GPS (GLOBAL POSITIONING SYSTEM

A. Pengertian dan Cara Kerja GPS

GPS atau Global Positioning System ialah sistem untuk menentukan letak dipermukaan bumi dengan bantuan penyelarasan (synchronization) 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 letak, kecepatan, arah dan waktu. System ini dibuat dan dikembangkan oleh Amerika Serikat.

Akan tetapi GPS bukanlah satu-satunya sistem yang bisa digunakan untuk menentukan posisi di permukaan bumi. Beberapa negara lain juga mengembangkan sistem serupa meski popularitasnya tidak sebesar GPS. Diantaranya yang paling terkenal yaitu Rusia dengan GLONASSnya (Global Navigation Satellite System), Uni Eropa dengan GALILEOnya, China memiliki BAIDU dan India membuat IRNSS (Indian Regional Navigational Satellite System). Untuk sementara yang kecanggihannya setara dengan GPS ialah GLONASS buatan Rusia yang juga sama-sama memiliki 24 satelit yang beroperasi diluar angkasa.

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).

B. SEJARAH PENEMUAN GPS

                Amerika Serikat merupakan negara pencetus dan pemrakarsa GPS. Pada dasarnya, bentuk sistem teknologi GPS sama dengan sistem navigasi radio pangkalan pusat, seperti LORAN dan Decca Navigator yang dikembangkan pada tahun 1940-an dan digunakan selama Perang Dunia II. Inspirasi pembuatan sistem GPS sebenarnya datang dari Uni Soviet yang pada saat itu, tahun 1957, meluncurkan satelit pertama mereka, Sputnik.

                Sebuah tim ilmuwan AS yang dipimpin oleh Dr. Richard B. Kershner saat itu memonitor transmisi radio Sputnik. Mereka menemukan bahwa Efek Doppler berpengaruh pada transmisi radio, di mana sinyal frekuensi yang ditransmisi Sputnik sangat tinggi saat baru diluncurkan dan semakin rendah seiring dengan satelit menjauhi bumi. Mereka menyadari bahwa dengan mengetahui letak bujur lokasi mereka dengan tepat di peta dunia, mereka mampu melacak posisi satelit tersebut mengorbit berdasarkan tolak ukur penyimpangan Efek Doppler.

                 Transit, satelit sistem navigasi pertama yang digunakan oleh Angkatan Laut AS sukses diujicobakan pertama kali pada tahun 1960. Sistem yang menggunakan kumpulan dari lima satelit ini mampu menentukan posisi sekali tiap jamnya. Pada tahun 1967, AL AS mengembangkan satelit Timation yang membuktikan kemampuannya dengan menetapkan waktu yang akurat di angkasa, merupakan teknologi acuan sistem GPS. Tahun 1970-an, Sistem Navigasi Omega pangkalan pusat, berdasarkan pembandingan fase sinyal, menjadi sistem navigasi radio pertama yang meliputi seluruh dunia.

                Satelit percobaan pertama Block-I GPS diluncurkan pada Februari 1978. Satelit-satelit GPS pertama kali dibuat oleh Rockwell International (sekarang merupakan bagian dari Boeing) dan sekarang dibuat oleh Lockheed Martin (IIR/IIR-M) dan Boeing (IIF).

C. Kegunaan GPS

1.       Militer

GPS digunakan untuk keperluan perang, seperti menuntun arah bom, atau mengetahui posisi pasukan berada. Dengan cara ini maka kita bisa mengetahui mana teman, mana lawan untuk menghindari salah target ataupun menentukan pergerakan pasukan.

2.       Navigasi

GPS banyak juga digunakan sebagai alat navigasi seperti kompas. Beberapa jenis 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.

3.       Sistem Informasi Grafis

Untuk keperluan Sistem Informasi Geografis, GPS sering juga diikutsertakan dalam pembuatan peta, seperti mengukur jarak perbatasan, ataupun sebagai referensi pengukuran.

4.       Pelacak Kendaraan

Kegunaan lain GPS adalah sebagai pelacak kendaraan. Dengan bantuan GPS, pemilik kendaraan/pengelola armada bisa mengetahui ada di mana saja kendaraannya/aset bergeraknya berada saat ini.

