MAKALAH
KOMUNIKASI DATA
Global
Positioning System (GPS)
DI SUSUN OLEH :
KELOMPOK
I
Ari Kartika
(2011020193) TI III B
Alfian Labeda
(2011020068) TI III B
Nasrullah (201102072) TI III B
STMIK Handayani Makassar
Teknik Informatika
2012/2013
BAB I
PENDAHULUAN
1.1 Latar Belakang
Seiring dengan
berkembangnya ilmu pengetahuan dan teknologi, maka berkembang pula alat-alat
canggih yang dapat membantu kita dalam mengerti perkembangan tersebut. Sebagai
penduduk suatu negara, kita harus dapat mengikuti perkembangan yang terjadi di
negara kita maupun di negara lain. Sehingga kita tidak akan ketinggalan oleh
negara lain.
Salah satu alat yang
dapat kita sebut canggih adalah GPS, yaitu Global Positioning System.
Dalam makalah ini kami membahas mengenai apa itu GPS dan apa manfaat GPS bagi
kehidupan kita.
1.2 Tujuan
Tujuan pembuatan makalah
mengenai GPS ini, adalah untuk mendapatkan informasi mengenai GPS. Diharapkan
dengan adanya makalah ini, pembaca dapat lebih mengerti mengenai GPS dengan
lebih jelas.
BAB II
PEMBAHASAN
A. Pengertian
A. Pengertian
GPS adalah sistem radio navigasi dan
penentuan posisi menggunakan satelit yang dimiliki dan dikelola oleh Amerika
Serikat. Sistem ini dapat digunakan oleh banyak orang sekaligus dalam segala
cuaca, serta didesain untuk memberikan posisi dan kecepatan tiga dimensi yang
teliti dan juga informasi mengenai waktu secara kontinyu di seluruh dunia.
GPS telah banyak digunakan di
Indonesia, antara lain untuk eksplorasi minyak, pertambangan, geologi,
kelautan, dan dapat diintegrasikan dengan SIG misalnya untuk tracking benda
bergerak (mobil, pesawat, satelit, dll). Secara komersial alat ini selain dapat
membantu pengguna dalam menentukan lokasinya di permukaan bumi, juga dapat
merekomendasikan lintasan dari lokasi saat ini hingga tujuan perjalanan,
merekam lintasan yang pernah dilalui dan memberikan informasi lokasi
fasilitas-fasilitas penting terdekat seperti ATM, Bank, supermarket dan
lain-lain.
B. Sejarah Perkembangan GPS
Sejarah GPS dimulai dari awal tahun 1960-an saat Departemen
Pertahanan (Dephan) Amerika Serikat merasa perlu memiliki sistem navigasi yang
akurat, dapat berfungsi secara global, dalam segala cuaca, dan tersedia setiap
saat. Berbagai pendekatan dan teknologi diuji coba sampai akhirnya pada akhir
tahun 1973 Dephan AS menyetujui pelaksanaan uji coba satelit Navstar yang
menjadi generasi pertama dari satelit GPS. Hingga tahun 1983, masa pemerintahan
Presiden Ronald Reagan mengizinkan penggunaan GPS untuk pesawat sipil setelah
terjadi insiden penembakan pesawat Korean Airlines, penerbangan 007 yang
dianggap “nyasar” melintasi perbatasan Uni Soviet. Sejak saat itu, GPS mulai
disiapkan untuk dipergunakan oleh kalangan sipil secara internasional, terutama
untuk kalangan penerbangan dan kelautan.
Lonjakan pesat industri GPS pertama terjadi di tahun 1991
saat terjadinya Perang Teluk. Pada saat itu, Pentagon memesan 10.000 unit dan
3.000 unit perangkat GPS nonmiliter dari Trimble Navigation dan Magellan
Systems. Pada perkembangan selanjutnya, perangkat GPS terus dikembangkan
semakin baik, andal, dan terjangkau harganya.
C. Spesifikasi
GPS
C.1 Sinyal
GPS
Satelit GPS mengirim dua sinyal transmisi gelombang radio
dengan emisi “Code-Phase”dan “Carrier-Phase” untuk menghitung jarak Satelite
dan GPS Receiver agar lebih akurat, dengan frekuensi L1(1,57542 GHz ) GPS
transmisi Signal diperuntukan pengguna sipil dan L,2.(1227.60 MHz) US GPS
transmisi Sinyal untuk keperluan militer dengan spesifikasi keakuratan serta
Eror Correction lebih baik. Sinyal satelite GPS Navstar memancar menyorot
permukaan bumi sesuai dengan karakter signal Microwave pada band sekitar 1.2-
1,5 GHZ, menembus awan, kaca dan plastic namun tidak akan bisa menembus benda
padat/keras seperti bangunan atau gunung.
C.2 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.
C.3 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.
C.4 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.
C.5 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.
C.6 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.
C.7 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.
C.8 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.
D. Implementasi
·
Menghitung
jarak dan arah dari lokasi tempat kita berada.
·
Satu
unit GPS dapat menyimpan dalam memory lokasi di mana kita berada saat ini.
·
Setiap
lokasi dapat diberi nama atau nomor dan tanggal dan waktu.
·
Mengingat
lokasi yang pernah kita simpan.
·
Mengarahkan
kita dari satu lokasi ke lokasi lain dengan simbol berupa grafik.
·
Menyimpan
rute perjalanan kita dan mengantar kita kembali dengan rute yang sama.
·
Berfungsi
sebagai kompas yang dapat menuntun kita ke arah yang tepat.
·
Dapat
digunakan sebagai penunjuk arah di kapal, mobil dengan menggunakan daya sebesar
12 volt.
·
Beberapa
GPS dapat menunjukkan peta jalan-jalan utama, sungai-sungai.
