Deskripsi Umum Hasil Penelitian
Penelitian ini telah menghasilkan sebuah sistem instrumen pelacak atau mobile radio instrumen pelacak sederhana. Ada 2 bagian utama dari sistem yang dikembangkan yaitu : instrumen pelacak yang berfungsi sebagai instrumen yang melakukan pengukuran khususnya posisi dan pengiriman data dan receiver berkomunikasi dengan instrumen pelacak sebagai stasiun darat yang menerima data dan menyimpannya dalam file berformat tertentu. Modul RF transceiver yang dapat bekerja dengan jarak transmisi data sampai dengan 1 km pada kondisi dan pengaturan tertentu. Program yang digunakan untuk mengaktifkan transceiver ini adalah YSPRG.exe. Software ini berfungsi untuk melakukan konfigurasi dan pengiriman data melalui PC.
Desain dalam penelitian ini tidak terikat desain VMS yang telah ada di pasaran, karena komponen elektronik yang digunakan telah disesuaikan dengan kebutuhan dan bahan yang tersedia. Dimensi yang dimiliki sepasang alat telemetri ini sekitar (20x5x4) cm3 termasuk panjang antena. Gambar 19 merupakan hasil
Unduh file GPS genggam ke PC
Simpan file dalam ekstensi .gpx Siapkan data hasil
rekam tracker
Konversi file log dan gpx menjadi kml
Overlay hasil marking GPS Garmin dan hasil perekaman GPS tracker Buka Google Earth
dan masukkan data .kml Mulai Selesai Sortir data dalam Excel
25 rancang bangun yang terdiri dari satu unit piranti pemancar dan satu unit piranti penerima.
Gambar 19. Hasil Rancang Bangun Instrumen pelacak dan Receiver. a. sebelum diberi casing. b. sesudah diberi casing
Rangkaian Elektronik
Sistem telemetri dapat berupa perangkat sederhana atau sangat kompleks tergantung pada kebutuhan para teknisi dan analis yang menggunakan data (RCC,
a
26
2008). Ketika membahas teknik simulasi RF maka penting untuk menentukan sifat khusus dan karakteristik masing-masing konstruksi dan informasi yang harus diperoleh (Kevenaar et al., 2004).
Instrumen pelacak yang dikembangkan berbasis mikrokontroller ATMega168 produksi perusahaan ATMEL. Beberapa fungsi penting dari mikrokontroler ini yaitu melalui komunikasi serial menerima kalimat NMEA dari GPS, melakukan parsing terhadap NMEA $GPRMC, sehingga didapatkan waktu UTC, posisi lintang dan bujur serta kecepatan dalam knot.
Pada awalnya receiver ini menggunakan USBer PC Link sebagai serial komunikasi antara RF dan laptop/smartphone sebagai penyimpan data. Sehingga perlu adanya tambahan sumber energi sebesar 6 Volt dari aki. Hal ini membuat perangkat ini menjadi tidak ringkas sehingga peneliti mengganti ini dengan Arduino Nano sebagai controller board yang mengendalikan input digital sekaligus mengatur sumber energi yang berasal dari laptop. Adapun konfigurasi elektronika pada receiver yang menghubungkan antara RF dan Arduino yang dibutuhkan sebanyak 4 pin. Dua pin antara pin 1-2, atau 5-16 berfungsi sebagai digital input/output pada port 0-13; pin 27 memiliki 2 fungsi yaitu sebagai +5V output dari on-board regulator atau +5V input dari external power supply, pin 4 atau 29 sebagai supply ground. Konsumsi daya pada transmitter dan receiver seperti tertera dalam Tabel 3.
Tabel 3. Nilai konsumsi daya pada saat kedua perangkat dioperasikan
No Waktu Baterai Tx V(v) Rx V(v) Tx I(mA) Rx I (mA) 1. 0-10 menit 6.2 V 4.86 4.7 53.85 22.7 2. 10-20 menit 6.25 4.87 4.69 54.2 22.85 3. 20-30 menit 6.26 4.85 4.68 4. Siaga 19.50 µA
Selain itu untuk mengetahui paket data yang dikirim, salah satu cara adalah dengan menggunakan perangkat lunak wireshark. Perolehan data dari software tersebut dapat diperoleh dengan cara membandingkan waktu awal pengamatan sampai akhir waktu pengamatan dari seluruh paket yang dikirimkan. Berikut ini paket data yang dihitung dari awal perekaman sampai akhir (Tabel 4).
