Makalah Gps [PDF]

Citation preview

MAKALAH Global Posittioning Sytem (GPS)



Kelompok 4 : 1. 2. 3. 4. 5.



Andre Saputra Angga Alfiannur Dhevita Putri Darmawan Risnawati Rosmaya



13.11.1001.7311.144 13.11.1001.7311.204 13.11.1001.7311.084 13.11.1001.7311.342 13.11.1001.7311.184



UNIVERSITAS 17 AGUSTUS 1945 SAMARINDA FAKULTAS TEKNIK JURUSAN TEKNIK SIPIL 2014



KATA PENGANTAR



Puji syukur kami panjatkan kehadirat Allah SWT atas berkat dan rahmatnya sehingga Kami telah menyelesaikan makalah yang berjudul Global Positioning System (GPS). Makalah ini disusun guna menjadi bahan pembelajaran Mahasiswa Universitas 17 Agustus 1995 Samarinda khususnya bagi Mahasiswa Teknik . Makalah ini menjelaskan mengenai konsep definisi, organisasi pelaksana survei, pengukuran di lapangan dengan receiver GPS dan pengolahan data dengan menggunakan SIG (Sistem Informasi Geografis) Akhirnya, kami ucapkan terima kasih dan penghargaan kepada seluruh tim penyusun atas kontribusinya dalam penyusunan buku pedoman ini.



SAMARINDA, 11 MARET 2014



KELOMPOK 4



1



DAFTAR ISI



KATA PENGNTAR......................................................................................................i DAFTAR ISI................................................................................................................ii



BAB I .



PENDAHULUAN....................................................................................1 1.1....................................................................................... Latar Belakang 1.2.................................................................................. Rumusan Masalah 1.3................................................................................................... Tujuan



BAB II.



ISI..............................................................................................................3 2.1. GPS (Global Posittioning Sytem).......................................................3 2.2. Cara Kerja GPS...................................................................................4 2.3. Pengenalan Alat Receiver GPS Garmin..............................................9 2.4. Penggunaan dan Perawatan...............................................................11 2.5. Kelengkapan dalam Kotak................................................................12 2.6. Penggunaan Teknologi GPS di Berbagai Bidang..............................13



BAB III.



PENUTUP...............................................................................................17 3.1 Kesimpulan........................................................................................17



1 2 2



DAFTAR PUSTAKA................................................................................................19



2



BAB 1 PENDAHULUAN



1.1.



Latar Belakang Dalam perkembangan, teknologi komunikasi menjadi kunci segala sesuatu, hal ini disebabakan pengaruh globalisaasi yang menuntut ruanglingkup komunikasi yang luas dan kecepatan komunikasi. Karena dunia telkomunikasi semakin maju, maka handphone bukanlah sesuatu yang langka dan mahal. Dengan handphone dapat berhubungan satu dengan dua cara yaitu langsung dial ke nomer yang dittuju atau dengan cara berkirim sms. Menghubungi via SMS sangat disukai banyak orang karena biaya yang sangat murah, jika dibandingkan langsung dial ke nomer yang dituju, selain itu mungkin dalam bentuk tulisan dapat berbicara panjang lebat. Dengan memanfaatkan hubungan lewat sms, maka dapt diasumsikan jika data SMS terdsebut dapat terbca sebagai format tertentu, yang dapat diartikan sebagai suatu untuk melakukan sesuatu. Dalam kemajuan handphone-handphone sekarang yang beredar di masyarakat Indonesia masih mempunyai kekurangan, seperti tidak dapat mengetahui posisi seseorang secara lebih pasti. Sedangkan untuk mengetahui posisi letak keberadaan seseorang



