NAVIGASI PERAIRAN
MAKALAH MENGENAI GLOBAL POSITIONING SYSTEM (GPS)
Disusun oleh :
NAMA : RIDWAN FADIL ARIF
NPM : 230110130134
KELAS : KELAS B
FAKULTAS PERIKANAN DAN ILMU KELAUTAN
UNIVERSITAS PADJADJARAN
2014
Jl. Raya Jatinangor Km. 21 Sumedang Telp. (022) 84288888/ 1888.
BAB 1
PENDAHULUAN
1.1 Latar Belakang
Seiring dengan berkembangnya ilmu pengetahuan dan teknologi, maka berkembang pula alat-alat canggih yang dapat membantu kita dalam mengerti perkembangan tersebut. Sebagai penduduk suatu negara, kita harus dapat mengikuti perkembangan yang terjadi di negara kita maupun di negara lain. Sehingga kita tidak akan ketinggalan oleh negara lain.
Salah satu alat yang dapat kita sebut canggih adalah GPS, yaitu
Global Positioning System. Dalam makalah ini kami membahas mengenai apa itu GPS dan apa manfaat GPS bagi kehidupan kita.
1.2 Tujuan
BAB 2
PEMBAHASAN
2.1 Pengertian
Global Positioning System atau yang biasa disingkat dengan GPS adalah alat navigasi elektronik yang menerima informasi dari 4 - 12 satelit sehingga GPS bisa memperhitungkan posisi di mana kita berada di Bumi. Satelit GPS tidak mentransmisikan informasi posisi kita, yang ditransmisikan satelit adalah posisi satelit dan jarak penerima GPS kita dari satelit. Informasi ini diolah alat penerima GPS kita dan hasilnya ditampilkan kepada kita.
GPS sebenarnya adalah proyek Departemen Pertahanan Amerika Serikat (AS) yang memberinya nama resmi NAVSTAR (NAVigation Satellite Timing And Ranging). Bagian utama dari sistem GPS adalah 24 satelit yang mengorbit Bumi di ketinggian 20.200 kilometer. Orbit satelit dirancang sehingga setiap titik di Bumi dapat melihat paling sedikit empat satelit pada setiap saat
Tiap satelit mengitari bumi kira-kira sekali dalam 12 jam dengan kecepatan sekitar 11.000 kilometer per jam. Satelit GPS mempunyai panel-panel pengumpul tenaga Matahari untuk membangkitkan energi listrik yang diperlukannya. Selain itu juga ada baterai yang menyimpan tenaga listrik dan mempergunakannya saat satelit tidak memperoleh sinar Matahari.
2.2 Fungsi
1. Menghitung jarak dan arah dari lokasi tempat kita berada.
2. Satu unit GPS dapat menyimpan dalam memory lokasi di mana kita berada saat ini.
5. Mengarahkan kita dari satu lokasi ke lokasi lain dengan simbol berupa grafik.
6. Menyimpan rute perjalanan kita dan mengantar kita kembali dengan rute yang sama.
7. Berfungsi sebagai kompas yang dapat menuntun kita ke arah yang tepat.
8. Dapat digunakan sebagai penunjuk arah di kapal, mobil dengan menggunakan daya sebesar 12 volt.
9. Beberapa GPS dapat menunjukkan peta jalan-jalan utama, sungai-sungai.
10. Beberapa GPS juga dapat menampilkan kekuatan baterai, posisi satelit, kekuatan sinyal.
2.3 Cara kerja
Satelit GPS pertama diluncurkan tahun 1978 dan konstelasi 24 satelit berhasil dilengkapi tahun 1994. Setelah itu satelit-satelit baru rutin diluncurkan untuk meng-upgrade satelit lama atau mengganti satelit yang rusak/tidak berfungsi lagi. Tiap satelit mentransmisikan data navigasi dalam sinyal CDMA (Code Division Multiple Access)-sama seperti jenis sinyal untuk telepon seluler CDMA. Sinyal CDMA menggunakan kode pada transmisinya sehingga penerima GPS tetap bisa mengenali sinyal navigasi GPS walaupun ada gangguan pada frekuensi yang sama. Frekuensi yang digunakan adalah L1 (1575,42 MHz) dan L2 (1227,6 MHz).