Tabel 4. Parameter paket data dalam proses transfer dari Tx dan Rx Percobaan
Stationer
Packet Rate Packet Size Karakter diterima
1 2 11613 78447
2 2 11369 78388
27
Penggunaan Perangkat Lunak
Perangkat lunak penerima dapat diunduh di
http://braypp.googlepages.com/terminal. Terminal USB ini merupakan hasil pengembangan dari pemrograman yang menggunakan bahasa C/C++ dan kompatibel untuk Windows dan Linux. Program ini cenderung mudah untuk dioperasikan. Gambar 20 berikut ini adalah tampilan antarmuka software penyimpan data.
Sumber: Bray, 2014
Gambar 20. Software Data Logger
Hal pertama yang perlu diperhatikan sebelum mengoperasikannya adalah pengaturan perekaman. Pengaturan menyediakan beberapa port sebagai alamat koneksi USB. Terdapat 14 baudrate yang tersedia dan disediakan pula pilihan lainnya. Data bits yang digunakan pada penelitian ini adalah 8 dan stop bit 1. Selain itu costum baudrate yang digunakan adalah 9600 dengan Rx clear dimasukkan angka 27. Setelah USB dari piranti penerima tersambung dengan laptop, maka untuk memulai perekaman perlu menekan tombol start dan pilihan untuk menyimpan file akan muncul. Setelah file kosong telah tersedia, maka jendela terminal ini tampil data hasil perekaman yang berarti file telah terisi dengan data mentah NMEA.
GPS receivers menghitung cepat dan menampilkan posisi dan menggunakan sistem koordinat yang disebut earth-centered earth-fixed (ECEF). Hasilnya dapat dikonversi menjadi sebuah model earth model (geoid) yang didefinisikan berdasarkan datum yang dipilih. Default datum yang dipilih adalah WGS 84 (World Geodetic System 1984) yang menyediakan sistem grid untuk yang diterjemahkan ke sistem koordinat setempat..
Berikut ini merupakan contoh data mentah NMEA hasil perekaman (Gambar 21). Sebagaimana tertera pada Gambar 20, pada bagian atas jendela terdapat keterangan jenis file dan waktu perekaman. Format waktu yang ditampilkan sudah dikonversi dari format UTC menjadi UTM.
28
Gambar 21. Contoh Data Mentah Hasil Rekam Instrumen pelacak Pesan keluaran NMEA terdiri dari 4 format. Yaitu $GPGSA, $GPRMC, $GPGGA, dan $GPGSV. Kode NMEA tersebut merupakan default dari modul GPS. Masing-masing kode memiliki informasi yang berbeda seperti letak geografis dalam longitude dan latitude, status satelit, jumlah satelit yang beredar, dan karakter yang terkirim. Untuk mengetahui kebenaran pesan yang disampaikan, maka perlu dilakukan pemeriksaan beberapa indikatornya. Pertama dapat ditinjau kondisi aktif atau tidaknya modem GPS. Yaitu dengan cara memeriksa urutan kedua dari data $GPRMC. Jika kode menampilkan V (void), maka modem GPS belum berkomunikasi dengan satelit. Namun jika sudah tertera huruf A (active), maka kondisi modem GPS dalam keadaan aktif berkomunikasi dengan satelit di luar angkasa. Selain itu dapat pula kita periksa urutan selanjutnya. Dimana barisan pesan menampilkan posisi satelit untuk teritorial Pulau Jawa khususnya di area penelitian memiliki kode S untuk latitude dan E untuk longitude. Sintaks untuk menampilkan data NMEA dapat dilihat pada Lampiran 5.
Analisis Data
Karsky (2004) menjelaskan empat metode yang digunakan untuk memperbaiki data sistem penentuan posisi secara global (GPS) dan membandingkan akurasi mereka. Metode yang terbaik adalah metode yang menggunakan suar Differential GPS (DGPS) untuk memperbaiki data GPS secara real time. Selain itu juga diketahui bahwa beberapa GPS genggam menggunakan kode smoothed-phase untuk penentuan posisi. Ini berarti bahwa fase gelombang dapat digunakan untuk keperluan Precise Differential GPS (PDGPS).
