Hai guys, kalian pasti sudah tahu tentang GPS (Global Positioning System). Ya, gps adalah alat yang sering kita gunakan untuk melihat petunjuk arah kemana kita akan pergi. Tapi apakah kalian tahu bagaimana cara kerja gps ini? Mari kita simak pembahasan kita dibawah ini tentang cara kerja gps.
Apa itu GPS?
Global Positioning System (GPS) adalah sistem navigasi berbasis satelit yang terdiri dari setidaknya 24 satelit. GPS berfungsi dalam kondisi cuaca apa pun, di manapun di dunia, 24 jam sehari, tanpa biaya berlangganan atau biaya pemasangan. Departemen Pertahanan AS (USDOD) awalnya menempatkan satelit ke orbit untuk penggunaan militer, tetapi mereka tersedia untuk penggunaan sipil pada 1980-an.
Cara kerja GPS
Satelit GPS mengelilingi Bumi dua kali sehari dalam orbit yang tepat. Setiap satelit mentransmisikan sinyal unik dan parameter orbital yang memungkinkan perangkat GPS untuk memecahkan kode dan menghitung lokasi satelit yang tepat. Penerima GPS menggunakan informasi dan trilaterasi ini untuk menghitung lokasi pasti pengguna. Pada dasarnya, penerima GPS mengukur jarak ke setiap satelit dengan jumlah waktu yang diperlukan untuk menerima sinyal yang ditransmisikan. Dengan pengukuran jarak dari beberapa satelit lagi, penerima dapat menentukan posisi pengguna dan menampilkannya secara elektronik untuk mengukur rute lari Anda, memetakan lapangan golf, menemukan jalan pulang atau berpetualang di mana saja.
Untuk menghitung posisi 2D Anda (lintang dan bujur) dan melacak pergerakan, penerima GPS harus dikunci pada sinyal minimal 3 satelit. Dengan melihat 4 satelit atau lebih, penerima dapat menentukan posisi 3-D Anda (lintang, bujur, dan ketinggian). Umumnya, penerima GPS akan melacak 8 satelit atau lebih, tetapi itu tergantung pada waktu dan lokasi Anda di bumi. Beberapa perangkat dapat melakukan semua itu dari pergelangan tangan Anda.
Setelah posisi Anda ditentukan, unit GPS dapat menghitung informasi lain, seperti:
- Kecepatan
- Bantalan
- Melacak
- Jarak perjalanan
- Jarak ke tujuan
- Waktu matahari terbit dan terbenam
- Dan banyak lagi
Seberapa akurat cara kerja GPS?
Penerima GPS saat ini sangat akurat, berkat desain multi-saluran paralelnya. Penerima kami dengan cepat mengunci satelit saat pertama kali dihidupkan. Mereka mempertahankan kunci pelacakan di tutupan pohon yang lebat atau di lingkungan perkotaan dengan gedung-gedung tinggi. Faktor atmosfer tertentu dan sumber kesalahan lainnya dapat memengaruhi keakuratan penerima GPS. Penerima GPS Garmin biasanya akurat dalam jarak 10 meter. Akurasi bahkan lebih baik di atas air.
Beberapa akurasi penerima GPS Garmin ditingkatkan dengan WAAS (Wide Area Augmentation System). Kemampuan ini dapat meningkatkan akurasi hingga lebih dari 3 meter, dengan memberikan koreksi atmosfer. Tidak ada peralatan atau biaya tambahan yang diperlukan untuk memanfaatkan satelit WAAS. Pengguna juga bisa mendapatkan akurasi yang lebih baik dengan Differential GPS (DGPS), yang mengoreksi jarak GPS hingga rata-rata 1 hingga 3 meter. Penjaga Pantai AS mengoperasikan layanan koreksi DGPS yang paling umum, terdiri dari jaringan menara yang menerima sinyal GPS dan mengirimkan sinyal yang dikoreksi oleh pemancar suar. Untuk mendapatkan sinyal yang dikoreksi, pengguna harus memiliki penerima suar diferensial dan antena suar selain GPS mereka.
Baca Juga: Sejarah Walkie Talkie
Macam-Macam Jenis Sistem GPS
Ada sistem lain yang mirip dengan GPS di dunia, yang semuanya diklasifikasikan sebagai Sistem Satelit Navigasi Global (GNSS). GLONASS adalah sistem konstelasi satelit yang dibangun oleh Rusia. Badan Antariksa Eropa menciptakan Galileo, sementara China menciptakan BeiDou. Sebagian besar penerima Garmin melacak GLONASS dan GPS, dan beberapa bahkan melacak BeiDou. Anda dapat mengharapkan solusi yang lebih andal saat Anda melacak lebih banyak satelit. Anda dapat melacak hampir 20 dengan produk Garmin yang lebih baru.
