GPS (Global Positioning System)

Sistem Pemosisi Global (bahasa Inggris: Global Positioning System (GPS)) adalah sistem untuk menentukan posisi di permukaan bumi dengan bantuan sinkronisasi sinyal satelit. Sistem ini menggunakan 24 satelit yang mengirimkan sinyal gelombang mikro ke Bumi. Sinyal ini diterima oleh alat penerima di permukaan, dan digunakan untuk menentukan posisi, kecepatan, arah, dan waktu. Sistem yang serupa dengan GPS antara lain GLONASS Rusia, Galileo Uni Eropa, IRNSS India.

Sistem ini dikembangkan oleh Departemen Pertahanan Amerika Serikat, dengan nama lengkapnya adalah NAVSTAR GPS (kesalahan umum adalah bahwa NAVSTAR adalah sebuah singkatan, ini adalah salah, NAVSTAR adalah nama yang diberikan oleh John Walsh, seorang penentu kebijakan penting dalam program GPS).^[1] Kumpulan satelit ini diurus oleh 50th Space Wing Angkatan Udara Amerika Serikat. Biaya perawatan sistem ini sekitar US$750 juta per tahun,^[2] termasuk penggantian satelit lama, serta riset dan pengembangan.

GPS Tracker atau sering disebut dengan GPS Tracking adalah teknologi AVL (Automated Vehicle Locater) yang memungkinkan pengguna untuk melacak posisi kendaraan, armada ataupun mobil dalam keadaan Real-Time. GPS Tracking memanfaatkan kombinasi teknologi GSM dan GPS untuk menentukan koordinat sebuah obyek, lalu menerjemahkannya dalam bentuk peta digital.

Cara Kerja

Sistem 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 sistim 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. Satelit mempunyai jam atom, dan juga akan memancarkan informasi ‘waktu/jam’ ini. Data ini dipancarkan dengan kode ‘pseudo-random’. Masing-masing satelit memiliki kodenya sendiri-sendiri. Nomor kode ini biasanya akan ditampilkan di alat navigasi, maka kita bisa melakukan identifikasi sinyal satelit yang sedang diterima alat tersebut. Data ini berguna bagi alat navigasi untuk mengukur jarak antara alat navigasi dengan satelit, yang akan digunakan untuk mengukur koordinat lokasi. Kekuatan sinyal satelit juga akan membantu alat dalam penghitungan. Kekuatan sinyal ini lebih dipengaruhi oleh lokasi satelit, sebuah alat akan menerima sinyal lebih kuat dari satelit yang berada tepat diatasnya (bayangkan lokasi satelit seperti posisi matahari ketika jam 12 siang) dibandingkan dengan satelit yang berada di garis cakrawala (bayangkan lokasi satelit seperti posisi matahari terbenam/terbit).

Ada dua jenis gelombang yang saat ini dipakai untuk alat navigasi berbasis satelit pada umumnya, yang pertama lebih dikenal dengan sebutan L1 pada 1575.42 MHz. Sinyal L1 ini yang akan diterima oleh alat navigasi. Satelit juga mengeluarkan gelombang L2 pada frekuensi 1227.6 Mhz. Gelombang L2 ini digunakan untuk tujuan militer dan bukan untuk umum.

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.

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

• Kondisi geografis, seperti yang diterangkan diatas. Selama kita 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 di dalam gedung, berada di antara 2 buah gedung tinggi juga akan menyebabkan efek seperti berada di dalam lembah.
• Sinyal yang memantul, misal bila berada di antara gedung-gedung tinggi, dapat mengacaukan perhitungan alat navigasi sehingga alat navigasi dapat menunjukkan posisi yang salah atau tidak akurat.

Akurat 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 akan menjadi semakin tepat. Harga alat juga akan meningkat seiring dengan kenaikan tingkat akurasi yang bisa dicapainya.

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.

Penjelasan sinyal satelit terhadap kondisi geografi

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 di dalam sebuah gua.