C/A (Coarse/Acquisition) penggunaannya terbuka untuk siapa saja. "Coarse" karena resolusi datanya lebih kasar/tidak sepresisi kode P(Y). Ini disebabkan modulasi kode yang lebih lambat, yaitu 1,023 MHz dibandingkan dengan P(Y) yang 10,23 MHz (bandingkan dengan cdma2000 yang 1,2288 MHz dan WCDMA (generasi penerus GSM) yang 3,84 MHz). Kata "Acquisition" adalah untuk akuisisi karena kode C/A yang sederhana lebih mudah dikenali dibandingkan dengan kode P(Y) sehingga untuk menangkap sinyal kode P(Y) lebih mudah setelah berhasil mengakuisisi satelit GPS dari sinyal C/A-nya. P(Y) berarti kode precision
(presisi) yang dienkripsi dengan kode sandi Y. Modulasi kode yang sepuluh kali lebih cepat dibandingkan dengan kode C/A menyebabkan secara teoritis mampu memberikan presisi 10 kali lebih baik juga. Enkripsi digunakan agar data navigasinya tidak bisa digunakan orang tanpa seizin Departemen Pertahanan AS. Dengan mensinkronisasikan kode ini, alat penerima GPS dapat menghitung berapa waktu antara sinyal dikirim dari satelit dan diterima oleh alat penerima GPS. Data lain yang diperlukan juga ditumpangkan pada sinyal kode GPS, antara lain: koreksi posisi satelit, koreksi waktu satelit, dan informasi mengenai atmosfer yang dilalui sinyal dari satelit ke alat penerima.
Satelit-satelit ini dikontrol dari 5 stasiun Bumi, 4 stasiun Bumi yang bekerja otomatis dan satu stasiun Bumi pengontrol utama. Empat stasiun Bumi otomatis hanya berfungsi menerima data dari satelit GPS dan meneruskan informasi itu ke stasiun pengontrol utama. Stasiun pengontrol utama memberikan koreksi data navigasi ke satelit-satelit GPS.
Bagian akhir dari sistem GPS ini adalah alat penerima GPS yang akhirnya menghitung semua data, melakukan korelasi, dan menampilkan data posisi di layar display atau-kalau penerima GPS ini hanya aksesori tambahan di PDA (personal digital assistant) di layar PDA.
almanak. ’Almanak’ di-update kira-kira seminggu sekali, data ’eferemis’ biasanya di-update tiap setengah jam. Alat penerima GPS yang dinyalakan kembali setelah seharian dimatikan masih bisa menggunakan data almanak sebelumnya.
Untuk mengetahui posisi alat penerima, juga diperlukan informasi seberapa jauh alat penerima GPS dari satelit. Informasi ini didapat dari mensinkronisasikan timer di penerima dengan sinyal kode CDMA yang dikirim satelit GPS. Beda sinkronisasi dan fase sinyal digunakan untuk menghitung "pseudorange" (perhitungan jarak ke satelit GPS tanpa memperhitungkan perlambatan sinyal di atmosfer). Kecepatan sinyal di ruang hampa sama dengan kecepatan cahaya, yaitu 3 x 10-8 meter per detik. Sementara kode C/A yang 1,023 MHz artinya mengirimkan 1.023.000 pulsa setiap detiknya, atau setiap pulsa bila disinkronisasikan bisa memberikan jarak sampai akurasi 300 meter.
Kita juga bisa menghitung fase sinyal, sinyal itu sedang di posisi mana dari pulsa, sampai akurasi 1 persen. Jadi, akurasi terbaik yang bisa didapat dengan kode C/A kira-kira 3 meter. Untuk kode P(Y) yang mengirim pulsa 10 kali lebih banyak per detiknya, akurasinya bisa sampai 0,3 meter. Ini adalah angka teoretis, pada kenyataannya akurasi GPS kira-kira 9 meter untuk kode C/A.
Bayangkan ada satu bola dengan jari-jari sepanjang jarak satelit penerima GPS yang pusatnya di posisi satelit di ruang angkasa. Jika ada empat bola seperti itu, perpotongan permukaan bolanya adalah satu titik tempat lokasi alat penerima GPS.
2.4 Kelemahan
Langit langsung – Alat GPS perlu melihat langsung satelit untuk menerima informasi. Oleh karena itu, kita tidak bisa memakai GPS dalam rumah, atau terlalu dekat gedung-gedung yg tinggi, atau dlm lembah, atau di bawah hutan lebat.
Bahasa - Dengan GPS Garmin Kita bisa memilih bahasa yang dipakai. Tetapi bahasa yang tersedia hanya bahasa-bahasa Eropa belum bahasa Indonesia atau Melayu.
