II-12
7. Ketelitian Posisi GPS
Ketelitian posisi yang didapat dengan pengamatan GPS secara umum akan bergantung pada empat faktor yaitu : metode penentuan posisi yang
digunakan, geometri dan distribusi dari satelit-satelit yang diamati, ketelitian data yang digunakan, dan metode pengolahan data yang diterapkan. Masing-masing
faktor tersebut mempunyai beberapa parameter yang berpengaruh pada ketelitian posisi yang akan diperoleh dari GPS.
Gambar II.9
.
Faktor dan Parameter yang Mempengaruhi Ketelitian Penentuan Posisi dengan GPS Hasanuddin Z.Abidin,2007
8. Sistem DGPS
Sistem
DGPS Differential GPS
adalah suatu akronim yang sudah umum digunakan untuk sistem penentuan posisi
real-time
secara diferensial menggunakan data
pseudorange
. Sistem ini umumnya digunakan untuk penentuan posisi objek-objek yang bergerak. Untuk merealisasikan tuntutan
real-time
nya, maka stasiun referensi harus mengirimkan koreksi diferensial ke pengguna secara
real-time
menggunakan sistem komunikasi data tertentu. Koreksi diferensial ini dapat berupa koreksi pseudorange maupun koreksi koordinat. Dalam hai ini, yang
umum digunakan adalah koreksi pseudorange. Koreksi koordinat jarang digunakan, karena koreksi tersebut menuntut bahwa stasiun referennsi pengirim
II-13 koreksi serta pengamat mengamati set satelit yang sama, dimana hal ini umumnya
tidak selalu dapat direalisasi dalam operasional lapangannya.
9. Kesalahan GPS
Dalam Perjalanannya dari satelit hingga mencapai antena di permukaan bumi, sinyal GPS akan dipengaruhi oleh beberapa kesalahan dan bias. Kesalahan
dan bias GPS pada dasarnya dapat dikelompokkan atas kesalahan dan bias yang terkait dengan:
a. Satelit, seperti kesalahan ephemeris, jam satelit, dan
selective availability
SA. b.
Medium propagasi, seperti bias ionosfer dan bias troposfer. c.
Receiver GPS, seperti kesalahan jam receiver, kesalahan yang terkait dengan antena, dan noise derau.
d. Data pengamatan, seperti ambiguitas fase dan
cycle slips.
e. Lingkungan sekitar GPS receiver, seperti multipath.
[Hasanuddin Z. Abidin,2007] Berikut ini karakteristik dari sebagian kesalahan dan bias akan dijelaskan
secara umum : 1.
Kesalahan
Ephemeris
orbit Kesalahan
ephemeris
orbit adalah kesalahan dimana orbit satelit yang dilaporkan oleh
ephemeris
satelit tidak sama dengan orbit satelit yang sebenarnya. Kesalahan
ephemeris
ini akan mempengaruhi ketelitian dari koordinat titik-titik absolut maupun relatif yang ditentukan. Dalam penentuan posisi secara relatif,
semakin panjang
baseline
yang diamati maka efek dari bias ephemeris satelit akan makin besar.
2. Bias ionosfer
Ionosfer adalah lapisan atas atmosfer dimana terdapat sejumlah elektron dan ion bebas yang mempengaruhi perambatan gelombang radio. Dimana ion-ion
bebas dalam lapisan ionosfer akan mempengaruhi propogasi sinyal GPS. Dalam hal ini ionosfer akan mempengaruhi kecepatan, arah, polarisasi dan kekuatan dari
sinyal GPS yang melaluinya.
II-14 3.
Bias troposfer Sinyal dari satelit GPS untuk sampai ke antena harus melalui lapisan
troposfer, yaitu lapisan atmosfer netral yang berbatasan dengan permukaan bumi dimana temperatur menurun dengan membesarnya ketinggian. Ketika melalui
troposfer sinyal GPS akan mengalami refraksi, yang menyebabkan perubahan kecepatan dan arah sinyal GPS.
4.
Multipath Multipath
adalah fenomena dimana sinyal dari satelit tiba di antena GPS melaui dua atau lebih lintasan yang berbeda. Dalam hal ini satu sinyal merupakan
sinyal langsung dari satelit ke antena, dan yang lainnya merupakan sinyal-sinyal tidak tidak langsung yang dipantulkan oleh benda-benda disekitar antena sebelum
tiba di antena. Beberapa benda yang dapat memantulkan sinyal GPS antara lain adalah jalan raya, gedung, danau dan kendaraan. Bidang-bidang pantulan berupa
bidang horizontal, vertikal maupun bidang miring. Perbedaan panjang lintasan menyebabkan sinyal-sinyal tersebut berinteferensi ketika tiba di antena yang pada
akhirnya menyebabkan kesalahan pada hasil pengamatan. 5.