Antena

Ada dua jenis antena bawaan alat navigasi yang paling sering dijumpai, yaitu jenis Patch dan Quad Helix. Jenis Patch, bentuknya gepeng sedangkan quad helix bentuknya seperti tabung. Tentunya keduanya memiliki keunggulan dan kekurangannya masing-masing. Pada pemakaian sehari-hari, banyak sekali faktor yang memengaruhi fungsinya. Alat navigasi yang memiliki antena patch, akan lebih baik penerimaan sinyalnya bila alat dipegang mendatar sejajar dengan bumi. Sedangkan alat yang memiliki antena Quad helix, akan lebih baik bila dipegang tegak lurus, bagian atas kearah langit. Untuk memastikan, periksalah spesifikasi antena alat navigasi.

Pada pemakaian sehari-hari, seringkali diperlukan antena eksternal, contohnya, pemakaian di dalam kendaraan roda empat. Ada beberapa jenis antena eksternal yang dapat dipilih. Perlu diingat bahwa tidak semua tipe alat navigasi mempunyai slot untuk antenna eksternal.

• Antena eksternal aktif Disebut aktif karena dilengkapi dengan Low Noise Amplifier (LNA), penguat sinyal, karena sinyal akan berkurang ketika meliwati kabel. Artinya, jenis ini memerlukan sumber listrik untuk melakukan fungsinya, yang biasanya diambil dari alat navigasi. Sehingga batere alat navigasi akan lebih cepat habis. Keuntungannya, dapat digunakan kabel lebih panjang dibandingkan tipe pasif.
• Antena eksternal pasif Karena tidak dilengkapi oleh penguat sinyal, maka batere tidak cepat habis. Tetapi kabel yang digunakan tidak dapat sepanjang tipe aktif.
• Antena eksernal re-radiating Jenis ini terdiri dari dua bagian, yang pertama menangkap sinyal satelit, yang kedua memancarkan sinyal. Karena sinyal dipancarkan, maka jenis ini tidak memerlukan hubungan kabel ke alat navigasi. Alat navigasi akan menerima sinyal seperti biasa. Tentu saja jenis ini memerlukan sumber listrik tambahan, tetapi bukan dari alat navigasi yang dipakai. Bagi tipe alat navigasi yang tidak mempunyai slot untuk antena eksternal, jenis ini merupakan alternatif yang baik daripada harus memodifikasi alat navigasi.
• Antena Combo Antena jenis ini adalah penggabungan antara antenna untuk alat navigasi dan telpon genggam. Sumber listrik diperlukan untuk penggunaannya.

DGPS (Differential Global Positioning System) adalah sebuah sistem atau cara untuk meningkatkan GPS, dengan menggunakan stasiun darat, yang memancarkan koreksi lokasi. Dengan sistem ini, maka ketika alat navigasi menerima koreksi dan memasukkannya kedalam perhitungan, maka akurasi alat navigasi tersebut akan meningkat. Oleh karena menggunakan stasiun darat, maka sinyal tidak dapat mencakup area yang luas.

Walaupun mempunyai perbedaan dalam cara kerja, SBAS (Satelite Based Augmentation System) secara umum dapat dikatakan adalah DGPS yang menggunakan satelit. Cakupan areanya jauh lebih luas dibandingkan dengan DGPS yang memakai stasiun darat. Ada beberapa SBAS yang selama ini dikenal, yaitu WAAS (Wide Area Augmentation System), EGNOS (European Geostationary Navigation Overlay Service), dan MSAS (Multi-functional Satellite Augmentation System). WAAS dikelola oleh Amerika Serikat, EGNOS oleh Uni Eropa, dan MSAS oleh Jepang. Ketiga system ini saling kompatibel satu dengan lainnya, artinya alat navigasi yang dapat menggunakan salah satu sistim, akan dapat menggunakan kedua sistem lainnya juga. Pada saat ini hanya WAAS yang sudah operasional penuh dan dapat dinikmati oleh pengguna alat navigasi di dunia. Walaupun begitu, sebuah DGPS dengan stasiun darat yang berfungsi baik, dapat meningkatkan akurasi melebihi/sama dengan peningkatan yang dapat dicapai oleh SBAS.

Secara umum, bisa dibagi menjadi dua bagian besar, yaitu “real time (langsung)” dan “Post processing (setelah kegiatan selesai)”. Maksud dari ‘real time’ adalah alat navigasi yang menggunakan sinyal SBAS ataupun DGPS secara langsung saat digunakan. Sedangkan ‘post processing’ maksudnya adalah data yang dikumpulkan oleh alat navigasi di proses ulang dengan menggunakan data dari stasiun darat DGPS. Ada banyak stasiun darat DGPS diseluruh dunia yang dapat kita pakai untuk hal ini, baik versi yang gratis maupun berbayar, bahkan kita dapat langsung menggunakannya melalui internet.

