Cara Menggunakan GPS HandHeld

Global Positioning System (GPS) merupakan sistem navigasi ruang angkasa yang dapat menentukan posisi benda dimana saja pada bumi. Sistem navigasi GPS menggunakan kumpulan 24 satelit pada ketinggian orbit sekitar 11.000 mil diatas bumi dengan 4 satelit pada masing-masing bidang orbit yang berbeda. Satelit tersebut mengitari bumi secara konstan sebanyak 2 kali dengan waktu kurang dari 24 jam. Satelit GPS yang pertama diluncurkan pada bulan Februari 1978 dengan berat satelit sekitar 2000 pounds dan bentangan panel surya untuk tenaga baterainya sepanjang 17 feet, serta Power Transmitter-nya yang hanya 50 watt. Semua satelit GPS tersebut dikendalikan dari bumi dengan pusat kontrol di Schriever Air Force Base (dahulu Falcon AFB) Colorado dan beberapa tempat untuk stasiun monitor yang tersebar di seluruh muka bumi.

Keuntungan Menggunakan GPS

- Dapat dioperasikan 24 jam setiap hari dari lokasi manapun di permukaan bumi.

- Dapat digunakan oleh setiap orang dimanapun berada.

- Cara mengoperasikan sangat mudah,

- Cepat dan mudah mendapat data posisi koordinat geografis.

- Tidak dipungut biaya untuk koneksi dan menerima sinyal data posisi

      daris satelit.

Pemanfaatan teknologi GPS dapat dibagi menjadi dua bagian:

- Keperluan Militer dan Pertahanan Keamanan.

Penggunaan GPS untuk keperluan militer antara lain digunakan sebagai alat navigasi bagi tentara saat melakukan operasi militer pada daerah yang sangat sukar untuk mendapatkan patokan arah atau posisi dimana mereka berada, contohnya pada padang pasir. GPS ini juga digunakan pada beberapa kendaraan militer seperti pada tank, mobil perang, helikopter, pesawat tempur, kapal perang dan sebagainya.

- Keperluan Masyarakat Sipil.

Untuk keperluan sipil GPS digunakan untuk beberapa keperluan seperti:

Kegiatan Outdoor Digunakan sebagai alat navigasi untuk menunjukkan posisi dan arah dari suatu titik tempat kita berada pada muka bumi, navigasi bagi pecinta alam, saat ini pada beberapa tempat seperti di Amerika dan Eropa digunakan juga pada kendaraan bermotor yang dapat memberi petunjuk arah dan peta jalan yang akan dilalui dan tujuan.

Maritim/ Kelautan untuk keperluan di bidang kelautan, GPS dipasang pada perahu motor atau kapal yang digunakan sebagai alat navigasi laut yang dapat menunjukkan arah dan posisi kapal tersebut pada muka bumi, dipakai juga untuk keperluan penangkapan ikan dengan tambahan bantuan alat sonar dan sebagainya.

Avionics Digunakan juga pada pesawat-pesawat komersial sebagai bagian alat navigasi udara, dan juga pada balon udara.

Pemetaan/ GIS (Geographics Information System)/ Survei. Selain hal tersebut di atas GPS dimanfaatkan secara khusus untuk memperoleh data untuk pembuatan peta survey suatu daerah berupa kontour dan juga untuk keperluan data geografi/ GIS.

Keakuratan Perangkat GPS

- GPS umumnya memiliki 12 chanel secara parallel.

- Faktur atmosfir dapat mengurangi ketepatan.

- GPS untuk penerbangan dapat mencapai keakurasian sampai dengan +/- 15 meters.

- WAAS (Wide Area Augmentation System) dapat meningkatkan keakurasian hingga +/- 3 – 8 meters.

- Tidak ada alat khusus atau biaya extra untuk mendapatkan signal WAAS, selama negara tersebut memasang WAAS ground / koreksi satelit.

- Sedang Differential GPS (DGPS) dapat meningkatkan keakurasian hingga +/- 3-5 meter.

- DGPS terdiri dari alat yang menerima signal dan mentransmisikan ulang untuk mengoreksi posisi, alat ini dipakai untuk penerbangan, di Halim Airport ada 2 unit DGPS untuk meningkatkan keakurasian.

- Untuk koreksi ini GPS kita harus memiliki differential beacon receiver and antenna, seperti pada GPS295 dimana kita dapat menyetel frequensi dari beacon tersebut.

