Nice DAy and welcome to myBLog†

Translate


Aplikasi Penerapan GPS

Written by Pythagoras 0 comments Posted in:

GPS sebagai sistem navigasi, bisa digunakan untuk mengukur jarak antara dua titi

Di antara kerumunan wartawan yang berbaur dengan massa demonstran di depan gedung MPR/DPR, tampak seorang wartawan memencet alat yang bentuk dan ukurannya menyerupai ponsel. Sekilas dia seperti tengah menulis SMS. Tak sampai sepuluh detik, wartawan tersebut bergegas mendekati pasukan antihuru-hara dan kembali mengulangi hal yang sama, memencet alat kecil dalam genggamannya, tiba-tiba baak…buuk…buuk!
***
Esok paginya si wartawan tersebut menulis berita eksklusif yang dibumbui opini: Bentrok fisik yang terjadi di Gedung MPR/DPR (21/4) mustahil dipicu oleh lemparan batu yang dilakukan massa demonstran terhadap aparat keamanan. Saat kejadian, jarak terdekat massa demonstran dengan aparat keamanan adalah 180 meter, mustahil pada jarak tersebut seseorang mampu melemparkan batu seberat lima kilogram. Diduga kuat lemparan batu berasal dari provokator yang membaur dengan pedagang kaki lima yang hanya berjarak 70 meter dari aparat keamanan.
***
Ilustrasi di atas mencoba memberi gambaran bahwa GPS lebih dari sekadar alat berat yang terpasang di kokpit pesawat maupun panel kapal. Bukan pula monopoli tentara atau intel yang boleh menentengnya. GPS atau lengkapnya Global Positioning System, adalah alat navigasi yang mampu menyajikan posisi koordinat tempat kita berdiri.

Jika dikatakan di awal bahwa GPS mirip ponsel, hal itu ada benarnya. GPS dilengkapi dengan antena, layar dan sederet tombol, persis tampilan luar sebuah ponsel. Bahkan, jika sekarang beberapa ponsel menyombongkan diri dengan tampil seolah-olah tanpa antena (karena antena menyatu dengan bodi ponsel) beberapa tipe GPS justru telah lebih dulu tampil seperti itu.

Cara kerja GPS relatif sederhana. Saat Anda menekan tombol GPS, antena GPS otomatis akan menangkap sinyal beberapa satelit navigasi yang sedang berada di atas kepala Anda. Perbedaan posisi dan jarak antara satelit dengan GPS memungkinkan terjadinya triangulasi yang akhirnya memunculkan posisi unik untuk setiap jengkal permukaan Bumi. Departemen Pertahanan Amerika Serikat lah yang telah berbaik hati melayangkan 24 satelit navigasi di seluruh permukaan Bumi. Dengan enam lintasan satelit, maka dapat dipastikan setiap sisi muka Bumi dapat terliput selama 24 jam sepanjang tahun.

Pertanyaan yang kemudian muncul-barangkali-adalah: seberapa mahal fee bulanan yang musti dibayarkan agar dapat mengakses sinyal satelit navigasi? Pembayaran dalam mata uang rupiah atau dollar? Jangan khawatir, kita tidak sedang berbicara tentang televisi berlangganan semisal Indovision ataupun sejenisnya. Sampai saat ini pihak Departemen Pertahanan Amerika Serikat masih bermurah hati dan belum berniat menarik iuran. Artinya, pencetlah tombol GPS sesuka Anda dan posisi koordinat akan berjatuhan dari balik awan secara gratis.

Manfaat dan "fitur" GPS genggam (handheld GPS) si wartawan dalam ilustrasi di awal sebetulnya bisa memberikan informasi lebih, semisal arah lemparan maupun jam kejadian. Bahkan jika mau, si wartawan dapat pula memetakan jarak dan posisi pasukan huru-hara, baik di ring I, ring II maupun ring III.