Schwieger (2003) menjelaskan kemungkinan yang terjadi dan batas-batas posisi statis dan kinematis menggunakan informasi dari handheld GPS dengan menggunakan software postprocessing komersil. Sementara dalam penelitian ini
29 digunakan software open-source. GPS genggam yang digunakan adalah GPS Garmin60. GPS reference memiliki distorsi yang telah diketahui yakni sekitar 5 m.
Selaras dengan hal tersebut, Dimitrova (2013) menjabarkan, ada sembilan situs yang ditemukan menawarkan visualisasi posisi geografis kapal secara real-time. Situs ini ditinjau menurut dua kriteria yaitu cakupan data dan visualisasi geografisnya. Hanya tiga dari situs yang dianggap tidak menawarkan visualisasi geografis hasil pelacakan. Sebagian besar situs menawarkan visualisasi geografis berdasarkan Google Maps (56% dari 7 website).
Guna mengetahui kinerja alat adalah dengan menghitung besar akurasi dan presisi. Dalam hal ini, peneliti melakukan beberapa eksperimen yang menghasilkan hasil olahan dalam bentuk kualitatif berupa visualisasi dan kuantitif dalam bentuk angka. Visualisasi hasil uji coba dimaksudkan untuk memberi gambaran yang merepresentasikan hasil pengujian. Sehingga pengguna dapat menginterpretasikan data yang diperoleh. Yaitu gambar yang menunjukkan apakah hasil rekam memiliki akurasi dan presisi yang baik atau tidak berdasarkan posisinya terhadap titik acuan.
Penyajian dalam angka yaitu dengan mengkalkulasikan akurasi dan presisi berdasarkan data mentah yang diperoleh dari hasil uji coba di lapang. Terdapat dua uji dilakukan: (1) uji coba stasioner, dimana platform mobile dipertahankan pada lokasi yang tetap di area terbuka untuk memeriksa presisi dari sinyal GPS, dan (2) uji coba mobile (bergerak) dimana platform bergerak untuk memeriksa tingkat kesesuaian dinamis. Prosedur ini telah dilakukan dalam Zhang et al.(2014) dengan membandingkan dua produk GPS komersial di area hutan.
Uji Coba Stasioner
Uji coba ini dilakukan dengan mengkaitkan hubungan antara waktu perekaman dengan DRMS yang terjadi berdasarkan tiga perlakuan yang berbeda. Perlakuan yang diterapkan adalah jenis blokade berupa bangunan, vegetasi, dan tanpa obstruksi atau di ruang terbuka. Uji coba ini dilakukan dengan mempertahankan platform mobile pada lokasi yang tetap di area terbuka untuk memeriksa presisi dari sinyal GPS. Lokasi uji stasioner yang terdiri dari area tertutup dan terbuka. Area tertutup berarti adanya blokade antara modul GPS di bumi dengan satelit , sedangkan pada area terbuka artinya tidak adanya blokade. Guna melihat hubungan obstruksi dengan DRMS yang terbentuk maka perlu dibuat 3 perlakuan. Gambar 22 merupakan tampilan dari kumpulan penandaan dan jejak rekam di Kampus IPB Dramaga. Pengumpulan data ini mewakili uji coba instrumen pelacak di daratan. Pada Gambar 22 ini, titik-titik yang terbentuk menampakkan hasil yang bervariasi. Jika diamati secara visual, terlihat hasil penandaan dan rekam jejak instrumen pelacak tidak memiliki perbedaan yang signifikan dengan GPS handheld. DRMS dihitung berdasarkan selisih antara titik koordinat referensi dengan koordinat hasil rekam GPS instrumen pelacak. Pada penelitian ini data GPS handheld Garmin60 hanya dijadikan sebagai pembanding. Titik acuan dari posisi yang sebenarnya diketahui dari spot-spot yang telah dipilih seperti tampak pada Gambar 22 berikut.
Perlakuan pertama (A), piranti ini diletakkan di beranda gedung dengan asumsi bangunan sebagai blokade, yang kedua (B) di bawah pohon dengan asumsi vegetasi sebagai blokade, dan yang ketiga (C) piranti ini diletakkan di lapangan
30
terbuka. Pada gambar tersebut tampak titik-titik yang merupakan hasil plotting GPS receiver pada rentang waktu 340 detik. Dimana data direkam setiap 1 detik.
