2.3 GLOBAL POSITIONING SYSTEM
2.3.1. Latar Belakang
Seiring
dengan berkembangnya ilmu pengetahuan dan teknologi, maka berkembang pula
alat-alat yang canggih yang dapt membantu manusia dalm mengerti perkembangan
yang terjadi di tengah kehidupan ini, sebagai manusia modern di era yang serba
canggih dan berteknologi ini kita harus mengikuti perkembangan apa saja yang
terjadi baik perkembangan di dalam negeri maupun luar negeri, salah satunya
adalah dengan, mengetahai teknologi canggih yaitu GPS (global positioning system).
Berkembangnya
ilmu pengetahuan dan teknologi saat ini banyak sedikitnya sangat berpengaruh
pada Indonesia tentunya. Terutama GPS yang banyak menarik perhatian masyarakat,
karena dengan GPS banyak hal dapat diketahui dengan mudah seperti di bidang pertanian,
kehutanan, kalautan, dan bidang-bidang lainnya yang berteknologi.
2.3.2. Tujuan
Adapun tujuan dari praktikum ini adalah :
1.
Memperkenalkan GPS kepada
praktikan;
2.
Untuk mengetahui besar
elevasi pada patok utama.
2.3.3. Manfaat
Adapun manfaat dari praktikum ini adalah :
1.
Mengetahui cara
penggunaan GPS dan mampu menggunakannya;
2.
Mengetahui pengukuran
besar elevasi pada patok utama;
3.
Sebagai alat navigasi
seperti kompas
4.
Sebagai penunjang alat
jalan
5.
Dapat mengaplikasikan GPS
6.
Mengetahui kegunaaan GPS
dibidang teknik pertanian.
2.3.4. Tinjauan Pustaka
GPS (Global
Positioning System) adalah sistem navigasi yang menggunakan satelit MEO (Medium Earth Orbit atau Middle Earth Orbit) yang mengelilingi
bumi sehingga penerima sinyal dipermukaan bumi dapat menangkap sinyalnya.
Satelit mengorbit pada ketinggian 12.000 mil diatas permukaan bumi dan mampu
mengelilingi bumi dua kali dalam 24 jam.
Sejarah GPS(Global
Positioning System) dimulai dari awal tahun 1960-an saat Departemen
Pertahanan (Depran) 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 Depnas Amerika Serikat menyetujui pelaksanaan uji coba satelit
Naustar yang menjadi generasi pertama disatelit GPS. Hingga tahun 1983, masa
pemerintahan Ronald Reagen mengizinkan penggunaan GPS untuk pegawai sipil
setelah terjadi insiden pesawat Korean
Airlines, penerbangan 007 yang dianggap nyasar melintasi perbatasan Uni
Soviet. Sejak saat itu Uni Soviet GPS mulai disiapkan untuk dipergunakan oleh
kalangan sipil secara Internasional terutama untuk kalangan penerbangan dan
kelautan.
Jenis – jenis GPS antara lain :
a.
Berdasarkan kebutuhan
pemakaiannya
1.
GPS tracking system (GIS);
2.
GPS geodetik;
3.
GPS pemetaan;
4.
GPS bluetooth.
b.
Berdasarkan dari tingkat
akurasi receiver GPS
Receiver GPS merupakan alat atau
perangkat yang digunakan untuk menerima dan menyimpan data yang dikirim oleh
satelit GPS.
Berdasarkan dari tingkat akurasi receiver GPS dibagi menjadi 3 tipe :
1.
Receiver
tipe navigasi (handheld receiver);
2.
Receiver tipe
pemetaan (mapping);
3.
Receiver
tipe geodetik.
Perangkat GPS menerima sinyal dari satelit dan kemudian
melakukan perhitungan sehingga pada tampilan umum dapat diketahui posisi dalam
lintang dan bujur, kecepatan dan waktu, disamping itu juga di informasikan
serpti jarak dan waktu posisi nyang di tampilkan merupakan sistem referensi
geodetik WGS-84 dan waktu merupakan referensi USN (U.S Naval observacy time).
