Artikel Tentang GPS ( Global Positioning System )

Pengertian Global Positioning System (GPS)

            Definisi GPS secara umum, adalah sebuah sistem yang dapat menunjukkan posisi benda atau posisi kita di permukaan bumi secara tepat dan memiliki sebuah sistem navigasi berbasiskan radio yang menyediakan informasi koordinat posisi, kecepatan dan waktu pengguna di seluruh dunia. GPS juga merupakan perkembangan sistem navigasi kuno yang paling modern. GPS pertama kali digunakan oleh U.S. Department of Defense (DOD) untuk kebutuhan militer. Sistem GPS ini mulai digunakan sejak tahun 1980, namun pemakaian secara umum oleh publik baru sekitar tahun 1990-an. GPS terdiri dari 3 segmen yaitu:

1. Segmen Angkasa,  terdiri dari 24 satelit yang beroperasi dalam 6 orbit pada ketinggian 20.200 km dan inklinasi 55 derajat dengan periode 12 jam (satelit akan kembali ke titik yang sama dalam 12 jam). Satelit tersebut memutari orbitnya sehingga minimal ada 6 satelit yang dapat dipantau pada titik manapun di bumi ini. Satelit tersebut mengirimkan posisi dan waktu kepada pengguna seluruh dunia.
2. Segmen Kontrol/Pengendali, memiliki pusat pengendali utama yang terdapat di Colorodo Springs dan 5 stasiun pemantau lainnya serta 3 antena yang tersebar di bumi ini. Stasiun pemantau tersebut, memantau semua satelit GOS dan mengumpulkan informasinya. Stasiun pemantau kemudian mengirimkan informasi tersebut kepada pusat pengendali utama yang kemudian melakukan perhitungan dan pengecekan orbit satelit. Informasi tersebut kemudian dikoreksi dan dilakukan pemuktahiran dan dikirim ke satelit GPS.
3. Segmen Pengguna, pada sisi pengguna dibutuhkan penerima GPS (kita sebut dengan perangkat GPS) yang biasanya terdiri dari penerima, prosesor, dan antena, sehingga memungkinkan kita dimanapun kita berada di muka bumi ini (tanah, laut, dan udara) dapat menerima sinyal dari satelit GPS dan kemudian menghitung posisi, kecepatan dan waktu.

Cara Kerja GPS 

          Setiap satelit mentransmisikan dua sinyal yaitu 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 (perangkat 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.

Perangkat GPS yang dikhususkan untuk sipil hanya menerima kode C/A pada sinyal L1 (meskipun pada perangkat GPS yang canggih dapat memanfaatkan sinyal L2 untuk memperoleh pengukuran yang lebih teliti). Perangkat GPS menerima sinyal yang ditransmisikan oleh satelit GPS. Dalam menentukan posisi, kita membutuhkan paling sedikit 3 satelit untuk penentuan posisi 2 dimensi (lintang dan bujur) dan 4 satelit untuk penentuan posisi 3 dimensi (lintang, bujur, dan ketinggian). Semakin banyak satelit yang diperoleh maka akurasi posisi kita akan semakin tinggi. Untuk mendapatkan sinyal tersebut, perangkat GPS harus berada di ruang terbuka. Apabila perangkat GPS kita berada dalam ruangan atau kanopi yang lebat dan daerah kita dikelilingi oleh gedung tinggi maka sinyal yang diperoleh akan semakin berkurang sehingga akan sukar untuk menentukan posisi dengan tepat atau bahkan tidak dapat menentukan posisi.

Pengguna GPS dan Cara Pemakaian GPS

          GPS dipergunakan pada berbagai bidang antara lain, sistem navigasi pesawat, laut dan darat, pemetaan dan geodesi, survei, sistem penentuan lokasi, pertanian, eksplorasi sumber daya alam, dan masih banyak lagi.

            Teknologi GPS dapat digunakan oleh siapa saja. Yang kita butuhkan hanya membeli perangkat penerima GPS dan selanjutnya informasi posisi dapat kita dapatkan tanpa membayar apapun.

Perangkat GPS akan menerima sinyal dari satelit dan kemudian melakukan perhitungan sehingga pada tampilan umumnya kita dapat mengetahui posisi (dalam lintang dan bujur), kecepatan, dan waktu. Disamping itu juga informasi tambahan seperti jarak, dan waktu tempuh. Posisi yang ditampilkan merupakan sistem referensi geodetik WGS-84 dan waktu merupakan referensi USNO (U.S. Naval Observatory Time). Pemerintah AS, sejak Mei 2000 telah meningkatkan akurasi untuk SPS dengan menon-aktifkan SA (selective availability) hingga 20 meter untuk posisi horisontal. Secara umum perangkat GPS dibagi menjadi 3 (tiga) fungsi yaitu navigasi udara (aviation), laut (marine) dan darat (land). Maka, GPS memiliki dua tingkat ketelitian sebagai berikut:

1. Sistem Posisi Standar ( Standard Positioning System / SPS ), disediakan untuk umum (sipil), karena tingkat akurasi yang dihasilkan adalah 100m untuk posisi horizontal dan 150m untuk posisi vertical.
2. Sistem Posisi Presisi ( Precision Positioning System / PPS ), digunakan oleh Departemen Pertahanan AS dan tidak disediakan untuk umum.