Teknologi Global Positioning System (GPS)[Defenisi, Sejarah, Fungsi, Cara Kerja, Jenis, dll]

GPS – Dunia teknologi semakin hari semakin berkembang, bahkan untuk mengetahui letak atau posisi seorang atau benda di permukaan bumi sudah dapat dilakukan tanpa harus keluar rumah.

Cukup dengan memanfaatkan teknologi yang ada anda sudah dapat mengetahui lokasi seseorang atau benda. Teknologi tersebut disebut dengan teknologi GPS.

Gps

Global positioning system
GPS via pixabay.com

Diawal penemuannya di Amerika Serikat, penggunaan teknologi GPS sifatnya rahasia dimana hanya dipakai pada kalangan militer saja sebagai alat bantu navigasi untuk kendaraan militer. Sedangkan untuk kalangan sipil sendiri penggunaan GPS kala itu hanya untuk kalangan dan kepentingan tertentu.

Pembukaan akses GPS untuk penggunaan publik mulai dibuka tidak lama setelah terjadi inseden penembakan pesawat sipil oleh tentara Uni Soviet pada tahun 1983. Insiden penembakan tersebut terjadi akibat pesawat korea tersebut salah memilih arah sehingga yang kemudian berada diatas wilayah larangan terbang Uni Soviet.

Setelah kejadian tersebut presiden Amerika Ronald Reagan akhirnya membuka akses penggunaan GPS kepada publik untuk digunakan demi kebaikan bersama.

Pengertian GPS

Pengertian GPS merujuk pada wikipedia, Global Positioning System atau disingkat GPS adalah sebuah sistem yang berfungsi untuk menetukan posisi suatu benda di permukaan bumi dengan menggunakan bantuan satelit.

Sedangkan jika merujuk pada buku “Location Based Service” pengertian GPS adalah sebuah sistem navigasi dengan menggunakan bantuan satelit yang dibuat agar dapat memberikan informasi terkait posisi secara cepat, setiap saat, serta dalam kondisi apapun.

Sejarah GPS (Global Positioning System)

sejarah gps
sejarah GPS via pixabay.com

GPS (Global Positioning System)

Teknologi GPS  pertama kali ditemukan pada tahun 1957 oleh para ilmuan di Massachusetts Institute Of Tehcnology, Amerika Serikat. Para ilmuan tersebut berhasil menangkap sinyal radio satelit Rusia yang beruba-ubah saat satelit tersebut mendekat atau menjauh.

Penangkapan sinyal tersebut menghasilkan sebuah kesimpulan yakni satelit dapat di lacak dari bumi dengan mengacu pada tingkat frekwensi sinyal radio yang di pancarkan. Begitu pula dengan sebaliknya, bahwak posisi penerima di bumi apat di lacak dengan mengacu pada jarak dari satelit.

Berdasarkan penemuan tersebut akhirnya terciptalah sebuah gagasan unruk membuat suatu sistem navigasi berbasis sinyal setelit yang dinamakan Golbal Positioning System yang disingkat GPS.

Perancangan sistem navigasi GPS kemudian mulai dibuat oleh Departemen Pertahanan Amerika Serikat pada tahun 1970. Setelah empat tahun proses perancangan, pada tahun 1974 Amerika Serikat melakukan peluncuran satelit GPS pertamanya yang kemudian diikuti oleh beberapa satelit GPS setelahnya. Semua satelit yang diluncurkan kemudian saling terkait membentuk sebuah konstelasi yang dapat menjangkau hampir ke seluruh penjuru.

Seiring dengan peluncuran demi peluncuran satelit dilakukan, pemutakhiran GPS juga terus terus dilakukan oleh para peneliti di tahun-tahun selanjutnya hingga pada akhirnya GPS diumumkan telah berfungsi sepenuhnya pada tahun 1994.

Besarnya dominasi Amerika Serikat pada teknologi sistem navigasi mendorong pemerintah dari negara-negara lainnya untuk membuat sistem navigasi berbasis satelit sendiri.

GLONASS

Pada tahun 1976 Rusia mengembangkan sistem navigasi berbasis satelit sendiri yang diberi nama GLONASS. Istilah GLONASS sendiri adalah singkatan dari Globalnaya Navigatsionaya Sputnikivaya Sistema yang berarti sistem navigasi satelit global).