secara pasti, hanya data mengguakan sensor GPS (Global Position



System). Sehingga timbul ide untuk menghubungkan sensor GPS dengan Handphone system, maka SMS yang diterima pada handphone system diumpakan berupa perintah, sehingga dapat digunakan untuk melakukan pengecakan dari output GPS, maka dapat menentukan posisi seseorang sedang berada dimana. Selain itu dpata juga di aplikasikan untuk GPS car controller, sehingga jika mobil dengan menggunkan GPS car controller dicuri, maka dapat di ketahui secara langsung untuk menemukan posisi mobil tersebut tampa memerlukan waktu yang sangat lama, selain itu dari port yang tersisa dari microcontroller dapat digunakan sebagai input untuk alarm mobil, sehingga alarm dapat otomatis nyala, ketika diperintahkan lewat SMS. Sehingga dengan alat ini diharapkan dapat mengetahui letak posisi seseorang atau suatu benda menurut yang diminta. Bahkan dalam sebuah pemetaan kita juga bisa menggukan GPS sebagai alat bantu dalam mentukan titik koordinat ataupun luas wilayah yang ingin kita ketahui. 1



1.2.



1.3.



Rumusan Masalah 1. Apa yang dimaksud dengan GPS ? 2. Bagaimanakah cara menggunakan GPS? 3. Bagaimanakah cara kerja GPS?



Tujuan 1. Mengetahui apa yang dimaksud GPS. 2. Mengetahui cara menggunakan GPS. 3. Mengetahui cara kerja GPS.



2



BAB II ISI



2.1.



GPS (Global Posittioning Sytem)



Gambaran satelit GPS di orbit



GPS (Global Positioning System ) adalah sistem untuk menentukan posisi di permukaan bumi dengan bantuan sinkronisasi 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 posisi, kecepatan, arah, dan waktu. Sistem yang serupa dengan GPS antara lain GLONASS Rusia, Galileo Uni Eropa, IRNSS India. Sistem ini dikembangkan oleh Departemen Pertahanan Amerika Serikat, dengan nama lengkapnya adalah NAVSTAR GPS (kesalahan umum adalah bahwa NAVSTAR adalah sebuah singkatan, ini adalah salah, NAVSTAR adalah nama yang diberikan oleh John Walsh, seorang penentu kebijakan penting dalam program GPS). Kumpulan satelit ini diurus oleh 50th Space Wing Angkatan Udara Amerika Serikat. Biaya perawatan sistem ini sekitar US$750 juta per tahun, termasuk penggantian satelit lama, serta riset dan pengembangan. 3



GPS Tracker atau sering disebut dengan GPS Tracking adalah teknologi AVL (Automated Vehicle Locater) yang memungkinkan pengguna untuk melacak posisi kendaraan, armada ataupun mobil dalam keadaan Real-Time. GPS Tracking memanfaatkan kombinasi teknologi GSM dan GPS untuk menentukan koordinat sebuah obyek, lalu menerjemahkannya dalam bentuk peta digital.



2.2.



Cara Kerja GPS a.



Segmen GPS Global Positioning System (GPS) merupakan suatu konstelasi yang terdiri dari 24 satelit atau lebih yang menyediakan informasi posisi koordinat. GPS dapat dipergunakan secara global di manapun dan oleh siapapun dimuka bumi ini secara gratis. Secara garis besar GPS dibagi menjadi tiga segmen : kontrol, angkasa, dan pengguna.



Segmen GPS



1. Segmen Kontrol Seperti namanya, bagian ini untuk mengontrol. Setiap satelit dapat berada sedikit diluar orbit, sehingga bagian ini melacak orbit satelit, lokasi, ketinggian, dan kecepatan. Sinyal-sinyal sari satelit diterima oleh bagian kontrol, dikoreksi, dan dikirimkan kembali ke satelit. Koreksi data lokasi



4



yang tepat dari satelit ini disebut dengan data ephemeris, yang nantinya akan di kirimkan kepada alat navigasi kita.



5



Segmen Kontrol



2.