Prinsip kerja GPS adalah pengukuran jarak (range) antara GPS receiver dengan satelit. Satelit juga memberikan informasi lokasi
orbit dimana saat itu satelit berada diatas permukaan bumi. GPS dapat bekerja
seperti ini, apabila kita mengetahui jarak tepat kita dari satelit di angkasa,
maka kita dapat mengasumsikan bahwa kita berada disuatu titik disebuah
permukaan dengan radius imaginer yang
sama dengan radius satelit. Apabila kita mengetahui dengan tepat jarak kita
dari dua buah satelit maka dapat diasumsikan bahwa kita berada disebuah titik
di daerah perpotongan antara dua satelit tersebut. Jarak diketahui dengan
menghitung antara lama waktu yang ditempuh oleh gelombang dengan kecepatan
rambat gelombang. Oleh karena itu GPS biasanya menggunakan jam atom sebagai
panduan waktu dasar waktunya.
Satelit GPS
melingkari bumi dua kali sehari dalam orbit yang sangat tepat dan mengirimkan
sinyal informasi ke bumi. Penerima GPS menerima informasi ini dan triangulasi
yang digunakan untuk menghitung lokasi pasti pengguna.Pada dasarnya, penerima
GPS membandingkan waktu sinyal yang ditransmisikan oleh satelit dengan waktu
yang telah diterima. Perbedaan Waktu akan memberitahu penerima GPS seberapa
jauh satelit tersebut. Sekarang, dengan pengukuran jarak dari satelit, receiver (GPS) dapat menentukan posisi
pengguna dan menampilkannya pada peta elektronik pada unit GPS.
Secara
umum ada tiga segmen dalam sistem GPS yaitu segmen sistem kontrol, segmen
satelit, dan segmen pengguna.
a.
Segmen sistem kontrol
Secara
umum segmen sisten control berfungsi mengontrol dan memantau operasional
satelit dan memastikan bahwa berfungsi sebagiamana mestinya.
Fungsi ini mencakup beberapa tugas :
1.
Menjaga agar semua satelit masing-masing berada
pada posisi orbit yang seharusnya (station
keeping);
2.
Memantau dan menjaga kesehatan dari semua subsistem satelit;
3.
Memantau panel matahari satelit, level daya
baterai;
4.
Menentukan dan menjaga waktu system GPS.
b.
Segmen satelit
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 didekat 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.
c.
Segmen pengguna
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 pemproses sinyal, pemproses mikro untuk
pengontrolan receiver, data sampling dan pemproses data (solusi
navigasi), osilator presisi , catu
daya, unit perintah dan tampilan, dan memori serta perekam data.
Struktur
sinyal GPS merupakan bagian gelombang mikro dari spektrum gelombang
elektromagnetik. Dari segi pemancaran sinyal, GPS disebut sebagai sistem pasif,
karena pada kenyataannya hanya satelit yang memancarkan sinyal, sedangkan receiver GPS dipermukaan bumi berfungsi
sebagai penerima sinyal.
Gambar 8. GPS (Global Positioning System)
Marking
(waypoint) tujuannya adalah untuk
mendapatkan koordinat dari suatu titik pada saat melakukan survey. Sedangkan tracking
merupakan proses akuisi data dan titik koordinat secara otomatis berdasarkan
yang dilalui dan data tersebut disimpan pada kartu memori yang ada pada GPS.
Cara marking
adalah dengan menekan tombol enter
lama lalu muncul tampilan pagemark
waypoint, ini adalah teknik dasar dalam pemetaan data, koordinat, tetapi
jika berhenti secara langsung atau terus bergerak, maka dapat menggunakan
fasilitas mainoverboard, akan
diperoleh capturing data koordinat
atau waypoint
Pada GPS cara
tracking adalah:
1.
main menu > tekan enter
2.
pada icon track , pastikan log pada posisi ON
3.
untuk mengatur setting track log , arahkan highlight ke setup > enter
4.
untuk menghapus track log, arahkan highlight ke clear > enter
5.
untuk menyimpan waypoint langsung secara default,
arahkan highlight ke OK > enter
6.
jika ingin mengubah nama waypoint arahkan highlight ke kolom tersebut > enter dan beri nama waypoint sesui
keinginan.
Sinyal
GPS terdiri atas:
1.
Data Kode
Data Kode GPS terdiri atas 2 kode yakni C/A (coarse
acquisition) dan P (precision). Kedua kode tersebut terdiri atas
kode biner yang berisi angka 0 dan 1, yang sering disebut sebagai chips atau
codes. Kode C/A memiliki rate sebesar 1.023 MBps (million bits
per second) sedangkan Kode P 10.23 MBps. Setiap satelit baru dapat
mengulang kembali kode P setelah 37 minggu. Receiver GPS harus dapat
membedakan transmisi kode P dari masing-masing satelit. Caranya adalah dengan
memberikan informasi minggu tertentu kepada satu satelit tertentu. Sebagai
contoh, jika kita menggunakan GPS dan dilayar menampilkan SV14 (space
vehicle 14) maka ini berarti satelit tersebut mentransmisikan data kode P untuk
minggu ke 14. Kode C/A memiliki bit 10 kali lebih lambat dari kode P. Hal
tersebut membuat proses identifikasi kode C/A mudah. Oleh karena itu kode C/A
dapat ditransmisikan oleh masing-masing satelit dan informasi ini dapat diulang
setiap 1 milidetik. Data inilah yg digunakan untuk menunjukkan posisi real-time
pada layar GPS.
2.
Gelombang Pembawa
Sebuah gelombang dengan panjang
gelombang tertentu dalam durasi 1 detik, disebut juga 1 cycle per detik,
didefinisikan memiliki frekuensi 1 hertz (Hz) dalam sistem Sistem Satuan
Internasional (SI). Frekuensi 1 Hz dapat dianggap sebagai frekuensi yang rendah
jika dibandingkan rentang bunyi yang bisa didengar oleh manusia
(25Hz-15.000Hz). Gelombang pembawa sinyal GPS masing-masing adalah L1 dengan
frekuensi 1575.42 MHz dan L2 dengan frekuensi 1227.60 MHz. Panjang gelombang
masing-masing carrie wave adalah 19 cm untuk L1 dan 24.4 cm untuk L2.
3.
Pesan Navigasi
Pesan navigasi memiliki
frekuensi 50 Hz dan dimodulasikan kedalam gelombang pembawa seperti halnya kode
C/A dan kode P. Pesan navigasi terdiri atas 1500 bit terbagi atas lima subframes
dengan masing masing terdiri atas 10 kata (masing-masing 30 bit). Kelima subframes
ini digunakan untuk memberikan informasi-informasi penting kepada receiver.
2.3.5 Metode Praktikum
2.3.5.1
Alat dan Bahan
Adapun alat dan bahan yang digunakan pada praktikum ini
adalah sebagai berikut :
1.
GPS
garmin ;
2.
GPS trimbel.
2.3.5.2
Prosedur Kerja
a.
Pastikan Global Positioning System dalam keadaan
baik untuk digunakan dan penggunaanya berada di luar ruangan;
b.
Hidupkan Global Positiong System dengan menekan
tombol On/Off;
c.
Biarkan Global Positioning System bekerja untuk
mencari satelit (lihat pada Display
jumlah satelit yang dapat di tangkap);
d.
Untuk menggunakannya
dalam metode marking untuk menandai
suara tempat atau titik tertentu maka langsung dapat memilih tombol mark yang ada pada Global Positioning System;
e.
Masukkan nama titik
tempat yang mau di marking;
f.
Masukkan tanggal dan
waktu pada saat itu;
g.
Tekan tombol ok untuk
memulai marking titik tersebut;
h.
Apabila telah selesai
,data titik hasil marking dapat kita
lihat dengan menekan tombo find pada
alat;
i.
Lakukan pada titik
berikutnya sesuai kebutuhan.
2.3.6. Hasil dan Pembahasan
2.3.6.1
Hasil
Adapun hasil yang
diperoleh dari objek ini yaitu :
Tabel 3. Data Marking Masjid dan Mushala
No
|
Nama Masjid / Mushala
|
Elevasi
|
Koordinat
|
|||||
(m (MSL) )
|
X1
|
X2
|
X3
|
Y1
|
Y2
|
Y3
|
||
1
|
Masjid Thamar
Al-Muttaqin
|
48.59
|
100
|
24
|
0.841
|
0
|
56
|
21.674
|
2
|
Mushala Al-Ikhlas
|
57.06
|
100
|
24
|
13.394
|
0
|
56
|
42.539
|
3
|
Masjid Al-Islah Pisang
|
22.05
|
100
|
24
|
10.860
|
0
|
56
|
38.006
|
4
|
Mushala Aisyiyah
|
43.93
|
100
|
24
|
19.173
|
0
|
56
|
39.765
|
5
|
Mushala Atqa
|
50.06
|
100
|
24
|
7.450
|
0
|
56
|
27.155
|
6
|
Mushala Nurul Muttaqin
|
60.99
|
100
|
24
|
16.554
|
0
|
56
|
21.608
|
7
|
Masjid Arrafah
|
53.42
|
100
|
24
|
23.357
|
0
|
56
|
15.487
|
8
|
Mushala Baitul Makmur
|
53.40
|
100
|
24
|
31.460
|
0
|
56
|
0.695
|
9
|
Masjid Baitul Ikhsan
|
46.25
|
100
|
24
|
26.288
|
0
|
56
|
44.990
|
10
|
Mushala Al-Hijir
|
40.27
|
100
|
24
|
18.268
|
0
|
56
|
47.689
|
11
|
Mushala Muttaqin
|
44.19
|
100
|
24
|
9.844
|
0
|
56
|
46.688
|
12
|
Mushala Nurul Huda
|
45.88
|
100
|
24
|
25.408
|
0
|
56
|
29.267
|
13
|
Masjid Uswatun Hasanah
|
65.28
|
100
|
24
|
34.645
|
0
|
56
|
25.950
|
14
|
Mushala Darul Amal
|
57.27
|
100
|
24
|
42.534
|
0
|
56
|
25.847
|
15
|
Mushala Al-Ikhsan
|
52.54
|
100
|
24
|
43.622
|
0
|
56
|
10.048
|
16
|
Mushala Ar-Rahman
|
59.97
|
100
|
24
|
50.142
|
0
|
56
|
27.042
|
17
|
Masjid Istighfar Pulau
|
67.82
|
100
|
24
|
58.958
|
0
|
56
|
15.258
|
18
|
Mushala Baitul Mukminin
|
69.65
|
100
|
25
|
3.800
|
0
|
56
|
4.250
|
19
|
Mushala Nurul Huda
|
78.94
|
100
|
25
|
21.240
|
0
|
55
|
59.516
|
20
|
Masjid Istiqlal
|
85.82
|
100
|
25
|
24.427
|
0
|
55
|
53.084
|
21
|
Masjid Raya
|
83.21
|
100
|
25
|
32.503
|
0
|
55
|
55.284
|
22
|
Mushala Shobirin
|
56.46
|
100
|
25
|
45.726
|
0
|
56
|
9.558
|
23
|
Mushala Nurul Anwar
|
92.95
|
100
|
25
|
35.268
|
0
|
55
|
53.590
|
24
|
Mushala Darussalam
|
94.36
|
100
|
25
|
40.183
|
0
|
55
|
52.374
|
25
|
Masjid Ahlussunnah
|
99.63
|
100