Tabel 5. Data Koordinat Uji Coba Stasiuner
A B C x1 y1 x1 y1 x1 y1 6o33’27.64” 106 o43’26.04 6o33’40.57 106o43’32.88” 6o33’39.56” 106\o43’34.32” 6 o33’28.16” 106 o43’27.12 6 o 33’ 40.5” 106o43’32.88” 6 o 33 39.77” 106\o43’34.32” 6 o33’28.12” 106 o43’26.76 6o33’40.64” 106o43’32.88” 6 o 33 39.77” 106\o43’34.32” 6 o33’27.98” 106 o43’25.68 6o33’40.49” 106o43’32.88” 6 o 33 39.77” 106\o43’34.32” 6 o33’27.99” 106o43’26.76” 6o33’40.49” 106o43’32.88” 6 o 33 39.77” 106\o43’34.32” 6 o33’ 28.0” 106o43’26.40” 6o33’40.49” 106o43’32.88” 6 o33 39.73” 106\o43’34.32” 6 o33’27.76” 106o43’26.40” 6o33’40.49” 106o43’32.88” 6 o33 39.73” 106\o43’34.32” 6 o33’27.55” 106o43’26.40” 6o33’40.49” 106o43’32.88” 6 o33 39.73” 106\o43’34.32” 6 o33’27.57” 106o43’26.40” 6o33’40.49” 106o43’32.88” 6 o33 39.73” 106\o43’34.32” 6 o33’27.66” 106o43’25.68” 6o33’40.49” 106o43’32.88” 6 o33 39.73” 106\o43’34.32” 6 o33’27.67” 106o43’26.04” 6o33’40.49” 106o43’32.88” 6 o33 39.73” 106\o43’34.32” 6 o33’27.71” 106o43’25.68” 6o33’40.49” 106o43’32.88” 6 o33 39.73” 106\o43’34.32” 6 o33’27.69” 106o43’26.04” 6o33’40.49” 106o 43 32.88 6 o33 39.73” 106\o43’34.32” 6 o33’27.72” 106o43’26.40” 6 o 33’40.62” 106o43’32.88” 6 o33 39.73” 106\o43’34.32” 6 o33’27.63” 106o43’26.40” 6 o 33’40.62” 106o43’32.88” 6 o33 39.66” 106\o43’34.32” 6 o33’27.86” 106 o43’25.68 6 o 33’40.62” 106o43’32.88” 6 o33 39.66” 106\o43’34.32” 6 o33’27.92” 106 o43’25.68 6 o 33’40.62” 106o43’32.88” 6 o33 39.66” 106\o43’34.32” 6 o33’27.67” 106 o43’26.04 6 o 33’40.62” 106o43’32.88” 6 o33 39.66” 106\o43’34.32”
Tabel 5 merupakan data titik koordinat yang merepresentasikan posisi tiap kelompok waktu yang dapat dimisalkan dengan sumbu x2 dan y2. Tiap percobaan memiliki masing-masing titik referensi yang dimisalkan dengan sumbu x1 dan y2. Gambar 22 berikut ini merupakan visualisasi dari hasil perekaman prototipe ini.
Gambar 22. Uji coba stasioner Hasil Plotting dengan Google
Uji coba pertama memperlihatkan plot antara prototipe dan GPS genggam menunjukkan hasil yang saling tumpang tindih. Sementara pada uji coba kedua, hanya terdapat dua titik yang tumpang tindih dengan hasil rekam prototipe ini, namun masih dalam kisaran jarak yang berdekatan. Pada percobaan di lokasi tanpa penghalang, ternyata hasil yang ditunjukkan berbeda. Nilai radial error atau bias yang terjadi relatif kecil. Terlihat dari titik-titik yang hampir mendekati titik
GPS Tracker GPS genggam Titik Acuan
31 acuan. Sehingga dapat disimpulkan bahwa plotting posisi berada dalam radius yang dapat ditolerir.