·
Beberapa
GPS juga dapat menampilkan kekuatan baterai, posisi satelit, kekuatan sinyal.
E. Aplikasi
E. Aplikasi
Aplikasi GPS sangat beragam
dan tidak terbatas pada hal-hal yang berhubungan dengan penentuan posisi saja.
Di udara, GPS digunakan sebagai salah satu alternatif peralatan navigasi
pesawat terbang. Dibandingkan dengan peralatan navigasi lain, penerima GPS
paling mudah digunakan karena langsung memberikan posisi pesawat sehingga
sangat cepat menjadi populer. Dengan menggunakan beberapa penerima GPS,
orientasi kemiringan pesawat juga bisa dihitung, GPS juga favorit digunakan
untuk membimbing pesawat tanpa awak dan rudal-rudal jarak jauh.
Di laut, kapal-kapal juga
senang menggunakan GPS karena alasan kemudahan penggunaannya. IMO (International
Maritime Organization) bahkan menganjurkan pemakaian AIS (Automatic
Identification System), yaitu alat penerima GPS yang secara periodik
mengirimkan posisi kapal. GPS juga digunakan untuk mempelajari kebiasaan
migrasi satwa laut.
Penerima GPS yang tersedia
dalam berbagai bentuk dan ukuran membuat penggunaannya di darat juga beragam.
Mulai dari penerima GPS handheld untuk perjalanan lintas alam seharga sekitar
Rp 1 juta sampai penerima GPS untuk memantau perjalanan truk-truk kontainer dan
kereta api. GPS juga digunakan membuat peta dan membantu bermain golf. Jam
satelit GPS yang sangat presisi juga banyak dimanfaatkan, di antaranya
sinkronisasi antar BTS/menara pada jaringan telepon seluler.
Beberapa
tahun belakangan GPS bahkan dimanfaatkan juga di angkasa luar untuk mendapatkan
posisi satelit lainnya. Akan tetapi, aplikasi yang paling kreatif menurut
penulis adalah menggunakan GPS sebagai radar.
BAB 3
PENUTUP
Kesimpulan
·
Global
Positioning System adalah alat yang digunakan untuk mengetahui posisi seseorang
pada satu saat. Yang ditransmisikan GPS bukan informasi posisi kita tetapi
posisi satelit dan jarak penerima GPS kita dari satelit. Informasi ini diolah
alat penerima GPS kita dan hasilnya ditampilkan kepada kita.
·
GPS
memiliki banyak fungsi yang bermanfaat bagi kehidupan kita, seperti melihat
lokasi di mana kita berada, menunjukkan arah untuk ke lokasi yang ingin kita
tuju, sebagai kompas, menunjukkan peta lokasi suatu tempat berupa gambar jalan
dan sungai.
·
GPS
bekerja dengan cara tiap satelit mentransmisikan data navigasi dalam sinyal
CDMA (Code Division Multiple Access)-sama seperti jenis sinyal untuk
telepon seluler CDMA. Sinyal CDMA menggunakan kode pada transmisinya sehingga
penerima GPS tetap bisa mengenali sinyal navigasi GPS walaupun ada gangguan
pada frekuensi yang sama. Kode CDMA tiap satelit dipilih dengan saksama agar
tidak mengganggu transmisi satelit lainnya.
·
Satelit-satelit
ini dikontrol dari 5 stasiun Bumi, 4 stasiun Bumi yang bekerja otomatis dan
satu stasiun Bumi pengontrol utama. Empat stasiun Bumi otomatis hanya berfungsi
menerima data dari satelit GPS dan meneruskan informasi itu ke stasiun
pengontrol utama. Stasiun pengontrol utama memberikan koreksi data navigasi ke
satelit-satelit GPS.
·
Bagian
akhir dari sistem GPS ini adalah alat penerima GPS yang akhirnya menghitung
semua data, melakukan korelasi, dan menampilkan data posisi di layar display.
·
Kita
tidak bisa memakai GPS di tempat tertutup atau terhalang gedung-gedung tinggi
karena alat GPS perlu melihat langsung satelit untuk menerima informasi. Dengan
GPS Garmin bahasa yang tersedia hanya
bahasa-bahasa Eropa saja. Jenis baterai AA
dan jika baterai habis, tidak ada cadangan bantuan navigasi. Kelemahan alat GPS yaitu kesalahan untuk menghitung ketinggian cukup
besar dan kurang cocok untuk membantu sebagai informasi navigasi di daerah
pegunungan.
·
Aplikasi
GPS sangat beragam dan tidak terbatas pada hal-hal yang berhubungan dengan
penentuan posisi saja. Dibandingkan dengan peralatan navigasi lain, penerima
GPS paling mudah. GPS juga digunakan untuk radar,membimbing pesawat tanpa awak
dan rudal-rudal jarak jauh, mempelajari kebiasaan migrasi satwa laut, memantau
perjalanan truk-truk kontainer dan kereta api. GPS juga digunakan membuat peta
dan membantu bermain golf, mendapatkan posisi satelit lainnya.
DAFTAR PUSTAKA
Abidin H. Z. ( 1995 ) “Penentuan
Posisi dengan GPS dan Aplikasinya”
PT.Paradnya Paramitra Jakarta. “Buku Petunjuk
VALSAT – 021”
PT. Adhinus Lestari Jaya Jakarta. Intruction Manual Raython, Model 21
Raster Scan RadarSystem.Capt. W.D. Moss. 1965. Radar Watchkeeping
PT. Adhinus Lestari Jaya Jakarta. Intruction Manual Raython, Model 21
Raster Scan RadarSystem.Capt. W.D. Moss. 1965. Radar Watchkeeping
By : Ari Kartika
