Cara Kerja Satelit GPS
Kita sekarang tahu bahwa penerima GPS menghitung jarak ke satelit GPS dengan menghitung waktu perjalanan sinyal dari satelit ke penerima. Ternyata, ini adalah proses yang cukup rumit.
Pada waktu tertentu (katakanlah tengah malam), satelit mulai mentransmisikan pola digital panjang yang disebut kode pseudo-random. Penerima mulai menjalankan pola digital yang sama juga tepat pada tengah malam. Saat sinyal satelit mencapai receiver, transmisi polanya akan tertinggal sedikit dibandingkan dengan yang dimainkan receiver.
Jarak delay atau penundaan tersebut sama dengan waktu tempuh sinyal. Penerima mengalikan waktu tersebut dengan kecepatan cahaya untuk menentukan seberapa jauh sinyal tersebut melaju. Dengan asumsi sinyal bergerak dalam garis lurus, ini adalah jarak dari penerima ke satelit.
Untuk membuat pengukuran ini, receiver dan satelit memerlukan clock yang bisa disinkronkan hingga ke nanosecond. Untuk membuat sistem penentuan posisi satelit hanya menggunakan jam sinkron, Anda harus memiliki jam atom tidak hanya di semua satelit, tapi juga di receiver itu sendiri. Tapi jam atom berharga antara $ 50.000 dan $ 100.000, yang membuat mereka terlalu mahal untuk keperluan konsumen sehari-hari.
Global Positioning System memiliki solusi cerdas dan efektif untuk masalah ini. Setiap satelit berisi jam atom yang mahal, namun receiver itu sendiri menggunakan jam kuarsa biasa, yang selalu direset ulang. Singkatnya, receiver melihat sinyal masuk dari empat atau lebih satelit dan mengukur ketidaktepatannya sendiri.
Dengan kata lain, hanya ada satu nilai untuk "waktu sekarang" yang bisa digunakan penerima. Nilai waktu yang benar akan menyebabkan semua sinyal yang diterima penerima untuk diselaraskan pada satu titik di luar angkasa. Nilai waktu itu adalah nilai waktu yang dipegang oleh jam atom di semua satelit. Jadi penerima menyetel jam ke nilai waktu itu, dan kemudian memiliki nilai waktu yang sama dengan semua jam atom di semua satelit. Penerima GPS mendapatkan akurasi jam atomik "secara gratis."
Bila Anda mengukur jarak ke empat satelit yang ada, Anda bisa menggambar empat bola yang saling bertemu/menyilang pada satu titik. Tiga bola ini akan berpotongan bahkan jika angka Anda jauh, tapi empat bola ini tidak akan berpotongan pada satu titik jika Anda salah mengukurnya. Karena receiver membuat semua pengukuran jaraknya menggunakan jam built-in sendiri, jarak semuanya akan salah secara proporsional.
Penerima dapat dengan mudah menghitung penyesuaian yang diperlukan yang akan menyebabkan empat bola saling berpotongan pada satu titik. Berdasarkan ini, ia me-reset jamnya agar selaras dengan jam atom satelit. Penerima melakukan ini terus-menerus kapan pun di-on, yang berarti hampir sama akuratnya dengan jam atom mahal di satelit.
Agar informasi jarak jauh berguna, penerima juga harus tahu di mana satelit sebenarnya berada. Hal ini tidak terlalu sulit karena satelit bergerak dalam orbit yang sangat tinggi dan dapat diprediksi. Penerima GPS hanya menyimpan almanak yang memberitahukannya di mana setiap satelit harus berada pada waktu tertentu. Hal-hal seperti tarikan bulan dan matahari mengubah orbit satelit sangat sedikit, namun Departemen Pertahanan terus memantau posisi pastinya dan mentransmisikan penyesuaian pada semua receiver GPS sebagai bagian dari sinyal satelit. Berikutnya, kita akan melihat kesalahan yang mungkin terjadi dan melihat bagaimana penerima GPS memperbaikinya.
Sejauh ini, kita telah mempelajari bagaimana penerima GPS menghitung posisinya di bumi berdasarkan informasi yang diterimanya dari empat satelit yang ada. Sistem ini bekerja dengan cukup baik, tapi ketidakakuratan memang muncul. Untuk satu hal, metode ini mengasumsikan sinyal radio akan membuat jalan mereka melalui atmosfer pada kecepatan yang konsisten (kecepatan cahaya). Sebenarnya, atmosfer bumi memperlambat energi elektromagnetik, terutama saat melewati ionosfer dan troposfer.
Keterlambatan bervariasi tergantung di mana Anda berada di Bumi, yang berarti sulit untuk secara akurat memperhitungkan hal ini ke dalam perhitungan jarak jauh. Masalah juga bisa terjadi ketika sinyal radio memantul benda besar, seperti gedung pencakar langit, memberi kesan bahwa satelit lebih jauh dari jarak sebenarnya. Selain itu, satelit terkadang mengirimkan data almanak yang buruk, salah melaporkan posisi mereka sendiri.
Fungsi yang paling penting dari penerima GPS adalah dengan mengambil transmisi setidaknya empat satelit dan menggabungkan informasi tersebut dalam transmisi tersebut dengan informasi di almanak elektronik, semuanya untuk mengetahui posisi receiver di Bumi.
Begitu receiver membuat perhitungan ini, bisa memberi tahu Anda garis lintang, bujur dan ketinggian (atau beberapa pengukuran serupa) dari posisi saat ini. Untuk membuat navigasi lebih user-friendly, kebanyakan receiver memasukkan data mentah ini ke dalam file peta yang tersimpan dalam memori.
Anda dapat menggunakan peta yang tersimpan dalam memori penerima, menghubungkan receiver ke komputer yang dapat menyimpan peta yang lebih terperinci dalam memorinya, atau hanya membeli peta terperinci di daerah Anda dan menemukan jalan Anda menggunakan pembacaan lintang dan bujur penerima. Beberapa receiver membiarkan Anda mendownload peta terperinci ke dalam memori atau menyediakan peta terperinci dengan kartrid peta plug-in.
Penerima GPS standar tidak hanya menempatkan Anda pada peta di lokasi tertentu, namun juga akan menelusuri jalur Anda di peta saat Anda bergerak. Jika Anda membiarkan receiver menyala, Anda dapat terus berkomunikasi dengan satelit GPS untuk melihat bagaimana lokasi Anda berubah. Dengan informasi dan jam built-in ini, receiver dapat memberi Anda beberapa informasi berharga:
- Seberapa jauh Anda telah melakukan perjalanan (odometer)
- Sudah berapa lama kamu bepergian
- Kecepatan Anda saat ini (speedometer)
- Kecepatan rata-rata anda
- Di mana saja Anda telah melakukan perjalanan di peta
- Perkiraan waktu ketibaan anda di destinasi jika Anda mempertahankan kecepatan yang sama.
| Home | Cara Membeli | Contact Us | About Us | Sitemap | BanSos |