Google Earth menyediakan fitur untuk mengukur jarak dari satu titik ke titik lain dengan mistar. Dengan demikian DRMS dapat dihitung dengan fitur tersebut. Namun dalam penelitian ini fitur tersebut dijadikan referensi. Dalam rangka menginterpretasi data visual secara valid, maka data mentah perlu dikalkulasi secara kuantitatif dengan menggunakan persamaan-persamaan dari 1-7.
Data mentah yang telah direkam kemudian ditabulasikan untuk dilakukan proses sortir dan pengolahan sehingga kualitas data dapat ditentukan. Guna memperkuat hasil percobaan diatas, maka perlu juga dilakukan perhitungan secara matematis dengan mengimplementasikan persamaan 1 sampai 7. Berikut ini merupakan hasil perhitungan DRMS (Tabel 6) beserta grafik yang memperlihatkan bagaimana durasi mempengaruhi nilai DRMS (Gambar 23) dan grafik yang memperlihatkan nilai DRMS minimum dan maksimum (Gambar 24) Tabel 6. Data Rataan HDOP dan DRMS Berdasarkan Kelompok Waktu pada Area Tertutup (Perlakuan 1 dengan Obstruksi: Gedung)
Berdasarkan data yang diperoleh dari hasil pengukuran di area tertutup dengan obstruksi gedung, rataan DRMS adalah 15.20 m. Berikut ini merupakan grafik yang memperlihatkan bagaimana durasi rekam mempengaruhi HDOP dan DRMS (Gambar 23).
Sumbu x Sumbu y Sumbu x Sumbu y
Kelompok Waktu Detik ke Rataan HDOP (m) Rataan DRMS (m) Distan ce/RMS Prob ability 1 (1-20) 5,20 56,49 3,71 0,99 2 (21-40) 5,20 33,18 2,18 0,99 3 (41-60) 5,20 17,07 1,12 0,71 4 (61-80) 5,20 15,42 1,01 0,64 5 (81-100) 5,20 23,72 1,56 0,91 6 (101-120) 3,50 14,63 0,96 0,60 7 (121-140) 3,50 10,42 0,68 0,37 8 (141-160) 3,66 14,54 0,95 0,59 9 (161-180) 3,67 5,92 0,39 0,14 10 (181-200) 3,75 5,80 0,38 0,13 11 (201-220) 3,50 9,43 0,62 0,31 12 (221-240) 3,50 5,94 0,39 0,14 13 (241-260) 3,81 3,80 0,25 0,06 14 (261-280) 3,82 7,98 0,52 0,24 15 (281-300) 3,57 9,61 0,63 0,32 16 (301-320) 3,50 16,61 1,09 0,69 27 (321-340) 3,53 7,83 0,51 0,23 Rataan DRMS 15,20
32
Gambar 23. Grafik Hubungan antara durasi perekaman dengan DRMS di Area Tertutup (Obstruksi: Gedung)
Pada awal perekaman, nilai DRMS cenderung tinggi yaitu sebesar 56.49 atau titik koordinat yang ditandai oleh prototipe masih berada jauh dari titik acuan. Namun pada detik-detik berikutnya nilai DRMS segera turun secara signifikan. Hal ini diartikan bahwa titik koordinat semakin mendekati posisi yang sebenarnya sampai kurva stabil pada nilai terkecil sebesar 3.80 m. Pada saat perekaman posisi GPS instrumen pelacak berada diatas gedung dengan ketinggian sekitar 20 meter dan antena menghadap ke langit. Modem GPS membutuhkan waktu sekitar 101-120 detik atau kelompok waktu keenam untuk menemukan kondisi yang dapat ditolerir dengan besar rataan DRMS 11,88 m. Tingginya simpangan atau DRMS ini disebabkan geometri gedung memiliki posisi yang bersifat menghalangi dan memantulkan ke berbagai arah, sehingga satelit dan modem GPS membutuhkan waktu ekstra untuk mengkalkulasi posisi berdasarkan perpotongan beam dari sejumlah satelit yang beredar.