Segmen Angkasa Segmen angkasa merupakan konstelasi Navigation Satellite Timing And Ranging (NAVSTAR) dari satelit-satelit yang memancarkan sinyal GPS. Orbit satelit berada pada ketinggian sekitar 20.200 km di atas bumi dan melakukan revolusi terhadap bumi setiap 12 jam. Bagian ini terdiri dari kumpulan satelit-satelit yang berada di orbit bumi, sekitar 12.000 mil diatas permukaan bumi. Kumpulan satelit-satelit ini diatur sedemikian rupa sehingga alat navigasi setiap saat dapat menerima paling sedikit sinyal dari empat buah satelit. Sinyal satelit ini dapat melewati awan, kaca, atau plastik, tetapi tidak dapat melewati gedung atau gunung. Satelit mempunyai jam atom, dan juga akan memancarkan informasi ‘waktu/jam’ ini. Data ini dipancarkan



dengan



kode



‘pseudo-random’.



Masing-masing



satelit



memiliki kodenya sendiri-sendiri. Nomor kode ini biasanya akan ditampilkan di alat navigasi, maka kita bisa melakukan identifikasi sinyal satelit yang sedang diterima alat tersebut. Data ini berguna bagi alat navigasi untuk mengukur jarak antara alat navigasi dengan satelit, yang akan digunakan untuk mengukur koordinat lokasi. Kekuatan sinyal satelit juga akan membantu alat dalam penghitungan. Kekuatan sinyal ini lebih dipengaruhi oleh lokasi satelit, sebuah alat akan menerima sinyal lebih kuat dari satelit yang berada tepat diatasnya (bayangkan lokasi satelit seperti posisi matahari ketika jam 12 siang) dibandingkan dengan satelit yang



6



berada di garis cakrawala (bayangkan lokasi satelit seperti posisi matahari terbenam/terbit). Ada dua jenis gelombang yang saat ini dipakai untuk alat navigasi berbasis satelit pada umumnya, yang pertama lebih dikenal dengan sebutan L1 pada 1575.42 MHz. Sinyal L1 ini yang akan diterima oleh alat navigasi. Satelit juga mengeluarkan gelombang L2 pada frekuensi 1227.6 Mhz. Gelombang L2 ini digunakan untuk tujuan militer dan bukan untuk umum.



3.



Segmen Pengguna Berbagai sektor menggunakan GPS untuk penentuan posisi, baik dari kalangan sipil maupun militer. Aplikasinya meliputi pertanian, penerbangan, pelayanan darurat, rekreasi, dan pemantauan kendaraan.



b. Satelit



7



c.



Sumber Kesalahan Secara umum, akurasi posisi GPS bergantung dari beberapa sumber kesalahan yang ada. Terdapat beberapa sumber kesalahan yang mempengaruhi hasil pengambilan data GPS, sebagai berikut : 1.



Selective Availability Selective Availability (SA) merupakan kesalahan acak dari sinyal GPS yang ditentukan oleh United State Department of Defenses (DoD) untuk menurunkan kualitas akurasi posisi GPS. Pada saat SA dihilangkan, akurasi posisi horizontal dari posisi autonomous berkisar antara 10-15 meter. Akan tetapi pada saat SA diaktifkan, akurasi autonomous dapat berubah menjadi diatas 100 meter. Selective Availability telah dimatikan pada waktu Mei 2000.



2.



Obstruksi Obstruksi adalah munculnya penghalang sinyal GPS yang diakibatkan oleh awan, gedung, pepohonan, dll. Penerimaan sinyal GPS akan lebih baik pada area terbuka dibandingkan dengan area yang tertutup. Jika receiver GPS melakukan pemantauan terhadap empat satelit dan seketika kehilangan pemantauan terhadap salah satu satelit dikarenakan terhalang oleh obstruksi, maka pengguna harus menunggu sampai terhubung kembali dengan satelit untuk dapat melakukan perekaman data posisi 3D.



8



3.



Multipath Kesalahan multipath terjadi pada saat sinyal GPS terpantul terlebih dahulu pada sebuah objek sebelum mencapai antena receiver GPS. Kesalahan ini dapat terjadi tanpa ada peringatan terlebih dahulu. Nilai kesalahan yang terjadi bisa sangat kecil akan tetapi bisa juga menyebabkan penurunan akurasi hingga beberapa meter. Sampai saat ini, belum ada cara untuk menghindari kesalahan tersebut.