 Awal peluncuran konstelasi satelit GLONASS mulai dilaksanakan pada tahun 1995. Setelah mengalami masa sulit dalam proses penyempurnaannya, GLONASS kemudian dapat beroperasi sepenuhnya pada tahun 2011.

Meskipun jumlah satelit yang dimilki GLONASS lebih sedikit jika dibandingkan dengan satelit yang dimiliki GPS, akan tetapi tingkat keakuratan dari kedua sistem tersebut relatif sama.

BAIDOU

Selain Rusia negara lain yang juga membangun sistem naviagsi satelit adalah CINA. Cina membangun sistem serupa yang diberi nama BAIDOU. Sistem navigasi BAIDOU melakukan peluncurun pertama kalinya pada tahun 2000 dengan total satelit hingga saat ini sejumlah 33 satelit.

GALILEO

Sistem navigasi satelit lainnya adalah GALILEO yang dibuat oleh uni eropa dan dioperaksikan oleh pihak sipil.

Fungsi-Fungsi GPS

fungsi gps
fungsi-fungsi GPS via pixabay.com

Secara umum dapat dikatakan bahwa gps berfungsi sebagai penentu posisi suatu benda dipermukaan bumi. Akan tetapi dalam penggunaannya, fungsi-fungsi GPS dapat di dibagi menjadi beberapa fungsi berdasarkan tujuan masing masing. Diantaranya adalah:

1. Fungsi GPS Sebagai Navigasi

Fungsi GPS yang pertama adalah sebagai navigasi bagi kendaraan baik untuk kendaraan darat, laut, maupun udara. Dengan penggunaan GPS maka para pengendara dapat mengetahui arah untuk mencapai tujuan yang telah ditentukan melalui peta digital.

2. GPS Untuk Melacak Kendaraan

Selain sebagai penunjuk arah, gps juga dapat digunakan untuk mengetahui atau melacak posisi kendaraan yang telah terpasang GPS Traceker dari jauh.  Dengan begitu akan sangat mudah mengetahui dimana dan kemana saja kendaraan tersebut berpindah.

3. GPS untuk informasi Geografis

Penggunaan GPS akan sering terkait dengan suatu daerah atau wilayah. Oleh karena itu, penggunaan gps untuk sistem informasi geografis sangatlah tepat adanya khususnya dalam pembuatan peta, perhitungangan luas suatu daerah, perbatasan, dll.

Bahkan seiring berkembangnya teknologi GPS untuk sistem informasi geografis, saat ini gps juga dapat digunakan untuk memantau pergerakan tanah hingga hingga melakukan pelacakan pada titik-titik gempa.

Cara Kerja GPS

bagaimana gps bekerja
System kerja GPS vai pixabay.com

GPS bekerja dengan menggunakan satelit sebagai alat komunikasi utamanya. GPS memiliki sebanya 25 satelit yang mengudara sejauh kurang lebih 20.000 km diatas atmosfir bumi.

Komponen-Komponen Sistem GPS

Komponen utama sistem navigasi GPS terdiri dari tiga bagian utama yakni Stasiun pengendali (Control Segment), Satelit yang berada di luar angkasa (Space Segment), dan perangkat penerima (User segment).

A. Stasiun Pengedali (Control Segment)

Stasiun pengendali utama GPS dipegan oleh Amerika Serikat yang terdiri dari lima titik stasiun di lima tempat yang berbeda. Kelima stasiun tesebut pangkalan militer Amerika yakni di Ascension Island, Colorado Spring, Hawaii, Diego Garcia, dan Kwajalein.

Kelima pangkalan tersebut menjadi pusat kendali GPS yang menerima dan mengirim data dari dan ke satelit. Data-data tersebut yang kemudian akan diterima oleh para pengguna yang melakukan request.

B. Satelit (Space Segment)

Satelit merupakan komponen atau komponen utama selanjutnya yang berperan penting dalam sistem kerja GPS. Bagian ini terdiri dari kumpulan satelit yang mengorbit bumi pada jarak sekitar kurang lebih 20 ribu kolometer dari permukaan bumi.