Nilai rataan HDOP yang diperoleh relatif tinggi yaitu berkisar antara 3,50-5,20 dan cenderung menurun terhadap waktu. Menurunnya nilai HDOP sebagaimana ditunjukkan grafik, berarti ketidaktentuan posisi satelit semakin kecil. Nilai HDOP masih tergolong kategori baik (lihat Lampiran 6). Presisi horizontal ini merupakan hasil kalkulasi satelit dan modem GPS yang merepresentasikan ketidakpastian. Salah satu penyebabnya adalah hasil triangulasi dari beberapa satelit yang berada jauh dari posisi GPS instrumen pelacak, dengan kata lain proyeksi satelit yang benar-benar tegak lurus terhadap posisi GPS instrumen pelacak sangat jarang terjadi. Selain itu sudut pandang pada tampilan peta juga tidak tegak lurus pada saat ukuran citra saat diperbesar.
0 10 20 30 40 50 60 0 2 4 6 8 10 12 14 16 18
Waktu dan HDOP Waktu dan DRMS
DRMS (m)
Waktu (s)
33 Dengan demikian dapat kita ketahui bahwa akurasi horizontal atau DRMS linear terhadap HDOP. Semakin kecil nilai DRMS, maka nilai presisi horizontal atau HDOP juga bernilai kecil. Guna mengetahui sebaran nilai maksimum dan minimum dari DRMS adalah seperti yang digambarkan pada Gambar 24. Berikut ini adalah grafik sebaran nilai minimum dan maksimum di area tertutup (penghalang gedung)
Gambar 24. Grafik Sebaran Nilai Minimum dan Maksimum di Area Tertutup (Obstruksi: Gedung)
Data DRMS dibagi menjadi 10 kelas dengan interval 10 sehingga terbentuk sebaran nilai terkecil sampai terbesar. Nilai paling kecil dari data DRMS yang diperoleh adalah 0.37 m dengan persentase frekuensi sebesar 42.73 % dan nilai terbesar adalah 98.76 m dengan persentase frekuensi sebesar 0.29 %. Dari grafik tersebut dapat kita amati bahwa nilai DRMS pada perlakuan pertama bervariasi dan didominasi oleh nilai 1-20 m. Pada percobaan ini, hasil yang diperoleh kurang baik. Hal ini dapat kita buktikan dengan adanya nilai DRMS diatas 20 m bahkan sampai mencapai 93 m pada awal perekaman data. Bias yang tinggi ini disebabkan satelit mendapatkan blokade dari geometri bangunan yang membuat satelit membutuhkan waktu untuk menentukan posisi sebenarnya.
Sementara itu, hasil yang diperoleh di area dengan perlakuan kedua memiliki hasil yang berbeda. Data yang diaplikasikan dalam grafik terdiri dari waktu dan DRMS serta waktu dan HDOP. Proses pengolahan juga sama seperti perlakuan pertama yaitu berasal dari hasil perhitungan dan hasil sortir data mentah. Tabel 7 dan Gambar 25 berikut merepresentasikan data dan visualisasi dalam grafik. 0 20 40 60 80 100 120 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 Kelompok Waktu (s) DRMS (m)
34
Tabel 7. Data Rataan HDOP dan DRMS Berdasarkan Kelompok Waktu pada Area Tertutup (Perlakuan 2 dengan Obstruksi Vegetasi)
Sumbu x Sumbu y Sumbu x Sumbu y
Kelompo k Waktu Detik ke Rataan HDOP Rataan DRMS Distan ce/RMS Proba bility 1 (1-20) 4,70 8,62 1,41 0,86 2 (21-40) 4,79 8,32 1,36 0,84 3 (41-60) 3,76 5,03 0,82 0,49 4 (61-80) 1,40 7,72 1,26 0,79 5 (81-100) 1,40 7,72 1,26 0,79 6 (101-120) 1,40 7,72 1,26 0,79 7 (121-140) 1,42 7,72 1,26 0,79 8 (141-160) 1,47 7,72 1,26 0,79 9 (161-180) 1,40 7,72 1,26 0,79 10 (181-200) 1,40 7,72 1,26 0,79 11 (201-220) 2,24 7,72 1,26 0,79 12 (221-240) 2,90 7,72 1,26 0,79 13 (241-260) 1,60 6,30 1,03 0,65 14 (261-280) 1,40 1,57 0,25 0,06 15 (281-300) 1,40 1,57 0,25 0,06 16 (301-320) 1,40 1,57 0,25 0,06 17 (321-340) 1,40 1,57 0,25 0,06 Rataan DRMS 6,12
Berdasarkan data yang diperoleh dari hasil pengukuran di area tertutup dengan obstruksi vegetasi, rataan DRMS adalah 6,12 m. Berikut ini merupakan grafik yang memperlihatkan bagaimana durasi rekam mempengaruhi HDOP dan DRMS (Gambar 25).