Baterai – Jika baterai habis, tidak ada cadangan bantuan navigasi. Biasanya alat GPS memakai 4 baterai AA dan cepat habis kalau dipakai terus-menerus (10 - 36 jam, tergantung model).
Elektronik - Sama seperti alat elekronik lain yang bisa rusak jika jatuh atau terkena air.
Walaupun alat GPS bisa menghitung ketinggian, biasanya kesalahan cukup besar dan kurang cocok untuk membantu sebagai informasi navigasi di daerah pegunungan.
2.5 Aplikasi
Aplikasi GPS sangat beragam dan tidak terbatas pada hal-hal yang berhubungan dengan penentuan posisi saja. Di udara, GPS digunakan sebagai salah satu alternatif peralatan navigasi pesawat terbang. Dibandingkan dengan peralatan navigasi lain, penerima GPS paling mudah digunakan karena langsung memberikan posisi pesawat sehingga sangat cepat menjadi populer. Dengan menggunakan beberapa penerima GPS, orientasi kemiringan pesawat juga bisa dihitung, GPS juga favorit digunakan untuk membimbing pesawat tanpa awak dan rudal-rudal jarak jauh.
Penerima GPS yang tersedia dalam berbagai bentuk dan ukuran membuat penggunaannya di darat juga beragam. Mulai dari penerima GPS handheld untuk perjalanan lintas alam seharga sekitar Rp 1 juta sampai penerima GPS untuk memantau perjalanan truk-truk kontainer dan kereta api. GPS juga digunakan membuat peta dan membantu bermain golf. Jam satelit GPS yang sangat presisi juga banyak dimanfaatkan, di antaranya sinkronisasi antar BTS/menara pada jaringan telepon seluler.
BAB 3
PENUTUP
3.1 Kesimpulan
Global Positioning System adalah alat yang digunakan untuk mengetahui posisi seseorang pada satu saat. Yang ditransmisikan GPS bukan informasi posisi kita tetapi posisi satelit dan jarak penerima GPS kita dari satelit. Informasi ini diolah alat penerima GPS kita dan hasilnya ditampilkan kepada kita.
GPS memiliki banyak fungsi yang bermanfaat bagi kehidupan kita, seperti melihat lokasi di mana kita berada, menunjukkan arah untuk ke lokasi yang ingin kita tuju, sebagai kompas, menunjukkan peta lokasi suatu tempat berupa gambar jalan dan sungai.
GPS bekerja dengan cara tiap satelit mentransmisikan data navigasi dalam sinyal CDMA (Code Division Multiple Access)-sama seperti jenis sinyal untuk telepon seluler CDMA. Sinyal CDMA menggunakan kode pada transmisinya sehingga penerima GPS tetap bisa mengenali sinyal navigasi GPS walaupun ada gangguan pada frekuensi yang sama. Kode CDMA tiap satelit dipilih dengan saksama agar tidak mengganggu transmisi satelit lainnya.
Satelit-satelit ini dikontrol dari 5 stasiun Bumi, 4 stasiun Bumi yang bekerja otomatis dan satu stasiun Bumi pengontrol utama. Empat stasiun Bumi otomatis hanya berfungsi menerima data dari satelit GPS dan meneruskan informasi itu ke stasiun pengontrol utama. Stasiun pengontrol utama memberikan koreksi data navigasi ke satelit-satelit GPS.
Bagian akhir dari sistem GPS ini adalah alat penerima GPS yang akhirnya menghitung semua data, melakukan korelasi, dan menampilkan data posisi di layar display.
untuk menerima informasi. Dengan GPS Garmin bahasa yang tersedia hanya bahasa-bahasa Eropa saja. Jenis baterai AA dan jika baterai habis, tidak ada cadangan bantuan navigasi. Kelemahan alat GPS yaitu kesalahan untuk menghitung ketinggian cukup besar dan kurang cocok untuk membantu sebagai informasi navigasi di daerah pegunungan
Aplikasi GPS sangat beragam dan tidak terbatas pada hal-hal yang berhubungan dengan penentuan posisi saja. Dibandingkan dengan peralatan navigasi lain, penerima GPS paling mudah. GPS juga digunakan untuk radar,membimbing pesawat tanpa awak dan rudal-rudal jarak jauh, mempelajari kebiasaan migrasi satwa laut, memantau perjalanan truk-truk kontainer dan kereta api. GPS juga digunakan membuat peta dan membantu bermain golf, mendapatkan posisi satelit lainnya.
