< PreviousPENGANTAR SURVEY DAN PENGUKURAN 100 Penjelasan ini menyederhanakan masalah, karena kita benar-benar bekerja dengan posisi tiga-dimensi. Dalam istilah matematika, kita memiliki empat parameter yang diketahui:lintang, bujur, ketinggian dan waktu. Dalam rangka untuk memecahkan empat parameter yang diketahui, kita perlu empat persamaan.Ini berarti untuk kebutuhan minimal empat satelit untuksolusi yang tepat.Lebih dari empat satelit memungkinkan untuk posisi yang lebih akurat. Dengan empat satelit atau lebih, kita tidak hanya dapat menemukan diri kita sendiri, tapi kita dapat mengkalibrasi jam receiver kita dengan akurasi yang sama dengan jam atom di satelit. Meningkatkan Akurasi – Diferensial GPS Akurasi lokasi dapat ditingkatkan dengan menggunakan teknik yang disebut Diferensial GPS atau DGPS. Teknik DGPS didasarkan dengan menggunakan setidaknya dua receiver GPS.Salah satu receiver terletak di posisi tetap yang telah secara akurat diukur dengan teknik survey yang konvensional. Receiver ini dikenal sebagai base station,dan juga berisi komputer. Receiver yang kedua keliling yang disebut dengan rover, dan digunakan dengan survei dalam kegiatan navigasi. Base station mengambil bacaan GPS terus menerus dan menghitung "posisi" nya berdasarkan data GPS. Komputer kemudian membandingkan posisi receiver berdasarkan pada data GPS ke lokasi receiver yang sebenarnya yang didasarkan pada survei konvensional yang akurat. Perbedaan antara GPS dihitung sebagai "posisi" dan posisi nyata dari receiver adalah kesalahan dalam GPS untuk bacaan tertentu. Setiap membaca juga waktu dicap, jadi kita tahu kapan waktu kesalahan yang valid dalam hari. Sistem Low-end diferensial GPS PENGANTAR SURVEY DAN PENGUKURAN 101 mampu dalam akurasi sub meter, terutama jika base station dalam beberapa mil hingga puluhan mil dari receiver yang keliling (kedua) dan baik receiver base station dan receiver melihat set satelit GPS yang sama. Peralatan Highend DGPS mampu akurasi dalam sub-sentimeter. Dua jenis sistem differensial GPS yang ada: DGPS dan Real-time DGPS. Dalam Post Processing DGPS, base station mencatat waktu setiap pembacaan dan faktor koreksi terkait. Pada akhir hari, data positional dari receiver GPS keliling di-download ke komputer dan setiap pembacaan dikoreksi (berdasarkan waktu bacaan tersebut diambil). Pendekatan ini cukup baik untuk survei atau kegiatan lain di mana posisi yang tepat dari receiver keliling tidak penting pada saat pembacaan. Namun, pendekatan post-processing adalah penggunaan untuk navigasi atau real-time tugas posisi, seperti membimbing pesawat untuk landasan pacu. Real-time DGPS termasuk pemancar radio pada base station. Setelah setiap pembacaan GPS, base station cepat menghitung kesalahan dan mengirimkan melalui sinyal radio ke rover. Rover perlu dilengkapi dengan receiver radio yang sesuai dan kemampuan komputasi untuk menambahkan faktor koreksi dalam pembacaan mereka sendiri secara waktu real. Lokasi ditampilkan pada receiver GPS dengan faktor kesalahan yang dimiliki. Gambar berikut mengilustrasikan konfigurasi DGPS Real-time. PENGANTAR SURVEY DAN PENGUKURAN 102 Gambar 4.9. Diagram Real Time Differential GPS Receiver Keliling memperoleh data posisi yang dikoreksi dari satelit GPS dan faktor koreksi dari base station. Dengan cara ini,akurasi meningkat secara signifikan. Dalam prakteknya, post-processing masih digunakan untuk kegiatan survey. Proses pengolahan semua data diakhir kegiatan memungkinkan untuk analisis statistik canggih dalam meningkatkan akurasi. Perhatikan bahwa hanya satu satelit akan muncul. Pada kenyataannya, base station harus menerima sinyal dari semua satelit yang terlihat ke receiver keliling atau rover. Untuk akurasi tertinggi di daerah setempat, mendirikan base station dan menggunakan DGPS adalah pendekatan yang terbaik. PENGANTAR SURVEY DAN PENGUKURAN 103 Tabel 4.2. Rangkuman kode metode-metode positioning GPS METODE-METODE PENENTUAN POSISI DENGAN GPS Metode yang digunakan ini pada dasarnya bergantung kepada mekanisme aplikasinya, metode penentuan posisi dengan GPS ini dapat dikelompokkan menjadi beberapa metode, yaitu: Absolut Differensial Statik Rapid statik Pseudo-kinematic Stop and go Metode Absolut Merupakan metode penentuan posisi yang paling mendasar. Metode ini disebut juga point positioning, umumnya menggunakan data pseudorange, dan metode ini tidak dimaksudkan untuk aplikasi-PENGANTAR SURVEY DAN PENGUKURAN 104 aplikasi yang menuntut keteliltian yang tinggi.. Untuk metode ini ada dua level ketelitian yang diberikan oleh GPS, yaitu SPS (standard Positioning Service) dan PPS (Precise Positioning Service). SPS adalah pelayanan standar yang diberikan oleh GPS secara umum kepada siapa saja tanpa dipungut biaya, yaitu melalui pemakaian kode C/A yang terdapat hanya pada sinyal L1.Tingkat ketelitian posisi tipikal yang diberikan dalam hal ini adalah 100 m (horizontal) dengan tingkat kepercayaan 95%.Sedangkan PPS adalah pelayanan yang dikhususkan untuk