Setiap obyek yang direkam oleh GPS biasa disebut dengan waypoint. Perekaman satu waypoint sangat singkat, tidak lebih dari sepuluh detik. Selain berisi informasi posisi koordinat, waypoint dilengkapi pula dengan note berupa deskripsi singkat mengenai obyek yang direkam, tanggal dan waktu perekaman, elevasi, dan lain-lain.

Perbedaan fitur akan Anda temui pada berbagai merek yang berbeda. Informasi jarak akan muncul otomatis jika Anda memasukkan dua buah waypoint, satu kedalam option from waypoint dan satu lagi ke dalam to paypoint. Tentulah jarak yang disajikan GPS adalah jarak lurus mengingat perhitungan dilakukan berdasarkan beda posisi koordinat.

Jumlah waypoint yang mampu disimpan oleh sebuah GPS genggam berkisar antara 500 hingga 1.000 obyek. Artinya, jika si wartawan ingin memetakan lokasi rumah pejabat, kedutaan besar, terminal, stasiun kereta api, kafe, ATM, bahkan rumah para artis tentulah tidak masalah.

Lebih dari itu, GPS juga dapat sekaligus merekam jaringan jalan yang dilewati. Caranya sederhana, aktifkan GPS dan taruhlah di dashboard mobil, atau ikat di stang sepeda motor jika Anda belum sempat kredit mobil. Selanjutnya biarkan GPS sibuk merekam lintasan yang Anda lewati. Lintasan inilah yang biasa disebut dengan track log. Jika hal ini Anda lakukan terus-menerus setiap kali Anda keliling kota, maka dalam waktu singkat Anda akan memiliki peta Jakarta yang lebih lengkap dari peta Jabotabek buatan Gunther W Holtorf.

Fasilitas map display yang tersedia di dalam GPS memungkinkan Anda untuk melihat persebaran obyek secara spasial. Berbekal GPS yang sudah berisi peta persebaran obyek dan jaringan jalan, seseorang dapat memilih jalur yang akan dilalui atau menyusun suatu rute jika obyek yang akan dikunjungi lebih dari satu.

Jadi, jelaslah kini bahwa bukan hanya wartawan atau tentara yang perlu menggenggam GPS. Seorang sales, debt collector, perusahaan asuransi, perusahaan waralaba, perusahaan ekspedisi, atau siapa pun yang membutuhkan informasi seketika mengenai sebaran obyek sah-sah saja menggunakan peralatan ini. Sebaran obyek dapat berupa sebaran pelanggan, klien, outlet suatu produk dapat dipetakan dan sekaligus ditayangkan menggunakan GPS. Sebagai contoh, seorang sales coordinator dapat membagikan GPS-GPS berisi sebaran customer yang harus didatangi oleh anak buahnya. Dengan memiliki interface ke komputer, data GPS juga dapat di-download dan ditayangkan dalam komputer selanjutnya dicetak menjadi sebuah peta yang selalu up to date. Bahkan tidak muluk-muluk jika GPS dapat digunakan dalam lingkungan keluarga. Anda dapat memetakan lokasi rumah kerabat Anda di ujung benua sekalipun, rumah teman, lokasi rumah sakit, toko swalayan, ATM, bank, dan tentu saja jaringan jalan menuju tempat-tempat tersebut, GPS dapat membantu Anda lebih dari sekadar agar Anda tidak tersesat.

Harga Seperti peralatan pada umumnya, GPS genggam pun memiliki standar akurasi. Dua hal utama yang mempengaruhi keakuratan GPS adalah Selective Availability (SA) dan multipath. SA adalah upaya sengaja dari pihak Departemen Pertahanan Amerika Serikat untuk mengurangi akurasi GPS dalam rangka melindungi negaranya. Awalnya SA menyebabkan akurasi GPS sebesar 100 meter, artinya posisi obyek berada dalam radius 100 meter dari yang seharusnya. Beruntunglah pada awal tahun 2000 Pemerintah Amerika Serikat mencabut kebijaksanaan SA tersebut sehingga akurasi GPS pada umumnya menjadi sekitar 10 meter. Angka ini cukup memadai untuk GPS genggam. Dengan asumsi peta yang kita tampilkan di layar memiliki skala 1:10.000, maka kesalahan 10 meter di lapangan hanya setara dengan 0,1 milimeter di layar display GPS, artinya tidak masalah jika diabaikan.