Walaupun DGPS ataupun SBAS dapat meningkatkan akurasi, tetapi dengan syarat sinyal yang dipancarkan berisikan koreksi untuk wilayah dimana kita menggunakan alat navigasi. Bila tidak berisikan koreksi data bagi wilayah tersebut, tidak akan terjadi peningkatan akurasi.

TIPS TRIK Cara Yang tepat Memilih Navigasi

Banyak sekali jenis alat navigasi yang disediakan oleh pasar, dari berbagai macam pabrik hingga berbagai macam fitur yang disediakan. Hal ini bisa membuat seorang pemula menjadi bingung dalam memilih. Kebutuhan masing-masing pengguna tidaklah sama, sehingga hanya pengguna yang dapat menentukan pilihannya. Orang lain hanya dapat memberikan informasi atau berbagi pengalaman saja.

Mengapa

Supaya tidak salah dalam memilih, tanyakan pada diri sendiri 'Mengapa ingin membeli alat navigasi berbasis satelit?'. Bila pertanyaan ini belum terjawab dengan pasti, coba pikirkan kegiatan sehari-hari apa saja yang mungkin dapat dipermudah dengan kehadiran alat ini. Apakah sering bepergian, atau memancing, atau mendaki gunung, dan lain-lain. Bentuk kegiatan berhubungan erat dengan jenis alat yang dibutuhkan. Sebagai contoh, alat navigasi yang diperuntukkan bagi penggunaan kendaraan bermotor biasanya tidak dilengkapi dengan kompas, sehingga tidak akan banyak membantu ketika mendaki gunung atau ketika memancing dilaut.

Harga

Berapa besar biaya yang rela dikeluarkan untuk memiliki alat navigasi ini? Apakah memang diperlukan untuk membeli alat baru atau dapat memakai alat bekas pakai? Seringkali harga merupakan unsur terpenting ketika menentukan pilihan. Bila menggunakan sistim A-GPS, maka akan ada biaya tambahan untuk transfer data.

Layar Alat Navigasi

Perlu diingat bahwa telpon genggam atau PDA yang sekarang dimiliki, dapat digunakan sebagai alat navigasi. Beberapa telpon genggam sudah memiliki kemampuan navigasi. Disarankan bagi pemula untuk tetap menggunakan telpon genggam atau PDA yang sudah dimiliki sehingga akan jauh mengurangi biaya yang diperlukan. Mungkin layar telpon genggam atau PDA berukuran kecil, tetapi alat navigasi yang beredar dipasaran juga banyak yang memiliki ukuran layar kecil. Sebagai contoh, seri Etrex produk Garmin, memiliki layar berukuran 3,3 x 4,3 cm. Apakah memerlukan layar untuk menampilkan peta? Berapa besar layar yang diinginkan? Apakah diperlukan layar berwarna? Memang dengan kehadiran layar berwarna akan menambah kenyamanan dalam menggunakan alat, tetapi juga akan menambah harga. Periksa juga apakah gambar pada layar dapat dengan mudah dilihat dibawah sinar matahari. Jangan lupa, makin besar ukuran layar, maka akan makin rentan pecah ketika digunakan dalam kegiatan.

Alat terpisah

Banyak telpon genggam atau PDA yang sudah dilengkapi dengan kemampuan navigasi. Apakah diperlukan alat terpisah atau dapat menggunakan telpon genggam? Bagi orang yang jarang sekali keluar kota, atau jarang sekali melakukan kegiatan outdoor, mungkin menggunakan telpon genggam yang dilengkapi dengan alat navigasi sudah cukup. Bila ingin menggunakan telpon genggam atau PDA, periksalah sistim operasinya. Menurut pengalaman, program Garmin Mobile XT adalah program yang paling mudah dan nyaman digunakan. Alasan paling utama adalah mudah mendapatkan peta versi gratis, dan tidak selalu diperlukan biaya tambahan dari operator telpon selular. Periksa juga apakah telpon genggam/PDA memiliki koneksi Bluetooth, yang akan diperlukan ketika menggabungkan dengan Bluetooth GPS. Periksa apakah layar PDA atau telpon genggam yang dipakai sekarang memiliki ukuran yang nyaman untuk melihat peta. Bagaimana bila menggunakan sistim A-GPS?