|
25
|
50.756
|
0
|
55
|
47.075
|
26
|
Mushala Nurul Anhar
|
102.40
|
100
|
25
|
59.333
|
0
|
55
|
38.940
|
27
|
Mushala Babussalam
|
100.87
|
100
|
26
|
4.455
|
0
|
55
|
35.593
|
28
|
Mushala Al-Ihsan
|
46.79
|
100
|
24
|
5.650
|
0
|
55
|
28.148
|
29
|
Mushala Nurul Yaqin
|
48.92
|
100
|
24
|
10.960
|
0
|
55
|
29.264
|
30
|
Mushala Baitul
Maghrifah
|
45.35
|
100
|
24
|
8.680
|
0
|
55
|
42.705
|
31
|
Masjid Raya Durian
Taruang
|
52.61
|
100
|
24
|
20.418
|
0
|
55
|
32.326
|
32
|
Mushala Aisyiyah
|
53.72
|
100
|
24
|
20.135
|
0
|
55
|
31.940
|
33
|
Mushala Nurul Huda
|
49.54
|
100
|
24
|
17.809
|
0
|
55
|
32.500
|
34
|
Mushala Al-Jadid
|
56.88
|
100
|
24
|
23.595
|
0
|
55
|
41.327
|
35
|
Mushala Malin Abdullah
Sulaiman
|
54.35
|
100
|
24
|
27.750
|
0
|
55
|
36.985
|
36
|
Masjid Al-Abrar Pila
Taruk
|
71.57
|
100
|
24
|
43.679
|
0
|
55
|
41.135
|
37
|
Masjid Jihad
|
75.01
|
100
|
24
|
56.146
|
0
|
55
|
46.857
|
38
|
Mushala Al-Jadid
|
44.02
|
100
|
24
|
6.544
|
0
|
55
|
55.132
|
39
|
Masjid Hidayah
|
51.04
|
100
|
24
|
10.647
|
0
|
56
|
2.170
|
40
|
Masjid Jamiek Pauh
|
81.02
|
100
|
24
|
27.162
|
0
|
55
|
55.857
|
41
|
Mushala Al-Ihsan
|
62.91
|
100
|
24
|
44.103
|
0
|
55
|
59.479
|
42
|
Mushala Nurul Islam
|
75.12
|
100
|
25
|
4.989
|
0
|
55
|
40.089
|
43
|
Masjid Baitul Muttaqin
|
78.25
|
100
|
25
|
8.268
|
0
|
55
|
48.158
|
44
|
Masjid Raya Pasar Baru
|
92.75
|
100
|
25
|
40.390
|
0
|
55
|
42.901
|
45
|
Masjid Al-Muttaqin
|
92.99
|
100
|
25
|
46.005
|
0
|
55
|
48.910
|
46
|
Masjid Tajul Arifin
|
111.95
|
100
|
26
|
14.084
|
0
|
55
|
27.480
|
47
|
Mushala Muhanshar
|
154,354
|
100
|
26
|
42.759
|
0
|
55
|
25.310
|
48
|
Masjid Al-Jadid
|
147.06
|
100
|
26
|
46.917
|
0
|
55
|
25.253
|
49
|
Masjid Taqwa
|
150.72
|
100
|
26
|
48.356
|
0
|
55
|
21.557
|
50
|
Mushala Nurul Huda
|
152.55
|
100
|
26
|
49.567
|
0
|
55
|
21.114
|
51
|
Mushala Ubudiyah
|
155.03
|
100
|
26
|
52.982
|
0
|
55
|
1.512
|
Sumber:
Hasil Analisa Data Praktikum
2.3.6.2
Pembahasan
Praktikum objek tiga ini mengenai Global Positioning System (GPS). Objek
ini menggunakan alat GPS (Trimble dan Garmin). GPS merupakan alat untuk
menentukan lokasi. GPS Trimble dan GPS Garmin merupakan alat penentu lokasi.
Perbedaan dari kedua GPS ini adalah komponen-komponennya. Secara structural,
GPS Trimble memiliki display touchscreen
sedangkan GPS Garmin memiliki tombol-tombol.
Penentuan lokasi GPS adalah dengan melakukan marking dan tracking. Marking
merupakan kegiatan menandakan lokasi. Kegiatan ini dilakukan untuk mengambil
titik (koordinat) dari suatu lokasi untuk dimasukkan ke dalam peta. Marking
dengan GPS Garmin dilakukan dengan menandakan lokasi yang ingin di marking,
kemudian tempatkan garmin di lokasi dengan radius maksimal 3 m. Setelah
didapatkan radius 3 m, tekan mark untuk marking. Kemudian simpan data yang
didapatkan. Penggunaan GPS Trimble lebih rumit dibandingkan dengan GPS Garmin
karena penyimpanannya jauh lebih rumit. Karena itu, saat pengambilan data untuk
diolah praktikan dianjurkan menggunakan GPS Garmyn.
Faktor yang mempengaruhi pengambilan data
menggunakan GPS adalah penempatan GPS. Seharusnya GPS diletakkan di luar ruangan,
hal ini untuk menangkap satelit. Jika tidak diposisikan di luar ruangan, GPS
akan error. Faktor lain yang
mempengaruhi adalah radius yang digunakan. Dalam menentukan koordinat sebuah
titik GPS Garmyn lebih bagus menangkap sinyal, sehingga keakuratan koordinat
posisinya lebih baik juga. Jika radius
yang digunakan lebih dari standar maka data yang diperoleh akan jauh melenceng
dari data sebenarnya. Data yang didapatkan ini akan di input kan ke dalam peta yang akan di bahas lebih lanjut pada objek
empat (GIS).
2.3.7 Kesimpulan dan Saran
2.3.7.1
Kesimpulan
Kesimpulan dari praktikum objek ini antara lain dimana kami menentukan
titik koordinat masjid dan mushala, dengan setiap masjid dan mushala didapatkan
titik koordinat yang berbeda karena satelit pada setiap titik sudut lokasi
memiliki jumlah yang berbeda pula. Hal tersebut dikarenakan faktor yang mempengaruhi penggunaan GPS antara lain kondisi lingkungan
dimana gedung dan pohon yang tinggi akan menghambat koneksi GPS dengan satelit. Untuk
itu penggunaan alat ini sebaiknya dilakukan di luar ruangan terbuka. Selain itu faktor lain yang
mempengaruhi adalah radius yang digunakan.
Penggunaan GPS ini membutuhkan empat buah satelit dan khusus untuk akurasi marking
dengan GPS harus pada tingkat ketelitian dengan satelit dengan jarak minimal 3
meter. Radius
GPS Garmyn yang digunakan adalah 3 m, sedangkan untuk GPS Trimble adalah 7 m, hal
ini dikarenakan GPS Garmyn lebih mudah menangkap sinyal satelit dari GPS
Trimble. Jika radius yang digunakan melebihi dari standar yang ditentukan maka data yang diperoleh akan jauh melenceng dari data sebenarnya.
2.3.7.2
Saran
Adapun saran untuk praktikum kali ini antara lain:
1.
Dalam
menggunakan alat ukur sebaiknya digunakan dengan hati-hati agar data yang
didapatkan juga akurat.
2.
Kondisi
kelayakan GPS sebaiknya dilakukan pemeriksaan sebelum praktikum agar tidak
menghambat proses praktikum dilapangan.
3.
Pengambilan
data sebaiknya dilakukan berulang-ulang agar akurasi data mendekati nilai
sebenarnya.
4.
Sebaiknya
pengambilan data tidak dilakukan disekitar daerah dengan pohon dan gedung yang
tinggi jika memungkinkan.
5.
Keseriusan
dan komunikasi antar praktikan sebaiknya lebih ditingkatkan.
Tidak ada komentar:
Posting Komentar