Artikel ini merupakan tanggapan dari artikel sebelumnya : Memantau apa saja dengan GPS (Global Positioning System. Anda bisa berdiskusi, menambahkan dan bertanya pada anggota grup ilmuterbang.com yang lain di facebook (klik di link ini).admin Mudah-mudahan artikel ini bisa membantu untuk demystify apakah GPS itu. Beberapa bahan diskusi yang menarik yang bisa diambil dari artikel di atas antara lain:
1. "Dalam film Enemy of The State, tokoh pengacara Robert Clayton Dean (diperankan oleh Will Smith) tiba-tiba saja hidupnya jadi kacau-balau. Ke mana pun dia pergi, selalu bisa dilacak dengan bantuan satelit GPS."
Ini adalah mitos saja apabila dikatakan keberadaan seseorang dapat dilacak dengan GPS. Memang betul satelit GPS adalah suatu sarana navigasi, tetapi GPS adalah one-way ranging system. Artinya, satelit GPS tidak "memantau" anda ke mana dan melaporkan anda di mana ke suatu institut (misalnya kepolisian).
Satelit GPS memancarkan secara kontinyu apa yang disebut sebagai ranging signal yang dapat digunakan oleh PENGGUNA untuk menentukan di mana mereka bertanya. Artinya, apabila tidak ada receiver GPS untuk menghitung posisi pengguna/user tersebut, posisi orang tersebut tidak akan diketahui.
2. GPS di bidang penerbangan.
Satelit GPS memancarkan secara kontinyu apa yang disebut sebagai ranging signal yang dapat digunakan oleh PENGGUNA untuk menentukan di mana mereka bertanya. Artinya, apabila tidak ada receiver GPS untuk menghitung posisi pengguna/user tersebut, posisi orang tersebut tidak akan diketahui.
2. GPS di bidang penerbangan.Sesungguhnya prinsip teknologi yang digunakan GPS ini sudah exist cukup lama di bidang penerbangan. Prinsipnya persis sama dengan DME (Distance Measuring Equipment), oleh komunitas yang bergerak di bidang navigasi, dikenal dengan istilah rho-rho ranging atau distance-distance ranging. Dan seperti DME system, GPS operation adalah line-of-sight operation yang artinya apabila anda tidak dapat melihat pemancar sinyalnya (DME atau Satelit GPS), entah karena terhalang tembok ataupun karena bumi itu bulat, kita tidak bisa menggunakan sinyalnya.
Karena letak DME station di permukaan bumi (yang bulat), hal ini membuat DME sangat terbatas jangkauan operasionalnya. Selain itu, karena perhitungan distance dengan DME menggunakan sistem interogasi, kapasitas nya juga terbatas.
Lahirnya GPS yang ditempatkan di angkasa dibandingkan stasiun DME yang ada di darat, memungkinkan jangkauan global untuk penentuan posisi. Selain itu, akurasi GPS juga memungkinkan untuk mencapai apa yang dikenal sebagai RNP (Required Navigation Performance). Lahirnya GPS telah membuka suatu wawasan baru untuk dunia aviasi, akurasi selama enroute dan approach juga lebih terjamin.
3. GPS vs INS
Karena letak DME station di permukaan bumi (yang bulat), hal ini membuat DME sangat terbatas jangkauan operasionalnya. Selain itu, karena perhitungan distance dengan DME menggunakan sistem interogasi, kapasitas nya juga terbatas.
Lahirnya GPS yang ditempatkan di angkasa dibandingkan stasiun DME yang ada di darat, memungkinkan jangkauan global untuk penentuan posisi. Selain itu, akurasi GPS juga memungkinkan untuk mencapai apa yang dikenal sebagai RNP (Required Navigation Performance). Lahirnya GPS telah membuka suatu wawasan baru untuk dunia aviasi, akurasi selama enroute dan approach juga lebih terjamin.
3. GPS vs INS
Dalam dunia navigasi, kita kenal 2 metode untuk menentukan lokasi user: position fixing dan dead reckoning. Contoh position fixing system adalah GPS, DME, VOR, etc. Contoh dead reckoning adalah pemetaan, timing dan INS.
Dead reckoning adalah suatu cara penentuan lokasi user dengan menggunakan informasi tentang posisi awal dan kecepatan (atau percepatan). Contoh paling sederhana adalah apabila kita tahu bahwa pesawat kita bermula dari Soekarno-Hatta di koordinat sekian, dengan mengetahui kecepatan dan arah terbang kita (dan menggunakan informasi angin), kita bisa menghitung posisi pesawat tersebut setelah sekian menit terbang.
Dalam pesawat ada yang disebut sebagai INS - Inertial Navigation System. System ini terdiri dari 2 komponen sensor utama, akselerometer dan gyroscope. Akselerometer mengukur percepatan gerak pesawat dan gyroscope menentukan rotasi pesawat (nose up/down, roll left/right, yaw left/right).
Walaupun INS self-contained (artinya dapat digunakan tanpa ada bantuan dari alat eksternal - bandingkan dengan GPS yang membutuhkan satelit), tetapi akurasinya sangat rendah. Bayangkan ketika anda tidak mengetahui posisi awal anda dengan sangat akurat (misalnya anda awalnya sebenarnya berada di Halim tapi anda mengira anda ada di Soekarno-Hatta), atau anda tidak mengetahui arah terbang anda dengan akurat (misalnya anda kira anda terbang di heading 090 sementara sebenarnya anda terbang di heading 089), setelah 1 jam terbang, perkiraan anda tentang di mana anda berada bisa melenceng jauh dengan kenyataannya.