Ambiguitas Fase Ambiguitas fase dari pengamatan fase sinyal GPS adalah sejumlah
gelombang penuh yang tidak terukur oleh
receiver
GPS. Untuk dapat merekonstruksi jarak ukuran antara satelit dengan antena maka harga ambiguitas
fase ditentukan terlebih dahulu. Pada pengamatan one-way dari satu antena ke satu satelit dan
single difference
, ambiguitas fase sulit untuk dipisahkan dengan efek kesalahan jam pada
receiver
atau satelit, dan oleh sebab itu sifat kebulatan harganya sulit untuk dieksploitasi. Sedangkan pada pengamatan double-
difference, efek kesalahan jam pada
receiver
dan satelit tereliminasi, sehingga sifat kebulatan harganya dapat dieksploitasi.
6.
Cycle
Slips
Cycle
slips adalah ketidak-kontinyuan dalm jumlah gelombang penuh dari fase gelombang pembawa yang diamati, karena
receiver
disebabkan oleh satu dan lain hal, „terputus‟ dalm pengamatan sinyal. Kalau kita membuat plot data
pengamatan fase terhadap waktu, maka
cycle
slips dapat dikenali dari loncatan
II-15 mendadak dari kurva grafik yang ditunjukkan pada gambar di bawah. Harga
ambiguitas fase sebelum dan sesudah terjadinya
cycle
slips akan berbeda besarnya.
7. Selective Availability
Selective Availabelity
SA adalah metode yang diaplikasikan untuk memproteksi ketelitian posisi obsolut secara real-time yang tinggi dari GPS hanya
untuk pihak militer Amerika dan pihak-pihak yang diberi izin. Ini dilakukan oleh pihak Amerika Serikat sebagai pemilik dan pengelola GPS, secara sengaja dengan
menerapkan kesalahan-kesalahan berikut, yaitu: a.
Kesalahan waktu satelit b.
Kesalahan
ephemeris
satelit 8.
Kesalahan jam Data pseudorange dan fase kedua-duanya akan dipengaruhi oleh kesalahan
jam
receiver
dan jam satelit. Kesalahan dari salah satu jam, apakah itu dalam bentuk offset waktu, offset frekuensi, ataupun frequensi drift akan langsung
mempengaruhi ukuran jarak, baik itu pseudorange ataupun jarak fase. 9.
Pergerakkan dari Pusat Fase Antena Pusat fase antena adalah pusatsumber yang sebenarnya dari radiasi dan
dalam konteks GPS merupakan titik referensi yang sebenarnya digunakan dalam pengukuran sinyal secara elektronis. Titik sumber radiasi yang ideal akan
mempunyai muka fase gelombang berbentuk bola serta pusat fase yang tetap. Tetapi dalam realitanya, karena sumber radiasi yang ideal tersebut sulit untuk
direalisasikan pada antena GPS, maka pusat fase antena GPS umumnya berubah- rubah bergantung pada elevasi dan azimut satelit serta intensitas sinyal, dan
lokasinya akan berbeda untuk sinyal L1 dan L2. Karena satelit GPS selalu bergerak, maka pusat fase dari antena pun akan berubah dari waktu ke waktu.
10.
Imaging Imaging
adalah suatu fenomena yang melibatkan suatu benda konduktifkonduktor yang berada dekat dengan antena GPS, seperti reflektor
berukuran besar maupun grandplane dari antena itu sendiri. Radiasi dari antena sebenarnya akan menimbulkan arus induksi pada benda konduktif yang reflektif
II-16 tersebut. Sehingga benda tersebut akan membangkitkan pola radisasi tertentu,
sehingga seolah-olah menjadi antena tersendiri yang dapat dilihat sebagai bayangan “image” dari antena sebenarnya. Pola radiasi dari kedua antena ini
selanjunya akan berinteraksi coupling dan resultan dari pola fase antena yang dihasilkan akan berbeda dengan pola fase antena GPS yang seharusnya.
2.1.4 GNSS-CORS
Kategori