Keakuratan juga dipengaruhi oleh gangguan yang disebut dengan multipath. Kesalahan ini terjadi akibat sinyal yang ditangkap oleh antena GPS terpantulkan terlebih dahulu ke obyek di sekeliling GPS semisal gedung maupun batang pohon. Artinya, posisi yang terekam oleh antena GPS sebenarnya adalah posisi gedung atau pohon yang memantulkan sinyal tersebut dan bukannya posisi kita berdiri. Untuk menghindari hal tersebut, dianjurkan pada saat mengoperasikan GPS hendaknya memilih lokasi yang relatif terbuka.

Semakin banyak GPS genggam dicari orang menjadikan berbagai produsen berlomba menawarkan harga kompetitif, ujung-ujungnya konsumen yang dimanjakan. Lagi-lagi seperti halnya ponsel, kelengkapan fitur juga mempengaruhi variasi harga. Sebagai gambaran, sebuah GPS genggam dengan 500 waypoint, dilengkapi kompas elektronik, altimeter (pengukur ketinggian permukaan Bumi), map display, layar LCD, dapat dibeli dengan harga tiga hingga lima jutaan. Harga ini setara dengan harga ponsel kelas menengah. Kisaran harga antara tiga hingga lima jutaan adalah harga umum, artinya jika yang membeli instansi pemerintah tertentu mungkin bisa lebih mahal, tergantung mark up yang dibisikkan, atau sebaliknya dapat lebih murah jika kebetulan memperolehnya di black market. Mengenai dua model harga khusus tersebut, penulis memilih tidak berkomentar.

Read more

Teori Dasar GPS

Written by Pythagoras 0 comments Posted in:

Sekurangnya terdapat 24 satelit GPS yang mengelilingi bumi. Diperlukan minimal tiga sinyal satelit untuk bisa menentukan suatu lokasi secara dua dimensi dan empat sinyal satelit untuk menentukan secara tiga dimensi


 



Sistem GPS
 
Satelit GPS mengelilingi bumi 2x sehari
 
Satelit ini mentransmisikan signal ke bumi
 
Signal tersebut digunakan untuk menghitung posisi
 
GPS membedakan waktu yang ditransmisikan untuk menghitung posisi
 
Waktu tersebut dihitung sebagai jarak dari beberapa Satelit GPS untuk hitung posisi di bumi  permukaannya, termasuk exosphere


Dasar Kerja GPS
 GPS harus memiliki setidaknya 3 satelit untuk hitung posisi 2D dan pergerakannya.
 Dengan 4 satellites, GPS kita dapat menghitung posisi 3D position (latitude, longitude & ketinggian).
 Dengan informasi posisi, GPS dapat menghitung data lain seperti : kecepatan, arah, lintasan, jarak tempuh, jarak ke tujuan, matahari terbit & terbenam dan lain-lain.


Keakuratan Perangkat GPS
 GPS umumnya memiliki 12 chanel secara parallel.
 Faktur atmosfir dapat mengurangi ketepatan.
 GPS untuk penerbangan dapat mencapai keakurasian sampai dengan +/- 15 meters.
 WAAS (Wide Area Augmentation System) dapat meningkatkan keakurasian hingga  +/- 3 - 8  meters.
 Tidak ada alat khusus atau biaya extra untuk mendapatkan signal WAAS, selama negara tersebut memasang WAAS ground / koresi satelit.
 Sedang Differential GPS (DGPS) dapat meningkatkan keakurasian hingga +/- 3-5 meter.
 DGPS terdiri dari alat yang menerima signal dan mentransmisikan ulang untuk mengoreksi posisi, alat ini dipakai untuk penerbangan, di Halim Airport ada 2 unit DGPS untuk meningkatkan keakurasian.
 Untuk koreksi ini GPS kita harus memiliki differential beacon receiver and antenna, seperti pada GPS295 dimana kita dapat menyetel frequensi dari beacon tersebut.

Referensi Peta
 Secara umum referensi peta khususnya penerbangan yangdigunakan ialah WGS84.
 WGS84  adalah referensi tetap yang digunakan untuk pemodelan bumi yang terdiri dari data primer dan sekunder
 Data primer ialah bentuk lonjong dari bumi, kecepatan putar melingkar serta masa bumi yang termasuk dalam referensi elips
 Sedangkan data sekunder ialah data model gravitasi bumi.
 Seluruh data navigasi (udara) distandardkan dengan WGS 84 standard untuk memenuhi persyaratan RNAV (Radio Navigasi) untuk memenuhi global referensi.

Satelit GPS
 Satelit GPS pertama diluncurkan tahun 1978.
 24 satelit di capai pada tahun 1994, sekarang telah lebih dari 30 GPS satelit berorbit diatas bumi kita.
 Usia dari Satellite rata rata 10 thn, setelah itu ada pergantian / perawatan rutin.
 Berat Satelit sekitar +/- 2,000 pounds (hamper 1 ton)
 Lebar antenna solar panelnya +/- 17 feet (+/- 5 meter).
 Power Transmisinya <= 50 watts.
 Posisi orbit berada pada ketinggian +/- 12,000 miles diatas permukaan bumi.
 Kecepatan jelajahnya 7,000 mph.
 GPS Satelit menggunakan tenaga SOLAR (sinar matahari), tapi disediakan backup baterai untuk menghindari Gerhana Matahari Total.
 Tenaga yang digunakan untuk menjaga orbitnya ialah beberapa roket kecil.

Sinyal GPS
 Signal GPS ada 2 signal L1 & L2
 L1 bekerja pada frequency 1575 MHz pada gelombang UHF band.
 Bergerak langsung lurus (line of sight) menembus awan, kaca dan plastik.
 Yang menghambat transmisinya ialah Objek padat spt: gedung, pohon, gunung, dll.
 Terdapat tiga informasi pada sinyal GPS:
 Pseudorandom code(I.D. code) : ialah informasi yang dikirimkan ke unit penerima bahwa unit kita menerima signal seperti pada halaman satelit ditunjukan dengan diagram batang BAR
 Ephemeris data : ialah data kekuatan signal serta informasi waktu
 Almanac data: ialah info tentang dimana lokasi Satelit sebenarnya yang menunjukan posisi satelit pada halaman GPS Satellite status.

Sumber Kesalahan
 Keterlambatan dari pantulan Ionosphere dan troposphere : terjadi penurunan ketepatan akibat dari keterlambatan waktu saat signal saat menembus lapisan ini, namun GPS dapat mengkoreksi dengan mengasumsikan factor kesalahan rata rata.
 Eror dari Pantulan signal: hal ini terjadi jika signal GPS berpantul melalui objek spt bangunan atau gunung sebelum dia diterima unit kita.
 Kesalahan Waktu dari unit kita: Ketepatan waktu / jam dari unit kita tidak setepat jam Atom di GPS satelit (GPS memakai Atomic Clock). Untuk itu ada sedikit error waktu.
 Orbital errors - dikenal sebagai ephemeris errors, hal ini terjadi jika ada pergeseran dari orbit / laporan dari satelit untuk posisinya.
 Jumlah satelit yang diterima: Tambah banyak signal yang diterima tambah tinggi ketepatannya, Banugnan, gunung, gangguan elektronik, bahkan pohon rindang dapat mengurangi ketepatan.
 Posisi relative dari Satelit / gangguan sisi miring: hal ini terjadi jika posisi satelit terletak pada sudut yang sangat lebar atau sangat dekat atau hamper berhimpitan satu sama lain sehingga perhitungan ketepatan berkurang.
 