5.       Pemantau Gempa

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

6.       Navigasi Pesawat Terbang

Kebanyakan sistem penerbangan menggunakan alat GPS biasa dalam penerbangan, kecuali ketika mendarat dan lepas landas, sama seperti alat elektronik lain. Larangan penggunaan GPS disebabkan adanya isu keselamatan, yaitu tidak ingin penumpang memetakan posisinya. Sebaliknya, sebagian penerbangan juga memasukkan GPS ke dalam sistem hiburan penerbangan. Dengan pengamatan GPS, maka informasi posisi 3D, kecepatan dan percepatan pesawat terbang dapat ditentukan secara teliti. Di samping itu GPS juga dapat digunakan sebagai sistem navigasi pesawat terbang pada saat survey dengan metode real time DGPS (Differential Global Positioning System).

7.       Penangkapan Ikan di Perairan Luas

Trimble memperkenalkan penerima GPS pertama di dunia untuk navigasi laut pada tahun 1985 Saat ini alat penerima Trimble dapat ditemukan di perahu-pearhu di seluruh dunia, mulai dari perahu nelayan, kapal kargo pengantar barang, sampai kapal-kapal pesiar mewah. Sebuah perusahaan penangkapan ikan asal Selandia Baru menggunakan GPS supaya mereka dapat kembali ke wilayah terbaik untuk menangkap ikan tanpa perlu tersesat sebelumnya.

D. Jenis-jenis GPS

1. GPS Navigasi

GPS tipe ini harganya cukup murah, sekitar 1-5 juta rupiah, namun ketelitian posisi yang diberikan saat ini baru dapat mencapai 3-6 meter. Yang artinya apabila alat tersebut menunjukkan suatu titik tertentu, maka titik tersebut berada sekitar 3-6 meter disekitarnya. GPS tipe ini cocok untuk para pemula.

2. GPS Geodetik

GPS ini mempunyai ketelitian lebih tinggi dari sekedar GPS Navigasi. Ketelitiannya bahkan sampai milimeter. GPS Geodetic minimal harus menggunakan dua alat waktu pengukuran untuk mendapatkan ketelitian tinggi. Jadi dalam satu set (pembelian) GPS Geodetic terdiri dari dua alat. Yaitu yang disebut base station dan rover. Biasanya GPS Geodetik digunakan untuk menentukan batas wilayah suatu negara atau wilayah, digunakan untuk pemetaan topografi, penentuan titik kontrol tambang, penentuan titik-titik bor dan lain-lain.

C. Kelebihan dan kekurangan dari GPS

Kelebihan :

a.       GPS untuk Navigasi.

b.       Solusi Tracking System di Bidang Militer

c.       Survei dan Pengukuran

Kekurangan :

a)      Rata-rata format peta Indonesia biasanya memakai datum dari Jakarta (0 derajat). Kebanyakan alat GPS tidak punya format ini sehingga kita harus memakai Latitude & Longitude. Di negara lain bisa membaca GPS kita dan langsung bisa melihat posisi kita di peta.

b)      Langit langsung – Alat GPS perlu melihat langsung satelit untuk menerima informasi. Oleh karena itu, kita tidak bisa memakai GPS dalam rumah, atau terlalu dekat gedung-gedung yg tinggi, atau dlm lembah, atau di bawah hutan lebat.

c)       Bahasa - Dengan GPS Garmin Kita bisa memilih bahasa yang dipakai. Tetapi bahasa yang tersedia hanya bahasa-bahasa Eropa belum bahasa Indonesia atau Melayu.

d)      Baterai – Jika baterai habis, tidak ada cadangan bantuan navigasi. Biasanya alat GPS memakai 4 baterai AA dan cepat habis kalau dipakai terus-menerus (10 - 36 jam, tergantung model).

e)      Elektronik - Sama seperti alat elekronik lain yang bisa rusak jika jatuh atau terkena air

f)       Walaupun alat GPS bisa menghitung ketinggian, biasanya kesalahan cukup besar dan kurang cocok untuk membantu sebagai informasi navigasi di daerah pegunungan.