Tentang Gps

Teori Dasar GPS

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 yang digunakan 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 (hampir 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 GPS
Terdiri 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

ISTILAH ISTILAH GPS

Lock On Road

Fasilitas ini memungkinkan map pointer akan selalu berada tepat pada suatu jalur meskipun kenyataannya pengguna berpindah tempat dalam batas toleransi jarak tertentu. Dengan adanya fasilitas ini pengguna akan merasa "keep on the right track" => sesuatu yang sah-sah saja bila didukung dengan peta yang mempunyai tingkat keakurasian tinggi. Apabila tidak maka akan timbul efek "bingung" alias map pointer akan diam sejenak sambil terus melakukan kalkulasi untuk menentukan kecenderungan saat ini berada pada jalur yang mana. Efek ini bisa timbul bila current position berada di tengah-tangah dua jalur yang bersebelahan, hal ini bisa disebabkan akurasi GPS yang rendah dikarenakan sinyal yang diterima lemah atau peta pendukung pada perangkat GPSnya tidak akurat.

Map Orientation

Atribut ini memungkin untuk menset tampilan peta di GPS, dimana bila mode:
North Up Bagian atas peta yang ditampilkan adalah identik dengan kutub Utara bumi, sehingga apabila kita melakukan perjalanan maka yang berubah adalah sudut map pointer.

Track Up
Bagian atas peta searah dengan apa yang ada di depan pengguna. Pergerakan yang terjadi akan mengakibatkan peta yang ada pada GPS device akan berubah/berputar arah

Point Of Interest (POI)

Objek/tempat-tempat menarik (POI: Point Of Interest) adalah fasilitas yang di berikan Garmin untuk menandai sekaligus mengelompokkan suatu lokasi, sehingga mempermudah dalam proses pencarian-nya. Pada Garmin device, saat ini terbagi dalam 11 kategori yakni:

Food&Drink
Lodging
Attraction
Entertainment
Shopping
Services
Transportation
Emergency&Goverment
Manmade Places
Water Features
Land Features

Setiap POI bisa memiliki atribut : nomor, nama jalan, telpon, kode pos, kota, propinsi dan negara. Dan sangat disayangkan peta Indonesia belum mampu memiliki kelengkapan data tersebut . Tidak semua Garmin device mendukung beragam POI tersebut dan masing-masing kategori tersebut memiliki pula beragam sub kategori, untuk lengkapnya bisa dilihat di sini.

Routing

Fasilitas ini bisa dikatakan merupakan keistimewaan/keunikan Garmin device. Pengguna diberi kemudahan dalam menentukan jalur yang akan ditempuh untuk mencapai tujuan tertentu. Terdapat tiga tipe pencarian jalur yakni:
Short distance (jarak tempuh terdekat)

Faster Time (waktu tempuh tercepat)

Off Road (abaikan jalan yang ada, tarik garis lurus dari tempat berada ke tempat tujuan)

Jalur yang akan ditempuh akan bergantung sekali pada kendaraan apa yang digunakan. Garmin membedakannya menjadi 8 tipe, yakni:

Car/Motorcycle

Truck
Bus
Emergency
Taxi
Delivery
Bicycle
Pedestrian

Tidak semua Garmin device memiliki fasilitas ini dan sayangnya fasilitas ini belum bisa dinikmati di Indonesia dikarenakan belum adanya peta yang mendukung kemampuan istimewa ini

Tracklog Interval

Tracklog berguna untuk menandai perjalanan yang telah dilalui, sehingga apabila diperlukan pengguna bisa balik ke jalur semula dengan menelusuri kembali jejak track yang telah terbentuk. Idealnya GPS akan melakukan penyimpanan track (track log) setiap detiknya. Namun dimungkinkan untuk melakukan pengaturan interval waktu penyimpanan track yang tentunya bertujuan menghemat track point saat melakukan suatu perjalanan. Masing-masing GPS device memiliki kapasitas penyimpanan aktif track point yang berbeda-beda, sehingga perlu diperhatikan dan dihemat apabila sedang melakukan perjalanan jauh. Umumnya metode yang digunakan adalah otomatis yakni GPS sendiri akan menentukan apakah suatu posisi perlu dicatat atau tidak. Bila anda lebih banyak berjalan dijalur yang panjang dan lurus (tol) mungkin bisa menggunakan metode penyimpanan setiap 500m sekali agar lebih hemat.

Waypoint

Waypoint bisa diartikan sebagai penanda sementara terhadap suatu posisi dan setiap GPS device memiliki total jumlah waypoint yang berbeda-beda. Berbeda dengan POI yang sifatnya permanen dan menempel pada peta, waypoint lebih bersifat data sementara yang sewaktu-waktu bisa dihapus. Meskipun demikian waypoint juga memiliki beberapa tipe seperti halnya POI, namun tidaklah selengkap POI.