Jenis jenis furuno gps
1. GPS/WAAS COLOR CHART PLOTTER with FISH FINDER model GP-3700F
Spesikasi
Display Unit
Screen Type 12.1-inch IPS color LCD
Screen Resolution 600 (H) x 800 (V), SVGA
Display Modes Plotter, Compass, Satellite information
GPS / SBAS (WAAS/EGNOS/MSAS)
Receiving Type
GPS: 12 channels, 12 satellites, parallel tracking SBAS: 2 channels
Receiving Frequency 1575.42 MHz
DGPS: not exceeding 5 m, (2 drms) optional kit required SBAS: not exceeding 7 m, (2 drms)
PLOTTER
Chart MapMedia Vector Chart
Memory Capacity 990,000 points (recording memory 1 block + storage 10 block)
FISH FINDER
Transmit Frequency 50/200 kHz
Transmission 600 W or 1kW
Display Range Range：5～500 m 、Shift：0～1,200 m
OTHERS
Waterproofing Antenna unit:IP56Display unit:IP22
Power Supply 12-24 VDC, 2.5-1.3 A
Weight 4.8 kg
Display Unit
Screen Type 4.2" Color LCD
Screen Resolution 480 (V) x 272 (H) pixels
GPS Antenna External
Display Modes
Plotter, Highway, Steering, NAV Data, Satellite monitor, User Display (Digital, Speedometer, COG)
Language
English, French, Spanish, Chinese, Vietnamese, Malay, Indonesian, Thai
GPS / SBAS (WAAS/EGNOS/MSAS)
Receiving Type
GPS: 12 channels parallel, 12 satellites tracking, C/A code, all-in-view
SBAS: 2 channels
Receiving Frequency L1 (1575.42 MHz ± 1.023 MHz)
Accuracy
PLOTTER
Memory Capacity
3,000 ship's track points
10,000 waypoints with comments 100 routes with 30 waypoints/route
OTHERS
Waterproofing
Display unit: IP55 Antenna unit: IP56
Power Supply 12-24 VDC : 0.7-0.3 A
Weight 0.86 kg (Bracket mount)
Display Unit
Screen Type 4.3" Color LCD
Screen Resolution WQVGA 480 x 272
GPS Antenna External
Display Modes
Danish, Swedish, Norwegian, Finnish
GPS / SBAS (WAAS/EGNOS/MSAS)
Receiving Type Twelve discrete channels, C/A code, all-in-view
Receiving Frequency 1575.42MHｚ
Accuracy GPS: 10 m, MSAS: 7 m, WAAS: 3 m
PLOTTER
Memory Capacity
3,000 ship's track points
10,000 waypoints with comments 100 routes, 30 waypoints/route
OTHERS
Waterproofing Display unit: IP56, Antenna unit: IPX6
Power Supply Non CANbus: 12-24 VDC, 0.24-0.12 ACANbus: 15 VDC, LEN7
Size 146 (H) x 172 (W) x 88 (D)
4. 4.5’ GPS/WAAS NAVIGATOR model GP-32
Display Unit
Screen Type 4.5" monochrome LCD
Screen Resolution 120 x 64
display
GPS / SBAS (WAAS/EGNOS/MSAS)
Receiving Type Twelve discrete channels, C/A code, all-in-view
Receiving Frequency L1 (1575.42 MHz)
SBAS Available
Accuracy GPS: 10 m (95%), DGPS: 5 m (95%), WAAS: 3 m (95%)
PLOTTER
Chart WGS-84 (and others)
Memory Capacity
1,000 ship's track points 999 waypoints with comments 50 routes, 30 waypoints/route
OTHERS
Waterproofing Display unit: IPX5, Antenna unit: IPX6
Size 125 (H) x 209 (W) x 85 (D)
Weight 0.54 kg
SPESIFIKASI
Display Unit
Screen Type 5.7" Color TFT LCD
Screen Resolution VGA 640 x 480 pixels
GPS Antenna Internal (external option)
Display Modes
Course plot, Nav Data, Instruments, Engine monitor, Anemometer, Fuel level gauge, GPS status
Language
GPS / SBAS (WAAS/EGNOS/MSAS)
Receiving Type GPS: 50 channels, SBAS: 1 channel
Receiving Frequency L1 (1575.42 MHz)
Accuracy GPS: 10 m max, MSAS: 7.5 m max
PLOTTER
Chart C-MAP 4D
Memory Capacity
30,000 points for ship's track and wayponts 1,000 planned routes (Max. 50 points per route) 5,000 quickpoints
OTHERS
Waterproofing IP56
Power Supply 12-24 VDC1.05-0.53 A
6. 5.7’ COLOR LCD GPS/WAAS CHART PLOTTER & FISHFINDER COMBO model GP-1670F
SPESIFIKASI
Display Unit
Screen Resolution VGA 640 x 480 pixels
GPS Antenna Internal (external option)
Display Modes
Course plot, Nav Data, Instruments, Engine monitor, Anemometer, Fuel level gauge, GPS status, Fish finder
Language
English (US & UK), French, Spanish, German, Italian, Portuguese, Danish, Swedish, Norwegian, Finnish, Greek, Japanese, Chinese, Russian, Thai, Vietnamese, Polish, Bahase Malaysia, Bahasa Indonesia
GPS / SBAS (WAAS/EGNOS/MSAS)
Receiving Type GPS: 50 channels, SBAS: 1 channel
Receiving Frequency L1 (1575.42 MHz)
Accuracy GPS: 10 m max, MSAS: 7.5 m max
PLOTTER
1,000 planned routes (Max. 50 points per route) 5,000 quickpoints
FISH FINDER
Transmit Frequency 50/200 kHz
Transmission
600 W or 1 kW*
* Maching box MB-1100 required.