Dead reckoning adalah suatu cara penentuan lokasi user dengan menggunakan informasi tentang posisi awal dan kecepatan (atau percepatan). Contoh paling sederhana adalah apabila kita tahu bahwa pesawat kita bermula dari Soekarno-Hatta di koordinat sekian, dengan mengetahui kecepatan dan arah terbang kita (dan menggunakan informasi angin), kita bisa menghitung posisi pesawat tersebut setelah sekian menit terbang.
Dalam pesawat ada yang disebut sebagai INS - Inertial Navigation System. System ini terdiri dari 2 komponen sensor utama, akselerometer dan gyroscope. Akselerometer mengukur percepatan gerak pesawat dan gyroscope menentukan rotasi pesawat (nose up/down, roll left/right, yaw left/right).
Walaupun INS self-contained (artinya dapat digunakan tanpa ada bantuan dari alat eksternal - bandingkan dengan GPS yang membutuhkan satelit), tetapi akurasinya sangat rendah. Bayangkan ketika anda tidak mengetahui posisi awal anda dengan sangat akurat (misalnya anda awalnya sebenarnya berada di Halim tapi anda mengira anda ada di Soekarno-Hatta), atau anda tidak mengetahui arah terbang anda dengan akurat (misalnya anda kira anda terbang di heading 090 sementara sebenarnya anda terbang di heading 089), setelah 1 jam terbang, perkiraan anda tentang di mana anda berada bisa melenceng jauh dengan kenyataannya.
INS yang ada di pesawat walaupun sangat akurat, setelah 1 jam terbang juga memiliki error yang cukup significant. Harga INS yang ada di pesawat, satu set sistemnya bisa mencapai harga ratusan juta rupiah, dan di setiap pesawat punya beberapa set sistem ini untuk redundancy (umumnya 3).
Lahirnya GPS system dapat membantu untuk mempertahankan akurasi solusi navigasi yang dihasilkan. Hal ini dapat digambarkan demikian. Misalnya anda mengira anda terbang di heading 089 padahal anda terbang di heading 090. Setelah 1 jam terbang anda bakal mengira anda di satu tempat yang berbeda dengan tempat anda sebenarnya berada. Namun, dengan adanya GPS, anda bisa membandingkan posisi yang diberikan GPS dan posisi yang anda ukur dengan dead reckoning, kemudian mungkin anda bisa mengambil rata-ratanya (ingat GPS juga tidak error-free: ada level akurasi nya).
4. Kalau GPS memang sedemikian baik, mengapa masih memiliki berbagai system lain? Bukankah itu buang-buang duit saja (mis. untuk maintenance)?
Lahirnya GPS system dapat membantu untuk mempertahankan akurasi solusi navigasi yang dihasilkan. Hal ini dapat digambarkan demikian. Misalnya anda mengira anda terbang di heading 089 padahal anda terbang di heading 090. Setelah 1 jam terbang anda bakal mengira anda di satu tempat yang berbeda dengan tempat anda sebenarnya berada. Namun, dengan adanya GPS, anda bisa membandingkan posisi yang diberikan GPS dan posisi yang anda ukur dengan dead reckoning, kemudian mungkin anda bisa mengambil rata-ratanya (ingat GPS juga tidak error-free: ada level akurasi nya).
4. Kalau GPS memang sedemikian baik, mengapa masih memiliki berbagai system lain? Bukankah itu buang-buang duit saja (mis. untuk maintenance)?
Walaupun GPS sangat baik, namun GPS tidak fault-free dan tidak error-free. GPS signal sudah terbukti sangat mudah untuk diacak (signal jamming).
Selain itu, penggunaan GPS juga hanya bisa untuk low bandwidth system. GPS receiver pada umumnya memberikan solusi navigasi (misalnya posisi) setiap 1 detik. Apabila kita menginginkan informasi posisi kita setiap 0.0001 detik misalnya, ini tidak bisa diberikan oleh GPS. Pesawat yang bermaneuver (misalnya akrobatik) adalah contoh system dengan high bandwidth. Kalau kita menginginkan detail dari posisi pesawat tersebut sampai ke 0.0001 detik misalnya, GPS tidak bisa memberikan informasi tersebut. Berbeda dengan INS, INS dapat memberikan informasi posisi untuk system dengan high bandwidth. Hal ini menyebabkan integrasi antara INS dan GPS sangat menguntungkan. INS dapat memberikan informasi dengan cepat dan GPS dapat mempertahankan akurasi solusi tersebut.
Ada berbagai macam aplikasi dari GPS, misalnya differential positioning, dll. Semoga thread ini bisa jadi tempat diskusi untuk memperdalam pengetahuan tentang GPS.
Selain itu, penggunaan GPS juga hanya bisa untuk low bandwidth system. GPS receiver pada umumnya memberikan solusi navigasi (misalnya posisi) setiap 1 detik. Apabila kita menginginkan informasi posisi kita setiap 0.0001 detik misalnya, ini tidak bisa diberikan oleh GPS. Pesawat yang bermaneuver (misalnya akrobatik) adalah contoh system dengan high bandwidth. Kalau kita menginginkan detail dari posisi pesawat tersebut sampai ke 0.0001 detik misalnya, GPS tidak bisa memberikan informasi tersebut. Berbeda dengan INS, INS dapat memberikan informasi posisi untuk system dengan high bandwidth. Hal ini menyebabkan integrasi antara INS dan GPS sangat menguntungkan. INS dapat memberikan informasi dengan cepat dan GPS dapat mempertahankan akurasi solusi tersebut.
Ada berbagai macam aplikasi dari GPS, misalnya differential positioning, dll. Semoga thread ini bisa jadi tempat diskusi untuk memperdalam pengetahuan tentang GPS.