GLOBAL POSITIONING SYSTEM(GPS)

A. UMUM

1. Pengertian

Istilah Global Positioning System(GPS) menurut Wikipedia dijelaskan sebagai :

“ Suatu sistem radio navigasi untuk menunjukkan posisi, yang berdasarkan gelombang radio di angkasa dan sistem perjalanan waktu yang berbasis satelit. Sistem ini tersusun atas 24 satelit beserta stasiun buminya.”.

Global Positioning System(GPS) memberikan informasi yaitu berupa posisi, kecepatan dan waktu yang akurat pada berbagai peralatan baik di darat, laut, udara dalam 24 jam pada kondisi cuaca apapun secara gratis. Global Positioning System secara resmi dikenal sebagai NAVSTAR (Navigation Satellite Timing And Range) yang awalnya dikembangkan untuk militer. Pada dasarnya GPS terdiri dari tiga bagian utama (segment) yaitu: segmen angkasa (space segment) yang terdiri dari satelit-satelit GPS, segmen control (control segment) yang terdiri dari stasiun-stasiun pemonitor dan pengontrol satelit, dan segmen pengguna (user segment) yang terdiri dari pemakai GPS termasuk alat-alat penerima dan pengolah signal dan data.

a. Segmen Angkasa (space segment)

Segmen angkasa ini merupakan sistem yang tersusun atas satelit-satelit yang setidaknya 24 satelit GPS mengorbit dan ber status aktif, mereka bergerak pada sekitar 7.000 mil per jam sekitar 12.000 mil diatas permukaan bumi. Satelit GPS dapat dianalogkan sebagai suatu sistem radio diangkasa yang mengirim dan menerima sinyal-sinyal gelombang. Sinyal itu dapat menembus awan, kaca, plastik tetapi tidak mampu menembus benda-benda yang mengandung banyak logam atau benda yang mengandung banyak air seperti lokasi dibawah air.Sinyal-sinyal tersebut oleh penerima GPS di bumi diuraikan menjadi sinyal radio kode (dikenal sebagai psedorandom) yang memberikan informasi posisi, waktu, dan kecepatan. Satelit GPS didukung oleh energi matahari dan batere cadangan untuk tetap dapat mengorbit di angkasa . Setiap satelit dibangun untuk durasi 10 tahun dan akan diganti dengan satelit-satelit baru untuk tahun mendatang.

b. Segmen Kontrol (control segment)

Segmen control terdiri dari stasiun kontrol utama atau stasiun bumi (Master Ground Station-MGS) terletak dekat Colorado Springs di Colorado dan stasiun monitor (Monitor Station-MS) serta Ground Antennas Stations (GAS), yang keseluruhannya bertugas memastikan performa kinerja seluruh sistem satelit dan keakuratannya. Fungsi ini menyangkut beberapa tugas antara lain :

· Menjaga agar satelit tetap berada pada lintasan yang seharusnya, dengan jalan mengamati semua satelit secara terus menerus.

· Memantau semua status dan kelayakan semua bagian satelit.

· Menentukan dan menjaga waktu semua system GPS

· Mengkonfigurasi ulang semua peralatan GPS.

· Melacak semua satelit GPS secara aktif dan mengumpulkan data dari masing-masing satelit yang kemudian semua informasi itu dikirim ke MGS, dimana data dan satelit dan parameter waktu ditentukan.

c. Segmen Pengguna (User Segment)

Segmen pengguna merupakan bagian penerima dari sistem GPS Fungsinya sebagai penerima sinyal dari dua frekuensi GPS, menguraikan dan memproses sinyal satelit yang diterimanya. Segmen pengguna ini terdiri dari beberapa bagian utama utama yaitu : antena dengan pre-amplifier, bagian RF (Radio Frequency) dengan pengidentifikasi dan pemroses sinyal dan data, tampilan serta perekam data yang kemudian untuk menentukan dan menampilkan posisi, kecepatan, waktu dan sebagainya.

Karena alat ini bergantung penuh pada satelit , maka sinyal satelit menjadi sangat penting. Alat navigasi berbasisi satelit ini tidak dapat bekerja maksimal ketika ada gangguan pada sinyal satelit. Ada banyak hal yang dapat mengurangi kekuatan sinyal satelit antara lain:

· Kondisi geogarafis dimana pengguna masih dapat melihat langit yang cukup luas, alat ini masih dapat berfungsi.

· Hutan. Makin lebat hutannya, maka makin berkurang sinyal yang dapat diterima.

· Air. Jangan berharap dapat menggunakan alat ini ketika menyelam.

· Kaca film mobil, terutama yang mengandung metal.

· Alat-alat elektronik yang dapat mengeluarkan gelombang elektromagnetik.

· Gedung-gedung. Tidak hanya ketika didalam gedung, berada diantara dua buah gedung tinggi juga akan menyebabkan efek seperti berada di dalam lembah.

· Sinyal yang memantul, misal bila berada diantara gedung- gedung tinggi, dapat mengacaukan perhitungan alat navigasi sehingga alat navigasi dapat menunjukkan posisi yang salah atau tidak akurat yang berakibat membingungkan bagi pengguna dalam menentukan arah serta tujuan.

2. Penggunaan Global Positioning System (GPS)

Teknologi Global Positioning System (GPS) telah banyak digunakan secara luar biasa di darat, laut, dan udara. Hal tersebut terlihat dari beberapa contoh di bawah ini :

a. Pertanian

Dalam pertanian presisi teknologi GPS akan membantu memantau penerapan pupuk dan pestisida serta membantu pemetaan lokasi petani untuk membajak, panen, bidang peta, dan tandai area penyakit atau penyebaran gulma.

b. Kelautan

Teknologi GPS membantu dalam navigasi laut,rute lalu lintas di laut, survei bawah air dan pemetaan laut, selain itu dalam bidang komersial yaitu armada penangkapan ikan menggunakannya untuk menavigasi ke lokasi penangkapan ikan yang optimal dan untukmelacak migrasi ikan.

c. Militer

Teknologi GPS digunakan pada pesawat militer, kapal perang, kapal selam, tank, jeep untuk berbagai tujuan termasuk navigasi dasar, penetapan sasaran posisi pasukan berada.Dengan cara ini dapat diketahui mana pasukan teman mana lawan untuk menghindari salah target, ataupun menentukan pergerakan pasukan dalam pasukan serta bantuan pengeboman udara

d. Pengukuran tanah

Petugas survey menggunakan teknologi GPS untuk tugas-tugas sederhana(seperti menentukan garis properti) atau tugas-tugas komplek (seperti membangun infrastruktur di daerah perkotaan pusat). Dengan peralatan ini dua orang pekerja mampu survey puluhan kontrol poin dalam satu jam. Survei dan pemetaan jalan serta system kereta api juga dapat dicapai dari platform mobile untuk menghemat waktu dan uang.

e. Navigasi

GPS banyak juga digunakan sebagai alat navigasi seperti kompas. Beberapa kendaraan telah dilengkapi dengan GPS untuk alat bantu navigasi, dengan menambahkan peta, maka bisa digunakan untuk memandu pengendara, sehingga pengendara bisa mengetahui jalur mana yang sebaiknya dipilih untuk mencapai tujuan yang diinginkan.

f. Pemantau gempa

Bahkan saat ini GPS dengan ketelitian tinggi bisa digunakan untuk memantau pergerakan tanah yang ordenya hanya (mm) dalam setahun. Pemantauan pergerakan tanah berguna untuk memperkirakan terjadinya gempa, baik pergerakan vulkanik ataupun tektonik.

B. PROSEDUR PENGGUNAAN GLOBAL POSITIONING SYSTEM

Pada bagian ini penulis membahas salah satu satu produk dari Garmin Ltd, yaitu GPSMAP 296 .

GPSMAP 296 adalah peralatan navigasi terpadu yang mampu memberikan banyak informasi kepada pengguna dalam mode penerbangan,mode otomotif, dan mode kelautan. Peralatan ini didukung oleh jeppesen aviation database dan penunjuk rute otomatis kepada pengguna. Sesuai dengan kebutuhan dalam kedinasan, penulis membatasi uraian tahap-tahap panduan cepat pengoperasian dalam mode otomotif . Adapun tahap-tahap tersebut yaitu :

1. Mengaktifkan GPSMAP 296

Pertama kali mengaktifkan, peralatan ini langsung tersambung ke satelit dan menunjukkan posisi. Antena harus diputar ke langit untuk dapat menangkap sinyal satelit. Untuk menghidupkan dan mematikan GPSMAP 296 :

a. Tekan dan tahan POWER . Ketika menyala muncul nada dan terlihat halaman peringatan.

b. Baca dan pahami peringatannya. Tekan ENTER untuk melanjutkan.

c. Untuk mematikan, tekan tahan POWER lagi.

2. Pengoperasian dalam mode otomotif

Untuk beralih ke modus penggunaan :

a. Tekan terus PAGE.

b. Gunakan ROCKER untuk memilih mode penerbangan, mode otomotif, atau marine dan tekan ENTER.

Mode otomotif memiliki dua halaman utama : peta dan halaman perjalanan komputer, optional highway dan compass page dapat diaktifkan dalam otomotif mode. Dua halaman tambahan muncul selama navigasi aktif sementara sebuah halaman rute akan muncul jika menavigasi rute lanjut dan rute aktif muncul jika menavigasi off road. Lihat navigasi dalam mode otomotif yang dimulai pada halaman berikutnya untuk informasi lebih lanjut.