Gambar 25. Grafik Hubungan antara durasi perekaman dengan DRMS di Area Tertutup (Obstruksi: Vegetasi)
0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 0 2 4 6 8 10 12 14 16 18
Waktu dan DRMS Waktu dan HDOP
DRMS (m)
Waktu (s)
35 Nilai DRMS yang terbentuk mulai dari 1,57-8,62 m. Pada awal perekaman, nilai DRMS sudah berada pada kisaran radial error yang dapat ditolerir. Pada detik berikutnya sampai pada akhir perekaman, nilai DRMS semakin menurun menuju ke titik yang stabil yaitu pada nilai 1-2 m. Hal ini diartikan bahwa titik koordinat semakin mendekati posisi yang sebenarnya sampai kurva stabil pada nilai terkecil. Pada saat perekaman posisi GPS instrumen pelacak tertutupi oleh dahan dan dedaunan. Simpangan yang pada awal perekaman data mencapai 9 m, perlahan mengalami penurunan. Besarnya nilai simpangan ini disebabkan karakteristik dari objek organik yang menyerap gelombang radio saat proses propagasi menuju modem GPS.
Sementara itu, nilai HDOP berkisar antara 1,40-4,79. Kedua nilai ini sudah tergolong baik (lihat Lampiran 6) karena posisi antena prototipe walau berada didekat objek organik yang memiliki kemungkinan penyerapan gelombang relatif lebih tinggi. Penyebab lainnya adalah hasil triangulasi dari beberapa satelit yang berada jauh dari posisi GPS tracker dengan kata lain proyeksi satelit yang benar-benar tegak lurus terhadap posisi GPS tracker sangat jarang terjadi. Selain itu sudut pandang pada tampilan peta juga tidak tegak lurus pada saat ukuran citra saat diperbesar. Guna mengetahui sebaran nilai maksimum dan minimum dari DRMS di area tertutup (penghalang berupa vegetasi) adalah seperti yang digambarkan pada Gambar 26.
Gambar 26. Grafik Sebaran Nilai Minimum dan Maksimum di Area Tertutup (obstruksi: Vegetasi)
Data DRMS dibagi menjadi 10 kelas dengan interval 10 sehingga terbentuk sebaran nilai terkecil sampai terbesar. Nilai paling kecil dari data DRMS yang diperoleh adalah 1.57 m dan nilai terbesar adalah 11,93 m. Frekuensi data terbesar berada pada kelompok 7,1-8,0 sebanyak 60,59 %. Dari grafik tersebut dapat kita amati bahwa nilai DRMS pada perlakuan kedua bervariasi dan tidak memiliki angka yang dominan, namun tersebar dari 1-11 m. Hal ini disebabkan sebaran ini merupakan nilai yang lumrah dari sebuah perhitungan DRMS suatu posisi. Maka dapat dikatakan bahwa sinyal yang diterima dari satelit masih cukup baik walaupun telah diblokade oleh objek organik seperti vegetasi.
0 2 4 6 8 10 12 14 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 Kelompok Waktu (s) DRMS (m)
36
Hasil yang diperoleh di area dengan perlakuan ketiga memiliki hasil yang berbeda dengan satu dan dua. Tabel 8 dan Gambar 27 berikut merepresentasikan data dan visualisasi dalam grafik.
