengan satelit GPS adalah pengikatan ke belakang dengan jarak, yaitu mengukur jarak ke beberapa satelit GPS yang koordinatnya telah diketahui.

Penentuan posisi dengan GPS dapat dikelompokkan atas beberapa metoda diantaranya : -Metoda absolut,
-Metoda relatif (differensial)

Metoda Absolut
Penentuan posisi dengan GPS metode absolut adalah penentuan posisi yang hanya menggunakan 1 alat receiver GPS. Karakteristik penentuan posisi dengan cara absolut ini adalah sebagai berikut :
1.Posisi ditentukan dalam sistem WGS 84 (terhadap pusat bumi).
2.Prinsip penentuan posisi adalah perpotongan ke belakang dengan jarak ke beberapa satelit sekaligus.
3.Hanya memerlukan satu receiver GPS.
4.Titik yang ditentukan posisinya bisa diam (statik) atau bergerak (kinematik).
5.Ketelitian posisi berkisar antara 5 sampai dengan 10 meter.

Aplikasi utama untuk keperluan navigasi, metoda penentuan posisi absolut ini umumnya menggunakan data pseudorange dan metoda ini tidak dimaksudkan untuk aplikasi-aplikasi yang menuntut ketelitian posisi yang tinggi.

Metoda Relatif (Differensial)
Yang dimaksud dengan penentuan posisi relatif atau metoda differensial adalah menentukan posisi suatu titik relatif terhadap titik lain yang telah diketahui koordinatnya, pengukuran dilakukan secara bersamaan pada dua titik dalam selang waktu tertentu. Selanjutnya dari data hasil pengamatan
diproses/dihitung akan didapat perbedaan koordinat kartesian 3 dimensi (dx, dy, dz) atau disebut juga dengan baseline antar titik yang diukur. Karakteristik umum dari metoda penentuan posisi ini adalah sebagai berikut :
1.Memerlukan minimal 2 receiver, satu ditempatkan pada titik yang telah diketahui koordinatnya.
2.Posisi titik ditentukan relatif terhadap titik yang diketahui.
3.Konsep dasar adalah differencing process dapat mengeliminir atau mereduksi pengaruh dari beberapa kesalahan dan bias.
4.Bisa menggunakan data pseudorange atau fase.
5.Ketelitian posisi yang diperoleh bervariasi dari tingkat mm sampai dengan dm.
6.Aplikasi utama : survei pemetaan, survei penegasan batas, survei geodesi dan navigasi dengan ketelitian tinggi.

Ketelitian Penentuan Posisi dengan GPS

Penentuan posisi dengan GPS dipengaruhi oleh faktor-faktor sebagai berikut :
1.Ketelitian data terkait dengan tipe data yang digunakan, kualitas receiver GPS, level dari kesalahan dan bias.
2.Geometri satelit, terkait dengan jumlah satelit yang diamati, lokasi dan distribusi satelit dan lama pengamatan.
3.Metoda penentuan posisi, terkait dengan metoda penentuan posisi GPS yang digunakan, apakah absolut, relatif, DGPS, RTK dan lain-lain.
4.Strategi pemrosesan data, terkait dengan real-time atau post processing, strategi eliminasi dan pengkoreksian kesalahan dan bias, pemrosesan baseline dan perataan jaringan serta kontrol kualitas

Aplikasi-aplikasi GPS

Beberapa aplikasi dari GPS diantaranya adalah sebagai berikut :
1. Survei dan pemetaan.
2. Survei penegasan batas wilayah administrasi, pertambangan dan lain-lain.
3. Geodesi, Geodinamika dan Deformasi.
4. Navigasi dan transportasi.
5. Telekomunikasi.
6. Studi troposfir dan ionosfir.
7. Pendaftaran tanah, Pertanian.
8. Photogrametri & Remote Sensing.
9. GIS (Geographic Information System).
10. Studi kelautan (arus, gelombang, pasang surut
11. Aplikasi olahraga dan rekreasi.