9



2.3.



Pengenalan Alat Receiver GPS Garmin Saat ini banyak dijumpai jenis/merek alat receiver GPS di pasaran. Pada bab ini akan dijelaskan fitur dan penggunaan salah satu alat receiver GPS yaitu Trimble Juno SB. a. Bentuk dan Tampilan Bagian Kiri



Bagian Kanan



Tampilan bagian kiri dan kanan Trimble Juno SB Bagian Kiri 1. Konektor Antenna Eksternal GPS 2. Lensa Kamera 3. Lampu Power / Charger 4. Tombol Power Bagian Kanan 5. Tempat Pena Stylus



8. Slot Kartu Memori Micro SD



6. Tombol Reset



9. Tombol Kamera



7. Tombol Penggerak Zoom



10. Tempat Pengait Tali Lanyard



10



Bagian Bawah



Bagian Depan



Bagian Bawah 11. Soket Mini USB 12. Konektor Power / Charger 13. Konektor Headset Bagian Depan ( Keypad ) 14. Tombol Softkeys : Pilih Kiri atau Kanan sesuai tampilan menu di Layar 15. Tombol Today : Tampilan Layar ke Menu Today 16. Tombol Inbox : Akses ke inbox Email 17. Tombol OK : Membuka atau Menutup Aplikasi 18. Tombol Start : Menampilkan Start menu Windows Mobile 19. Microphone 20. Tombol Navigasi dan Enter : Navigasi-arah Kiri, Kanan, Atas, Bawah, EnterTengah 11



Tampilan belakang Trible Juno SB Bagian Belakang 21. Speaker 22. Lensa Kamera dan Cermin 23. Pembuka Tutup Baterai 24. Tombol Kamera



2.4.



Penggunaan dan Perawatan Alat Trimble Juno SB mempunyai daya tahan lama, tetapi dalam penggunaannya harus selalu diperhatikan hal-hal sebagai berikut : - Hindari dari kotoran dan debu - Gunakan stylus yang tersedia untuk mengoperasikan layar sentuh, hindari penekanan yang berlebihan dari benda kasar dan tajam. Gunakan pelindung layar untuk melindunginya dari gesekan. - Pastikan tutup pelindung terpasang dengan baik pada port antenna, headset jack, konektor USB dan Power, juga penutup kartu SIM dan kartu Memory untuk melindungi dari masuknya kotoran, debu dan cairan juga penyaluran elektrostatik. - Jangan sampai menjatuhkan receiver GPS atau terbentur suatu benda keras. - Hindari alat dari pengaruh suhu yang ekstrim, seperti meninggalkan dalam dashboard mobil untuk waktu yang lama.



12



- Alat handheld ini tidak tahan air, oleh karenanya jangan dibiarkan terkena hujan atau lembab, bila terjadi segera bersihkan dengan kain kering. 2.5.



Kelengkapan dalam Kotak



Kelengkapan Trible Juno SB dalam kotak



1. Buku Panduan Praktis 2. Tali Pengikat 3. Kabel Data USB 4. Pena Stylus 2 Buah 5. Unit Juno SB 6. Baterai 7. AC Power Adaptor ( Charger ) dan Kelengkapannya 8. CD Getting Started 9. SD-MMC Card kapasitas 2 GB



13



2.6.



Penggunaan Teknologi GPS di Berbagai Bidang a. Survei dan Pengukuran Survei dan pemetaan, teknologi GPS telah digunakan secara luas dalam survei geodesi, penjelajahan sumber daya, gerakan krustal, kadastral dan bidang lainnya. Teknologi ini menggunakan pemosisian kinematik waktu nyata (RTK) untuk mencapai pemrosesan waktu nyata dari dua stasiun observasi fase pembawa, dengan presisi mencapai level sentimeter. Teknologi GPS secara nyata telah memberikan keuntungan: akurasi tinggi, mudah dioperasikan, perangkat praktis, mudah dibawabawa, pengoperasian 24 jam untuk segala iklim; tidak diperlukan untuk garis pandang antara titik observasi; pengukuran integrasikan di bawah sistem koordinat WGS84; informasi secara otomatis diterima dan disimpan, sehingga mengurangi kebutuhan proses kerja yang membosankan.