Untuk menambahkan compass atau highway page :

a. Tekan MENU dua kali untuk menampilkan menu utama. Gunakan ROCKER untuk menyorot DISPLAY tab.

b. Sorot highway page atau compass page kolom, lalu tekan ENTER , pilih ON, lalu tekan ENTER.

Untuk menciptakan waypoints.

Waypoint adalah lokasi atau tanda didaratan yand disimpan dan dimasukkan dalam GPSMAP 296. Simpan lokasi aktual sebagai waypoint dengan menekan dan tahan ENTER atau MARK. Pengguna juga dapat menemukan titik arah menggunakan peta atau cari MENU dan disimpan dalam unit GPSMAP 296. Waypoint dapat dibuat menggunakan tiga metode dasar :

· ENTER atau MARK : memungkinkan pengguna dengan cepat menandai lokasi sekarang.

· Secara grafik : memungkinkan pengguna menentukan lokasi titik arah baru dari peta dengan menggunakan ROCKER.

· Teks Entry : memungkinkan pengguna memasukkan lokasi waypoint baru koordinat secara manual.

Untuk menandai lokasi pengguna sekarang

ENTER atau MARK memungkinkan pengguna dengan cepat posisi sekarang untuk membuat waypoint baru. Untuk menandai posisi sekarang yaitu :

a. Tekan terus ENTER atau MARK sampai waypoint halaman baru muncul, lalu melepaskannya. Perbaharui nama empat digit dan simbol diambil untuk waypoint baru.

b. Untuk menerima waypoint dengan informasi default, gunakan ROCKER untuk menyorot OK dan tekan ENTER.

c. Untuk mengubah informasi di halaman waypoint baru, sorot bidang yang sesuai dan tekan ENTER. Setelah memasukkan dan mengkonfirmasi perubahan pengguna, sorot OK dan tekan ENTER.

Untuk menciptakan waypoint dari peta tersebut

Pengguna dapat membuat waypoint menggunakan halama Peta. Bila pengguna melihat peta memindahkan panah atas item peta, keterangan pada hal tersebut akan muncul .GPSMAP 296 menggunakan peta teks,ditampilkan sebagai nama standar dan simbol baru waypoint. Untuk membuat waypoint menngunakan peta adalah :

a. Tekan PAGE sampai halaman peta muncul.

b. Gunakan ROCKER untuk memindahkan panah untuk peta lokasi, atau fitur peta.

c. Tekan dan lepaskan dengan cepat ENTER atau MARK untuk menangkap panah lokasi. Tekan terus ENTER atau MARK , tandai lokasi anda sekarang tidak pada lokasi ditunjukkan panah.

Jika anda telah telah menyorot fitur peta, sebuah halaman informasi muncul setelah anda menekan ENTER. Gunakan ROCKER untuk sorot simpan, lalu tekan ENTER untuk menyimpan item sebagai waypoint.

Peta baru waypoint muncul. Untuk menerima waypoint dengan informasi standar, sorot OK dan tekan ENTER, untuk mengubah informasi apapun pada waypoint peta halaman baru, sorot bidang yang sesuai dan tekan ENTER ,setelah memasukkan perubahannya sorot OK dan tekan ENTER.

C. PENGERTIAN ISTILAH

1. Space segment

Bagian dari keseluruhan sistem GPS yang berada diangkasa , contohnya satelit.

2. Control segment

Jaringan monnitor dan stasiun kontrol GPS yang memastikan akurasi posisi satelit dan jam satelit.

3. Space segment

Bagian dari keseluruhan sistem GPS yang termasuk di dalamnya penerima sinyal GPS.

4. Psedorandom code

Sinyal dengan random noise, sangat rumit tetapi merupakan pengulangan pola angka 1 dan 0.

5. Operational satellite

Satelit GPS yang mampu mentransmisikan sinyal satelit yang tengah digunakan.

6. Master Ground Station (MGS)

Komponen utama bagian segmen kontrol yang bertanggung jawab dalam pengawasan dan mengatur letak satelit.

7. Monitor Station (MS)

Pengamat seluruh sistem satelit yang ada beroperasi secara mandiri, tidak dioperasikan oleh manusia melainkan di kontrol jarak jauh dari MGS.

8. Ground Antenna System (GAS)

Stasiun bumi yang bertugas melacak sinyal dari masing-masing satelit yang beroperasi secara mandiri dan dikontrol jarak jauh dari MGS

9. Navstar

Sistem yang dikembangkan oleh Departemen Pertahanan Amerika Serikat, nama lengkapnya adalah NAVSTAR GPS, nama ini diberikan oleh John Walsh seorang penentu kebijaksanaan penting dalam program GPS.

10. Way point

Lokasi atau tanda di daratan yang disimpan dan dimasukkan dalam GPS.