Screen Resolution WVGA 800 x 480 pixels
GPS Antenna Internal (external option)
Display Modes
Course plot, Nav Data, Instruments, Engine monitor, Anemometer, Fuel level gauge, GPS status
Language
English (US & UK), French, Spanish, German, Italian, Portuguese, Danish, Swedish, Norwegian, Finnish, Greek, Japanese, Chinese, Russian, Thai, Vietnamese, Polish, Bahase Malaysia, Bahasa Indonesia
GPS / SBAS (WAAS/EGNOS/MSAS)
Receiving Type GPS: 50 channels, SBAS: 1 channel
Receiving Frequency L1 (1575.42 MHz)
Accuracy GPS: 10 m max, MSAS: 7.5 m max
PLOTTER
Memory Capacity
30,000 points for ship's track and wayponts 1,000 planned routes (Max. 50 points per route) 5,000 quickpoints
OTHERS
Waterproofing IP56
Power Supply
12-24 VDC
1.05-0.53 A (Equip 520-5PD) 1,37-0.64 A (Equip 50/200-1T)
Size 168 (H) x 271 (W) x 124 (D)
Weight 1.5 kg
SPESIFIKASI
Display Unit
Screen Type 10.4" TFT Color LCD
Screen Resolution 480 x 640 pixels
GPS Antenna External
Display Modes Course plot, Nav Data, Compass Display, Fish Finder
GPS / SBAS (WAAS/EGNOS/MSAS)
SBAS receiver processor
Receiving Frequency L1 (1575.42MHｚ)
Accuracy GPS: 10 m, DGPS: 5 m, WAAS: 3 m
PLOTTER
Chart
FURUNO MiniChart, NAVIONICS® Nav-Chart™ or C-MAPNT Chart
note: Choose from two units that accept either C-MAPNT Charts or Navionics® Nav-Chart™/Furuno MiniCharts when ordering.
Memory Capacity
Up to 80,000 points for ship's track points and marks. 3500 waypoints and 200 planned routes (Max. 35
waypoints/route)
Display Range 0.125 to 1024 nm
FISH FINDER
Transmit Frequency 50/200 kHz
Range shift：0 to1200 m
OTHERS
Waterproofing Display unit: IPX2 (IEC 60529), Antenna unit: IPX6
Power Supply 12-24 VDC, 30 W
Size 337（H) x 310 (W) x 134 (D)
Weight 4.7 kg
SPESIFIKASI
GPS / SBAS (WAAS/EGNOS/MSAS)
Receiving Type
Twelve discrete channels,
C/A code, all-in-view, SBAS (WAAS/EGNOS/MSAS)
Receiving Frequency L1（1575.42 MHz）
Accuracy GPS: 10 m, MSAS: 7 m, WAAS: 3 m
PLOTTER
Chart WGS-84, NAD-27 and others
Power Supply DC 12-24 V、0.11-0.06 A
Weight 0.8 kg
SPESIFIKASI
GPS / SBAS (WAAS/EGNOS/MSAS)
Receiving Type
Twelve discrete channels,
C/A code, all-in-view, SBAS (WAAS/EGNOS/MSAS)
Receiving Frequency L1（1575.42 MHz）
Accuracy GPS: 10 m, MSAS: 7 m, WAAS: 3 m
OTHERS
Waterproofing IEC60529 IP56
Power Supply 12 VDC、max 0.175 A