Gambar GPS Pengukuran



2. Transportasi Ø Penerbangan: Dalam penerbangan umum, pilot dapat menyesuaikan pesawat dengan jalur terbang secara akurat melalui alat penerima GPS, dan memungkinkan



pesawat



berhenti



dalam



mode



solid,



meningkatkan



pemanfaatan bandara serta membantu pendekatan dan keberangkatan pesawat secara aman.



14



Ø Navigasi: Sekarang ini, sulit sekali membayangkan sebuah kapal tidak dilengkapi dengan sistem dan alat navigasi GPS. Aplikasi kelautan telah benarbenar menjadi kalangan pengguna terbesar aplikasi navigasi GPS. Hal ini tidak sejalan dengan domain aplikasi lainnya. GPS digunakan untuk navigasi otomatis, pengaturan dan panduan pengelolaan pelabuhan, manajemen rute navigasi serta pengawasan dan pemantauan. Ø Terestrial : GPS telah memainkan peran penting dalam navigasi kendaraan. Perangkat yang terpasang memperoleh informasi posisi yang akurat melalui GPS. Jika dipadukan dengan peta elektronik dan kondisi trafik waktu nyata, jalur optimal dapat diplotkan secara otomatis, yang dapat digunakan untuk navigasi kendaraan otomatis, sehingga membantu mengurangi pemakaian energi dan menghemat biaya.



GPS Pada Mobil



Sistem GPS pada Pesawat Terbang 15



3. Operasi Penyelamatan Darurat Penggunaan teknologi pemosisian GPS membantu keadaan kebakaran darurat, pengiriman ambulan dan polisi, dan meningkatkan waktu respons departemen manajemen darurat untuk berbagai kejadian seperti kebakaran, tindak kejahatan, kecelakaan lalulintas, kemacetan lalulintas, dan situasi darurat lainnya. Kendaraan khusus (seperti mobil berlapis baja), dll., seketika itu juga diberi peringatan atas segala kejadian tak terduga, sehingga membantu meminimalkan kerugian. Dengan bantuan GPS, petugas penyelamatan dapat menjalankan misi pencarian dan penyelamatan di lokasi yang tidak dapat diakses dengan kondisi yang sangat buruk, misalnya, laut, gunung dan padang pasir. Kapal nelayan yang dilengkapi alat GPS dapat dengan cepat mengidentifikasi lokasi mereka dan melaporkannya ke polisi, sehingga penyelamatan dapat dilakukan lebih cepat dan tepat waktu. 4. Pertanian Saat ini, negara-negara berkembang telah mulai memanfaatkan teknologi GPS dalam bidang produksi pertanian. Disebut dengan "pertanian presisi." Dengan metode ini, penggunaan GPS untuk memperoleh informasi pemosisian lahan pertanian, termasuk memantau hasil panen, mengumpulkan sampel tanah, dan sebagainya. Sistem komputer menganalisis, memroses data, dan membuat keputusan melalui pendekatan manajemen untuk lahan pertanian. Informasi status hasil panen dan tanah diintegrasikan ke dalam alat GPS yang dipasang pada alat penyiram, yang akan digunakan untuk melakukan pemupukan presisi dan penyemprotan pestisida. Melalui penerapan pertanian presisi, biaya produksi pertanian dapat berkurang, limbah material dapat dihindarkan, dan polusi lingkungan karena pupuk dan insektisida menjadi minim. 5. Hiburan Dengan miniaturisasi yang terus menerus pada unit penerima GPS dan harganya yang kian menurun, GPS secara berangsur-angsur telah menembus kehidupan sehari-hari kita, dan telah menjadi teman yang hebat bagi para pelancong dan petualang. Dengan GPS, siapapun yang asing dengan suatu lokasi tertentu dapat mencari target lokasi di suatu kota dengan cepat dan 16