Penurunan degradasi yang diatur oleh departemen pertahanan Amerika / SA (Selective Availability): hal ini dilakukan untuk menghindari militer menggunakan ketepatan dalam hal khusus, dan militer bahkan menggunakan / mengatur orbit yang terfokus pada area tertentu seperti apda perangteluk, SA ini telah di hapuskan, karena pihak sipil khususnya penerbangan sipil mengajukan keberatan akhirnya pada Mei 2000, pemerintah menghapuskan SA ini agar penerbangan sipil memiliki ketepatan yang lebih baik.

Operasional & Perawatan Perangkat GPS
Umumnya GPS ada berbagai macam kegunaan, mulai dari handheld, GPS genggam, Penerbangan, kelautan, serta geologi yang memiliki keakuratan cukup tinggi. Pada umumnya semua GPS memiliki fungsi seperti computer, karena ada input, proses dan output, bahkan beberapa prosesor menggunakan Intel sebagai otak / fungsi hitungnya.
Saat GPS ditemukan, Aquiringnya (menangkap satelit signal) membutuhkan waktu yang cukup lama, atau GPS baru yang sudah berpindah tempat jauh dan sudah sangat lama tidak dinyalakan membutuhkan waktu sampai puluhan menit, umumnya 10 s/d 15 menit untuk produk baru, sedang untuk yang sudah dinyalakan bias ditekan disekitar 2 s/d 3 menit, tergantung jenisnya, dan tekniknya, biasanya memberikan autolocate membutuhkan waktu yang lebih lama dari pada didefinisikan posisinya, atau di recycle matikan dan nyalakan lagi.  Kadang dengan menggerakan posisi untuk mencapai posisi antenna yang optimal dapat mempercepat proses.  Ada yang menyulitkan jika di dalam mobil menggunakan kaca film yang menggunakan UV protective yang tinggi.  
Perawatan / trouble shooting
Kenapa kadang GPS suka mati sendiri: Hal ini dapat terjadi 2 kemungkinan, software atau hardware; dalam software biasanya ada bugs atau komando yang tidak sesuai dengan yang direncanakan, sedangkan untuk hardware biasanya battery connector jika menyimpan baterai pada suatu kurun yang lama sehingga terjadi pengembunan atau penguapan yang dapat menyebabkan korosi (bad Contact) atau jika spring / per pada baterai kurang kuat akan mematikan GPS saat terkena guncangan, dan jika sering terjadi maka instant power ON & OFF akan memperpendek usia GPS.
PERINGATAN: Jangan lupa melepas baterei jika tidak digunakan dalam periode  waktu yang lama
Operasional
Setelah menyalakan GPS aspek utilisasi lainnya tergantung pemakai, dari operasional GPS yang sangat optimal dapat dirasakan pada bidang penerbangan karena selain fungsi lateral ada fungsi vertical. Dimana fungsi vertical yang digunakan antara lain untuk menentukan kapan pesawat harus menurunkan ketinggian dengan rate of descent yang tidak menyakitkan kuping misalnya dibawah 500ft/min.
Database/Program GPSTerdiri dari berbagai jenis:
Baseline program / memory : program ini ditulis pada software yang berupa perhitungan, yang sistemnya dibuat permanent (non user editable), kecuali dengan program khusus. 
Extended Program / memory: untuk extended Program biasanya seperti hardisk yang dipartisi dimana pada partisi asli hanya ROM (Read Only Memory) sedang pada partisi lainnya RW (Read Write), untuk GarminII / GPS12 / yang lebih lama tidak ada fungsi externalnya yang besar, sehingga hanya dialokasikan untuk waypoint & Track saja, sedang untuk yang lebih besar seperti GPS SPIII / 295 terdapat external program dan external memorycard untuk peta.
PERINGATAN: Jangan lupa membackup data anda, karena saat internal battery weak maka RAM (memory) bisa hilang




Read more