Kapasitas Penyimpanan

Masing-masing alat memiliki kapasitas penyimpanan yang berbeda-beda. Kapasitas yang besar tentunya dapat menampung lebih banyak data. Tetapi tidak semua pengguna memerlukan hal ini, biasanya diperlukan ketika melakukan perjalanan jauh atau lama, dimana tidak memungkinkan untuk memindahkan data kedalam komputer. Tetapi bila alat memiliki slot kartu memori, dapat digunakan kartu memori yang berukuran besar ataupun menyediakan memori cadangan. Periksa kapasitas kartu memori yang dapat digunakan alat tersebut. Periksa juga data apa saja yang dapat disimpan, dan apakah alat dapat menyimpan Track log, tidak semua alat navigasi dapat melakukan ini.

Daya tahan batere

Daya tahan batere perlu dipertimbangkan bila akan digunakan pada perjalanan ke daerah yang sulit mendapatkan listrik. Tetapi dapat diatasi dengan membawa batere cadangan ataupun solar charger (menggunakan matahari).

Bentuk

Alat navigasi yang tersedia di pasaran memiliki beragam bentuk. Periksalah apakah anda menyukai bentuknya. Cobalah untuk memegang alat tersebut, dan rasakan pegangannya. Alat yang terasa licin atau tidak dapat dipegang secara mantap, tentunya dapat menimbulkan kesulitan ketika digunakan dilapangan. Cobalah untuk menekan-nekan tombol yang ada, apakah mudah dalam penggunaan.

Tahan air

Apakah diperlukan alat yang tahan air? Bila tidak akan digunakan untuk aktivitas outdoor, mungkin fasilitas ini tidak diperlukan. Alat yang dapat mengapung diatas air mungkin diperlukan bila banyak melakukan aktivitas yang berhubungan dengan sungai atau laut. Jangan lupa bahwa kantung plastic juga dapat digunakan untuk melindungi alat dari air.

Akurasi

Alat-alat navigasi berbasis satelit yang sekarang beredar dipasaran memiliki tingkat akurasi yanag hampir sama. Tentunya alat-alat yang diperuntukkan bagi kegiatan survey memiliki tingkat akurasi yang mengagumkan, tetapi jenis ini tidak diperlukan bagi pengguna biasa. Cobalah periksa spesifikasi alat, akurasi yang 10 meter (<10 meter) sudah cukup untuk digunakan sehari-hari. Tentu saja, makin tinggi akurasi yang dapat dicapai, makin baik.

Program dan Peta

Periksalah program-program apa saja yang disertakan pada paket penjualan, dan program lain yang dapat digunakan dengan alat navigasi tersebut. Periksalah apakah harus menggunakan peta yang dijual khusus untuk alat tersebut atau dapat digunakan peta lainnya. Hingga saat buku ini ditulis, hanya produk Garmin yang paling mudah untuk mendapatkan peta versi gratis dan paling banyak program gratis yang tersedia.

Antena

Dua jenis antenna yang paling sering dijumpai adalah jenid double helix dan patch. Dalam penggunaan sehari-hari, sulit sekali dibedakan mana yang lebih baik. Bertanyalah pada yang sering menggunakan masing-masing antenna tersebut. Tetapi pertanyaan yang lebih berguna adalah, apakah diperlukan antenna tambahan. Bila akan digunakan di dalam mobil, antenna tambahan akan sangat bermanfaat, terutama bila mobil dilengkapi dengan kaca film yang mengandung metal.

Fasilitas lainnya

Bagaimana dengan beberapa fitur lainnya, apakah memang diperlukan alat navigasi berbasis satelit dengan:

• Routing? Biasanya alat navigasi yang beredar dipasaran sudah dilengkapi dengan fitur ini, kecuali jenis tertentu, seperti data logger atau Bluetooth GPS. Kemampuan routingnya berasal dari program yang terpasang pada telpon genggam/PDA.
• Tampilan peta tiga dimensi?
• Layar sentuh?
• Kamera?
• Suara?
• Kemampuan radio komunikasi

(Berbagai sumber)

>> Wikipedia