pihak militer Amerika Serikat serta pihak - pihak yang diizinkan, melalui pemakaian kode-P yang terdapat pada 2 frekuensi, L1 dan L2.Tingkat ketelitian yang diberikan dalam hal ini adalah 10 -20 m (horizontal) dengan tingkat ketelitian 95 %. Gambar 4.10. Metode Penentuan posisi secara absolut PENGANTAR SURVEY DAN PENGUKURAN 105 Metode Differensial Ketelitian penentuan posisi dengan metode absolute diatas dapat ditingkatkan dengan menggunakan metode differensial (relatif). Pada metode ini posisi suatu titik ditentukan relatif terhdap titik lainnya yang telah diketahui koordinatnya (monitor station).Gambaran umum metode differensial ini dapat dilihat pada gambar 4.11. Gambar 4.11. Metode Penentuan posisi differensial Untuk metode differensial dilakukan pengurangan data yang diamati oleh dua receiver GPS pada waktu yang bersamaan, sehingga beberapa jenis kesalahan dari data bias dapat direduksi. Efektifitas dari proses pengurangan ini sangat bergantung pada jarak antara stasiun monitor dengan titik yang akan ditentukan posisinya. Dalam hal ini semakin pendek jarak tersebut maka akan semakin efektif. Metode diffrenesial ini merupakan metode yang harus digunakan untuk mendapatkan ketelitian posisi yang relatif tinggi.Metode ini dapat diaplikasikan secara statik maupun kinematik dengan menggunakan data pseudorange dan/ataupun fase. Metode PENGANTAR SURVEY DAN PENGUKURAN 106 diferensial ini juga menjadi dasar dari metode penentuan posisi GPS yang lain. Metode Statik Metode statik ini merupakan metode penentuan posisi dari titik-titik yang statik (diam). Metode ini dapat dilakukan secara absolut maupun differensial dengan menggunakan data pseudorange dan/atau fase. Karakteristik metode ini dapat dilihat pada gambar 4.12 Gambar 3.12. Penentuan posisi titik-titik dengan metode survey GPS Survei dengan GPS yang umum digunakan untuk keperluan survey dan pemetaan didasarkan pada metode statik ini dengan menggunakan data fase. Pengamatan dilakukan baseline / baseline dalam suatu jaringan dari titik –titik yang akan ditentukan posisinya. Selanjutnya pengolahan data Pengukuran GPS untuk menentukan koordinat dari titik – titik dalam jaringan, biasanya akan mencakup tiga tahapan utama perhitungan yaitu : Pengolahan data dari setiap baseline dalam jaringan PENGANTAR SURVEY DAN PENGUKURAN 107 Perataan jaringan yang melibatkan semua baseline untuk menentukan koordinat dari titik – titik dalam jaringan Transformasi koordinat titik – titik tersebut dari datum WGS84 ke datum yang diperlukan oleh pengguna Metode Kinematik Penentuan posisi secara kinematik merupakan penentuan posisi dari titik – titik yang bergerak dan receiver GPS tidak mempunyai kesempatan untuk berhenti pada titik-titik tersebut.Karakteristik metode kinematik secara umum dapat dilihat pada gambar 3.13. Gambar 4.13. Metode penentuan posisi kinematik Beberapa karakteristik dari metode penentuan posisi secara kinematik, yaitu: Metode ini harus berbasiskan penentuan posisi differensial yang menggunakan data fase PENGANTAR SURVEY DAN PENGUKURAN 108 Hasill penentuan posisi bisa diperlukan saat pengamatan (real time) ataupun sesudah pengamatan (Post Processing) Untuk mode real time, diperlukan komunikasi data antara stasiun monitor dengan receiver yang bergerak. Metode Statik Singkat (Rapid Statik) Matode penentuan posisi dengan rapid statik ini pada dasarnya adalah survey statik dengan waktu pengamatan yang lebih singkat, yaitu 4-20 menit. Metode ini bertumpu pada proses penentuan fase yang cepat disamping memerlukan perangkat lunak yang andal dan canggih, metode ini juga memerlukan geometri pengamatan yang baik. Karakteristik dari metoda statik singkat ini dapat dilihat pada gambar 3.14. Gambar 4.14. Metode penentuan posisi secara statik singkat PENGANTAR SURVEY DAN PENGUKURAN 109 Dalam penentuan koordinat titik-titik kontrol untuk keperluan survey dan pemetaan, skenario yang paling baik adalah dengan menggabungkan metode survey statik dan statik singkat, dimana setiap metode digunakan secara fungsional sesuai dengan karakternya masing-masing, seperti pada gambar 4.15 dimana survey statik digunakan untuk menentukan koordinat titik-titik control yang berjarak relatif jauh satu dengan yang lainnya serta menuntut orde ketelitian yang relatif lebih tinggi, sedangkan survey statik singkat digunakan untuk menentukan koordinat titik-titik yang relatif dekat satu sama lainnya serta berorde ketelitian yang relatif lebih rendah. Gambar4.15. Kombinasi metode survey statik dan statik singkat Metode Pseudo - Kinematik Metode ini pada dasarnya dapat dilihat sebagai realisasi dari dua metode statik singkat yang dipisahkan oleh selang waktu yang relatif cukup lama. Pengamatan dalam dua sesi berselang waktu relatif lama dimaksudkan untuk mencakup perubahan geometri yang cukup, untuk dapat mensukseskan penentuan ambiguitas fase dan juga untuk mendapatkan ketelitian posisi yang lebih baik. Karaketristik dari metode ini dapat dilihat pada gambar 4.16. Next >