menentukan rute navigasi terbaik. Pemanjat gunung yang dilengkapi dengan unit penerima GPS dapat dengan cepat mencari lokasi kemah yang sesuai tanpa harus khawatir tersesat. Bahkan ada beberapa permainan video berteknologi mutakhir yang menggunakan teknologi simulasi GPS.



17



BAB III PENUTUP 3.1.



Kesimpulan 1. Global Positioning System adalah alat yang digunakan untuk mengetahui posisi seseorang pada satu saat. Yang ditransmisikan GPS bukan informasi posisi kita tetapi posisi satelit dan jarak penerima GPS kita dari satelit. Informasi ini diolah alat penerima GPS kita dan hasilnya ditampilkan kepada kita. 2. GPS memiliki banyak fungsi yang bermanfaat bagi kehidupan kita, seperti melihat lokasi di mana kita berada, menunjukkan arah untuk ke lokasi yang ingin kita tuju, sebagai kompas, menunjukkan peta lokasi suatu tempat berupa gambar jalan dan sungai. 3. GPS bekerja dengan cara tiap satelit mentransmisikan data navigasi dalam sinyal CDMA (Code Division Multiple Access)-sama seperti jenis sinyal untuk telepon seluler CDMA. Sinyal CDMA menggunakan kode pada transmisinya sehingga penerima GPS tetap bisa mengenali sinyal navigasi GPS walaupun ada gangguan pada frekuensi yang sama. Kode CDMA tiap satelit dipilih dengan saksama agar tidak mengganggu transmisi satelit lainnya. Satelit-satelit ini dikontrol dari 5 stasiun Bumi, 4 stasiun Bumi yang bekerja otomatis dan satu stasiun Bumi pengontrol utama. Empat stasiun Bumi otomatis hanya berfungsi menerima data dari satelit GPS dan meneruskan informasi itu ke stasiun pengontrol utama. Stasiun pengontrol utama memberikan koreksi data navigasi ke satelit-satelit GPS. Bagian akhir dari sistem GPS ini adalah alat penerima GPS yang akhirnya menghitung semua data, melakukan korelasi, dan menampilkan data posisi di layar display. Kita tidak bisa memakai GPS di tempat tertutup atau terhalang gedung-gedung tinggi karena alat GPS perlu melihat langsung satelit untuk menerima informasi. Dengan GPS Garmin bahasa yang tersedia hanya bahasabahasa Eropa saja. Jenis baterai AA dan jika baterai habis, tidak ada cadangan bantuan navigasi. Kelemahan alat GPS yaitu kesalahan untuk menghitung ketinggian cukup besar dan kurang cocok untuk membantu sebagai informasi navigasi di daerah pegunungan. Aplikasi GPS sangat beragam dan tidak terbatas pada hal-hal yang berhubungan dengan penentuan posisi saja. Dibandingkan dengan peralatan navigasi lain, penerima GPS paling mudah. GPS juga digunakan 18



untuk radar,membimbing pesawat tanpa awak dan rudal-rudal jarak jauh, mempelajari kebiasaan migrasi satwa laut, memantau perjalanan truk-truk kontainer dan kereta api. GPS juga digunakan membuat peta dan membantu bermain golf, mendapatkan posisi satelit lainnya.



19



DAFTAR PUSTA  http://cikalnetwork.blogspot.com/2013/08/global-positioning-system-gps.html  http://pusdatin.setjen.pertanian.go.id/tinymcpuk/gambar/file/Materi-Buku-GPSTrimble.pdf  http://id.scribd.com/doc/50687751/Makalah-Gps  http://id.wikipedia.org/wiki/Sistem_Pemosisi_Global



20