Satelit-satelit tersebut akan terus memancarkan gelombang sinyak ke bumi selama masa pengorbitan. Gelombang sinyal tersebut dapat menembus awan, kaca, atau plastik. Akan tetapi tidak dapat menembus benda padat. Oleh karenanya, untuk mendapat sinyal yang maksimal maka disarankan untuk meletakkan receiver di area terbuka.

Pancaran gelombang sinyal yang di transmisikan oleh satelit terbagi menjadi dua macam frekwensi yakin L1 dan L2.

Sinyal gelombang L1 merupakan sinya dengan frekwensi 1575.42 MHz yang penggunaannya di tujukan untuk kepentingan sipil. Sedangkan sinyal gelombang L2 merupakan sinyal dengan frekwensi 1227.6 MHz yang penggunaannya ditujukan untuk kepentingan militer.

C. Perangkat Penerima (User Segment)

Komponen GPS yang ketiga adalah perangkat penerima. Komponen penerima ini dapat dikatakan merupakan end user yang akan mendapatkan data yang ditransmisikan dari satelit setelah dikoreksi oleh stasiun pengendali.

Perangkat penerima terdiri dari beberapa bagian utama seperti receiver, antena, dll yang akan meberikan informasi kepada pengguna terkait posisi, kecepatan, waktu, dll.

Proses Penentuan Lokasi

Setiap setelit milik GPS akan melakukan proses pengorbitan bumi sebanyak dua kali dalam sehari. Saat mengorbit bumi, setiap satelit akan melakukan transmisi gelombang dengan parameter unik yang akan diterima oleh perangkat penerima atau receiver di bumi.

Setiap gelombang yang ditransmisikan akan mengandung informasi terkait sumber gelombang serta waktu transimisi gelombang. Selanjutnya, receiver akan melakukang perhitungan jarak antara receiver dan satelit yang memancarkan gelombang berdasarkan waktu transmisi gelombang dari satelit ke receiver.

Dari hasil perhitungan tersebut, maka receiver dapat melakukan kalkulasi penentuan posisi receiver di bumi dengan menggunakan teknik Trilateration.

Teknik Trilateration merupakan teknik yang digunakan untuk menetukan posisi receiver dengan mencari titik persilangan dari lingkaran radius yang dipancarkan oleh tiga satelit terdekat dari receiver.

Lingkaran-lingkaran radius tersebut akan saling bersinggungan dimana titik persinggungan dari tiga lingkaran tersebut akan menjadi titik letak receiver.

Akurasi perhitungan posisi GPS biasanya hingga radius 10 meter atau kurang dari titik receiver berada. Akurasi tersebut dapat dipegaruhi oleh beberapa faktor seperti keterbukaan area, gedung-gedung yang tinggi, atau kepadatan pohon disekiter receiver.

Seiring dengan perkembangan zaman, penggunaan GPS tidak hanya berfungsi untuk menetukan lokasi. Akan tetapi saat ini penggunaan GPS juga dapat ditujukan untuk menghitung kecepatan, menetukan arah, menghitung jarak, dll.

GPS Kemiliteran

Perbedaan penggunaan frekwensi antar militer dan sipil memberikan tingkat keakuratan yang juga berbeda. Tingkat perbedaan akurasi tersebut dikarenakan penggunaan sistem yang bebeda yakni Precise Positioning System (PPS) pada militer, dan Standard Positioning System (SPS) untuk sipil.

Penerapan sistem PPS pada militer menjadikan tingkat akurasinya menjadi 5 kali lebih akurat jika dibandingan dengan SPS.

Allias Assisted GPS (A-GPS)

Allias Assisted GPS merupakan pengembangan dari penggunaan GPS standar dengan menggunakan bantuan jaringan seluler.

Penggunaan jaringan seluler pada A-GPS dapat mempercepat penguncian lokasi dengan bantuan data lokasi dari menara Base Transfer System (BTS) yang telah dilengkapi dengan receiver yang dapat memperbaharui informasi secara berkelanjutan.

Penggunaan data lokasi dari BTS tersebut akan mempercepat proses penetuan lokasi awal tanpa harus mengakses satelit.

Kelebihan dari sistem ini adalah pada kecepatan penetuan posisi serta dapat menghemat penggunaan baterai. Akan tetapi sistem A-GPS ini sangat bergantung pada ketersediaan jaringan seluler.

Untuk mengatasi ketergantungan pada jaringan selular, pengguna dapat mengunduh map secara offline diawal penggunaan khususnya untuk area lokal sehingga dapat digunakan meski tanpa jaringan selular.

Jenis-jenis GPS

jenis-jenis GPS
ragam jenis GPS via pixabay.com

Peningkatan teknologi serta kebutuhan akan GPS, banyak perusahaan yang membuat berbagai macam penyesuain fungsi GPS yang dibuat berdasarkan kebutuhan dan manfaatnya. Berikut beberapa jenis GPS yang umum dijumpai dalam penggunaan sehari-hari.

1. GPS untuk Kendaraan

Penggunaan GPS pada kendaraan bermotor merupakaan suatu hal yang umum dijumpai saat ini. Kebutuhan akan penggunaan peta dan petunjuk arah merupakan hal utama penggunaan GPS pada kendaraan.

Bahkan saat ini GPS juga telah dilengkapi berbagai fitur tambahan seperti penyajian data lalulintas, informasi kemacetan, kecepatan kendaraan, informasi tempat-tempat penting, dll.

2. GPS Handheld

Seperti namanya, gps handheld merupakan GPS berukuran kecil yang pas dipegang. Penggunaan GPS Handheld umumnya digunakan untuk menunjang aktifitas outdoor seperti hiking, mendaki gunung, travelling, dll. GPS Handheld umumnya digunakan sebagai pengganti peta konvensional dan kompas.

Selain sebagai peta digital GPS Handheld juga dapat digunakan untuk mengukur topografi suatu tempat, mengukur ketinggian, serta hal-hal lainnya terkait letak sebuah lokasi.

3. GPS Militer

GPS militer adalah GPS yang digunakan untuk kepentingan militer. Jenis GPS yang satu ini memiliki tingkat akurasi yang lebih tinggi daripada yang digunakan oleh sipil. GPS militer ini biasanya digunakan untuk tujuan pengitaian, mengetahui posisi target, penunjuk arah, dll.

4. GPS Olahraga

GPS Olahraga merupakan GPS yang rancangannya disesuaikan dengan aktifitas olahraga.  Jenis GPS ini umumnya berbentuk kecil dengan tingkat ketahanan yang tinggi serta tahan dengan cuaca apapun.

Penggunaan GPS olahraga ini biasanya diaplikasikan pada jenis-jenis olahraga outdoor atau yang membutuhkan penunjuk arah seperti bersepeda, lari, triathlon, dll.

Fitur-fitur yang tertanam pada alat ini umumnya berupa fitur penunjang latihan seperti penunjuk arah, peta, pencatat waktu, jarak tempuh, penghitung kecepatan, interval latihan, analisis kalori, penghitung detak jantung, hingga irama nafas para atlet. Fitur-fitur tersebut akan menghasilkan dan menyimpan data yang dapat digunakan untuk menganalisa hasil latihan para atlet.

5. GPS Untuk Penelitian

GPS untuk penelitian biasanya digunakan dalam penelitian dibidang geografi, perairan, dan bidang-bidang lain yang terkait letak dan posisi di bumi.

GPS jenis ini berbeda dengan GPS biasa khususnya untuk fitur-fiturnya yang disesuaikan dengan kegiatan penelitian. Salah satu contohnya adalah pada kegiatan perairan.

GPS untuk kegiatan perairan akan banyak berisikan informasi-informasi seputar perairan, pesisir, dll yang terkait dengan perairan termasuk informasi terkait pasang surut air laut.

Begitu pula dengan dengan GPS yang digunakan pada penelitian terkait geografi  akan banya memberikan informasi terkait letak gografis lokasi, peta lokasi, dll.

Oleh karenanya, jenis GPS untuk penelitian umumnya bersifat eksklusif dengan harga yang terbilang mahal.

****

Demikianlah ulasan singkat terkait teknologi GPS. Semoga bermanfaat. Terima kasih.

Leave a Comment