Sumber Kesalahan

- Keterlambatan dari pantulan Ionosphere dan troposphere : terjadi penurunan ketepatan akibat dari keterlambatan waktu saat signal saat menembus lapisan ini, namun GPS dapat mengkoreksi dengan mengasumsikan faktor kesalahan rata rata.

- Eror dari Pantulan signal: hal ini terjadi jika signal GPS berpantul melalui objek seperti bangunan atau gunung sebelum dia diterima unit kita.

- Kesalahan Waktu dari unit kita: Ketepatan waktu / jam dari unit kita tidak setepat jam Atom di GPS satelit (GPS memakai Atomic Clock). Untuk itu ada sedikit error waktu.

- Orbital errors — dikenal sebagai ephemeris errors, hal ini terjadi jika ada pergeseran dari orbit / laporan dari satelit untuk

posisinya.

- Jumlah satelit yang diterima: semakin banyak signal yang diterima semakin tinggi ketepatannya, Bangunan, gunung, gangguan elektronik, bahkan pohon rindang dapat mengurangi ketepatan.

- Posisi relative dari Satelit / gangguan sisi miring: hal ini terjadi jika posisi satelit terletak pada sudut yang sangat lebar atau sangat dekat atau hampir berhimpitan satu sama lain sehingga perhitungan ketepatan berkurang.

Cara Kerja Pesawat Penerima GPS

GPS secara garis besar terdiri atas 2 perangkat utama, yakni Satelit Pemancar dan Penerima (reciever). Satelit GPS secara umum memancarkan dua macam sinyal gelombang mikro kemudian pesawat penerima GPS menggunakan sinyal tersebut untuk melakukan triangulasi posisi(perhitungan) yang hendak ditentukan dengan cara mengukur lama perjalanan waktu sinyal dikirimkan dari satelit, kemudian mengalikannya dengan kecepatan cahaya untuk menentukan secara tepat berapa jauh pesawat penerima GPS dari setiap satelit.  Dengan mengunci sinyal yang ditransmit (dikirim) oleh satelit minimal 3 satelit yang berbeda, pesawat penerima GPS dapat menghitung posisi tetap sebuah titik yaitu posisi Lintang dan Bujur bumi (Latitude & Longitude) atau sering disebut dengan 2D fix. Penguncian sinyal satelit yang keempat membuat pesawat penerima GPS dapat menghitung posisi ketinggian titik tersebut terhadap muka laut rata-rata (Mean Sea /Level) atau disebut 3D fix dan keadaan ini yang ideal untuk melakukan navigasi.

Tehnik Pengambilan Posisi menggunakan GPS

Pengambilan posisi dengan menggunakan GPS sangat bergantung dari seberapa kuat sinyal yang dapat diterima oleh GPS. Semakin banyak dan kuat sinyal yang diterima oleh GPS maka semakin tinggi pula akurasi yang dihasilkan oleh GPS tersebut. Oleh sebab itu, ada beberapa faktor yang dapat mempengaruhi tingkat penerimaan oleh GPS, antara lain adalah kondisi cuaca. Cuaca mendung dapat menghalangi tingkat penerimaan sinyal oleh GPS. Selain itu, penerimaan sinyal oleh GPS juga dapat dipengaruhi oleh halangan-halangan fisik seperti bangunan, pohon, atap rumah dan lainlain.

1. Nyalakan GPS, dengan menekan tombol power , setelah itu GPS akan segera melakukan kalkulasi posisi berdasarkan penerimaan sinyal oleh satelit. Besarnya sinayal satelit yang diterima oleh GPS dapat dilihat diagram batang (bar indikator).

 

 2. Jika GPS telah berhasil menerima sinyal dari satelit minimal 3 atau 4 buah, maka posisi GPS akan segera tampak, beserta dengan perhitungan akurasinya. Sebaiknya akurasi yang digunakan adalah dibawah 8 meter. GPS akan senantiasa melakukan kalkulasi berdasarkan tingkat penerimaan sinyal, oleh sebab itu posisi geografis yang ditunjukkan akan selalu berubah-ubah.

3 Jika nilai akurasi yang diinginkan telah dicapai, maka kita dapat melakukan penaandaan posisi (marking) dengan menggunakan tombol enter , dengan cara menekan lama (5 detik). Setelah itu tampilan akan berubah ke Mark Waypoint. Waypoint merupakan istilah untuk titik (stasiun) yang posisinya kita ambil menggunakan GPS. Kita juga dapat melakukan perubahan jenis simbol,nama waypoint, serta memasukkan sedikit catatan. Pengaturant tersebut dapat dilakukan dengan menggunakan tombol arah dan enter. Waypoint hasil penandaan oleh GPS tersebut selain berisi posisi GPS saat itu, juga memuat informasi waktu pengambilan dan elevasi permukaan bumi. Jika pengaturan selesai dilakukan, tekan tombol OK untuk mengakhiri proses penandaan data (sekaligus menyimpan data).