Tabel 8. Data Rataan HDOP dan DRMS Berdasarkan Kelompok Waktu pada Area Terbuka (Perlakuan 3 Tanpa Obstruksi)
Sumbu x Sumbu y Sumbu x Sumbu y
Kelompok Waktu Kelas Rataan HDOP Rataan DRMS Distance /RMS Prob ability 1 (1-20) 1,10 6,62 1.27 0,80 2 (21-40) 1,10 6,62 1.27 0,80 3 (41-60) 1,13 6,62 1.27 0,80 4 (61-80) 1,14 6,62 1.27 0,80 5 (81-100) 1,10 6,04 1.16 0,74 6 (101-120) 1,10 5,32 1.02 0,65 7 (121-140) 1,10 5,32 1.02 0,65 8 (141-160) 1,10 5,32 1.02 0,65 9 (161-180) 1,10 5,32 1.02 0,65 10 (181-200) 1,11 5,32 1.02 0,65 11 (201-220) 1,10 5,32 1.02 0,65 12 (221-240) 1,10 5,32 1.02 0,65 13 (241-260) 1,12 5,32 1.02 0,65 14 (261-280) 1,15 3,52 0.68 0,37 15 (281-300) 1,20 3,28 0.63 0,32 16 (301-320) 1,20 3,28 0.63 0,32 17 (321-340) 1,20 3,28 0.63 032 Rataan DRMS 5,20
Berdasarkan data yang diperoleh dari hasil pengukuran di area tertutup dengan obstruksi gedung, rataan DRMS adalah 5,20 m. Berikut ini adalah grafik yang mengilustrasikan hubungan antara waktu dengan DRMS dan waktu dengan HDOP (Gambar 27).
Gambar 27. Grafik Hubungan antara durasi perekaman dengan DRMS Area Terbuka (tanpa obstruksi-open sky)
0 1 2 3 4 5 6 7 0 2 4 6 8 10 12 14 16 18
Waktu dan DRMS Waktu dan HDOP
Waktu (s) DRMS (m)
37 DRMS yang terbentuk mulai dari 3,28 – 6,62 m. Nilai rataan HDOP berkisar antara 1,10-1,20. Kedua nilai ini sudah tergolong sangat baik (lihat Lampiran 6) karena posisi antena prototipe berada pada ruang terbuka dan sedikit obstruksi. Presisi horizontal atau HDOP ini merupakan hasil kalkulasi satelit dan modem GPS yang merepresentasikan ketidakpastian. Salah satu penyebabnya adalah hasil triangulasi dari beberapa satelit yang berada jauh dari posisi GPS receiver, dengan kata lain proyeksi satelit yang benar-benar tegak lurus terhadap posisi GPS receiver sangat jarang terjadi. Selain itu sudut pandang pada tampilan peta juga tidak tegak lurus pada saat ukuran citra saat diperbesar.
Guna mengetahui sebaran nilai maksimum dan minimum dari DRMS adalah seperti yang digambarkan pada Gambar 28. Berikut ini adalah grafik sebaran nilai minimum dan maksimum di area tertutup (penghalang gedung)
Grafik 28. Sebaran Nilai Minimum dan Maksimum Area Terbuka (tanpa obstruksi-open sky)
Data DRMS dibagi menjadi 8 kelas dengan interval 0,50 sehingga terbentuk sebaran nilai terkecil sampai terbesar. Nilai paling kecil dari data DRMS yang diperoleh adalah 3,28 m dan nilai terbesar adalah 6,62 m. Frekuensi data terbesar berada pada kelompok 7,1-8 sebanyak 63,63 %. Grafik menunjukkan bahwa rentang nilai DRMS sangat sempit pada percobaan di area terbuka. Hal ini berarti nilai akurasi horizontal/radial error/DRMS memiliki angka yang cukup homogen, namun didominasi oleh kisaran antara 5-6 m. Nilai maksimum pun berada pada angka 6 m, sehingga dapat dikatakan bahwa akurasi horizontal untuk area terbuka tergolong baik karena berada dalam kisaran DRMS yang dapat ditolerir.
Dengan demikian, kita dapat melihat bahwa hasil pengamatan ini juga selaras dengan penelitian yang telah dilakukan Hayakawa dan Tsumura (2008) yang menyebutkan bahwa akurasi GPS yang diperoleh lebih baik pada saat satelit yang melintasi dan tertangkap sensor lebih banyak, atau nilai PDOP (Position of Dilution Precision) lebih kecil. Hal ini berhubungan dengan durasi pengukuran yang secara dominan telah mempengaruhi tinggi-rendahnya error. Dimana lamanya durasi pengoperasian GPS memungkinkan GPS untuk mendeteksi sekurangnya empat satelit.
Ada beberapa penyebab terjadinya ketidakpastian diantaranya hasil triangulasi dari beberapa satelit yang berada jauh dari posisi GPS receiver, dengan