Sistem Satelit GPS
31 satelit yang saat ini membentuk segmen ruang angkasa GPS mengorbit bumi sekitar 12.000 mil di atas kita. Satelit ini terus bergerak, membuat dua orbit lengkap dalam waktu kurang dari 24 jam. Mereka melakukan perjalanan dengan kecepatan sekitar 7.000 mil per jam. Pendorong roket kecil membuat setiap satelit terbang di jalur yang benar.
Berikut beberapa fakta menarik lainnya tentang satelit GPS:
- Nama USDOD (United State Departement Of Defense) resmi untuk GPS adalah NAVSTAR
- Satelit GPS pertama diluncurkan pada tahun 1978.
- Sebuah konstelasi penuh dari 24 satelit dicapai pada tahun 1994.
- Setiap satelit dibangun untuk bertahan sekitar 10 tahun. Pengganti terus dibangun dan diluncurkan ke orbit.
- Satelit GPS memiliki berat sekitar 2.000 pon dan lebar sekitar 17 kaki dengan panel surya yang panjang.
- Satelit GPS ditenagai oleh energi matahari, tetapi mereka memiliki baterai cadangan di dalamnya, jika terjadi gerhana matahari.
- Daya pemancar hanya 50 Watt atau kurang.
Bagaimana cara kerja sinyal GPS?
Satelit GPS mengirimkan setidaknya 2 sinyal radio berdaya rendah. Sinyal perjalanan dengan garis pandang, yang berarti mereka akan melewati awan, kaca dan plastik tetapi tidak akan melewati sebagian besar benda padat, seperti bangunan dan gunung. Namun, receiver modern lebih sensitif dan biasanya dapat melacak melalui rumah.
Sinyal GPS berisi 3 jenis informasi yang berbeda:
- Kode pseudorandom adalah I.D. kode yang mengidentifikasi satelit mana yang mengirimkan informasi. Anda dapat melihat dari satelit mana Anda mendapatkan sinyal di halaman satelit perangkat Anda.
- Data ephemeris diperlukan untuk menentukan posisi satelit dan memberikan informasi penting tentang kesehatan satelit, tanggal dan waktu saat ini.
- Data almanak memberi tahu penerima GPS di mana setiap satelit GPS harus berada setiap saat sepanjang hari dan menunjukkan informasi orbit untuk satelit itu dan setiap satelit lain dalam sistem.
Sumber Kesalahan Sinyal GPS
Faktor-faktor yang dapat mempengaruhi sinyal dan akurasi GPS antara lain sebagai berikut:
- Penundaan ionosfer dan troposfer: Sinyal satelit melambat saat melewati atmosfer. Sistem GPS menggunakan model bawaan untuk mengoreksi sebagian jenis kesalahan ini.
- Multipath sinyal: Sinyal GPS dapat memantulkan objek seperti gedung tinggi atau permukaan batu besar sebelum mencapai penerima, yang akan meningkatkan waktu tempuh sinyal dan menyebabkan kesalahan.
- Kesalahan jam penerima: Jam built-in penerima mungkin memiliki sedikit kesalahan waktu karena kurang akurat daripada jam atom pada satelit GPS.
- Kesalahan orbital: Lokasi satelit yang dilaporkan mungkin tidak akurat.
- Jumlah satelit yang terlihat: Semakin banyak satelit yang dapat “dilihat” oleh penerima GPS, semakin baik akurasinya. Ketika sinyal diblokir, Anda mungkin mendapatkan kesalahan posisi atau mungkin tidak ada pembacaan posisi sama sekali. Unit GPS biasanya tidak akan bekerja di bawah air atau di bawah tanah, tetapi penerima sensitivitas tinggi baru dapat melacak beberapa sinyal saat berada di dalam gedung atau di bawah naungan pohon.
- Geometri/bayangan satelit: Sinyal satelit lebih efektif ketika satelit ditempatkan pada sudut lebar relatif satu sama lain, daripada dalam satu garis atau pengelompokan yang rapat.
- Ketersediaan selektif: Departemen Pertahanan A.S. pernah menerapkan Ketersediaan Selektif (Selective Availability/SA) ke satelit, membuat sinyal menjadi kurang akurat untuk mencegah ‘musuh’ menggunakan sinyal GPS yang sangat akurat. Pemerintah mematikan SA pada Mei 2000, yang meningkatkan akurasi penerima GPS sipil.
Demikian artikel cara kerja GPS, semoga bermanfaat danjangan lupa untuk membaca artikel alat ukur lainnya ya!
Sumber: garmin