4. GPS juga dapat menyimpan Track . Dimana Track merupakan jalur yang telah dilalui oleh GPS ketika sedang on (aktif) dan menerima sinyal dari satelit. Track akan otomatis diambil oleh GPS, dimana track tersebut berisi informasi posisi, waktu, serta ketinggian tempat.

5. Tombol find berfungsi untuk membantu kita dalam melakukan pengecekan terhadap titik yang telah diambil sebelumnya. 

 

Caranya, tekan tombol find, kemudian pada layar akan tampil menu Find, setelah itu pilih waypoint dan tekan enter. Setelah itu kita tinggal memilih titik yang ingin di cek ataupun di cari. GPS kemudian akan memberikan tampilan informasi titik tersebut. Kita juga bisa melihat posisi titik tersebut pada peta dengan memilih Map atau mengecek arahnya dari GPS dengan memilih GO TO. Selain berfungsi menentukan posisi, GPS juga memiliki beberapa fungsi tambahan, antara lain : Penerimaan Satelit, mengukur trip (perjalanan), peta, kompas, ketinggian, pasang surut, dan lain-lain.

 

Download data GPS

Untuk GPS keluaran Garmin, juga dilengkapi dengan software MapSource serta kabel interface, dimana perangkat tersebut akan membantu kita dalam memasukkan data dari GPS ke komputer serta mengkonversi datadata yang ada kedalam format lain. Selain itu, juga teradapat beberapa software GIS yang sudah mampu membaca langsung data dari GPS. Adapun langkah-langkah untuk mendownload data dari GPS ke komputer dengan menggunakan software Mapsource adalah sebagai berikut :

1. Terlebih dahulu install program Mapsource pada komputer yang akan digunakan, CD Map source terdapat pada kotak GPS. Sebaiknya pada saat penginstalan, GPS langsung dihubungkan dengan komputer dengan menggunakan kabel USB interface.

2. Setelah itu, buka program Mapsource

3. Untuk mendownload data dari GPS, pada menu bar, pilih utilities dan kemudian pilih Get Unit ID, ini berfungsi agar Mapsource mengenali GPS yang akan di download datanya. Kemudian, pada tampilan Get Unit ID, pilih Find Device, setelah Device dikenali kemudian close.

4. Langkah selanjutnya adalah memilih icon recieve from GPS, setelah itu, kemudian pilih Find Device kemudian pilih recieve untuk memulai mendownload data dari GPS tersebut. Sebelumnya Mapsource akan menanyakan jenis data yang akan di download, apakah peta (Maps), titik (waypoint), Alur (Track) ataupun Rute (Route).

5. Setelah itu, Mapsource akan menampilkan hasil download tersebut pada peta. Untuk menyimpan hasil download tersebut, pilih File pada menu bar kemudian pilih Save. Masukkan nama file, serta tipe data pilih GDB atau MPS disesuaikan dengan kebutuhan nantinya.

Konversi data GPS ke ArcGIS

ArcGIS saat ini belum mampu untuk membaca langsung data dari Mapsource. Oleh sebab itu kita perlu terlebih dahulu melakukan konversi data. Data GPS tersebut sebaiknya dikonversi menjadi data CAD (dxf atau dbf atau txt ataupun gpx).

1. Terlebih dahulu pilih waypoint ataupun data yang akan dirubah kedalam format dxf. Pilihan dapat dilakukan pada kolom content waypoint dengan menggunakan bantuan shift. Cara lain adalah dengan memilih langsung pada peta dengan menggunakan icon select. Waypoint yang terpilih akan berubah warna 

2. Kemudian pada menu bar, pilih File > Save As kemudian ganti nama file sesuai dengan keinginan berikut juga dengan lokasi penyimpanan data. Jangan lupa untuk merubah Save as type menjadi .dxf

3. Selanjutnya buka ArcMap dan masukkan data GPS yang telah dirubah ke dalam format dxf tersebut, dengan menggunakan icon .Add Data

4. Setelah tampil di ArcMap, kita bisa merubahnya ke dalam bentuk shapefile dengan cara Klik kanan pada layer > Data Export > masukkan nama dan lokasi file > ok

Keterangan Alat: