LAPORAN PRAKTIKUM SURVEY GPS
“ Pembacaan dan Cek KualitasData RINEX ”
Dosen Pengampu : Anindya Sricandra P, ST., M.Eng.
Disusun Oleh :
1. Fitrian Luthfi Halim 12/332699/SV/01414 2. Bram Ashido Husein 14/361306/SV/05585 3. Derin Aldaneva Mas 14/361364/SV/05643 4. Mentari Falen P 14/361373/SV/05652 5. H Aqiim M P 14/368219/SV/06759 6. Rima Dharmastuti 14/368278/SV/06782 7. Febri Ana Rizqiani 14/361247/SV/05526 8. Dina Kristiana 14/361253/SV/05532 9. Dimas Wahyu A 14/361276/SV/05555 10.Alfin Aditya A 14/368255/SV/06773 11.Farid Rohman 14/368265/SV/06777
PRAKTIKUM GPS / KELOMPOK 2A DAN 5A 2
KATA PENGANTAR
Assalamu’alaikum Warohmatullahi Wabarakatuh
Puji syukur kehadirat Allah SWT, karena atas limpahan nikmat dan karunia-Nya penulis dapat menyelesaikan penyusunan laporan Praktikum Survey GPS dengan menggunakan alat ukur GPS ini dengan baik. Terselesaikannya laporan ini tidak lepas dari bantuan berbagai pihak. Untuk itu pada kesempatan ini penulis bermaksud mengucapkan terima kasih kepada :
1. Bapak Iqbal Taftazani, S. T, M. Eng, Bapak Dedi Atunggal SP,S.T.,M.Sc, beserta Bapak Anindya Chandra P, S.T.,M.T selaku dosen pengampu Mata Kuliah Praktek Survey GPS 2. Bapak Ir. Bambang Kun C., ST, M.Sc selaku dosen pengampu Mata Kuliah Teori Survey GPS 3. Seluruh anggota kelompok 2A yang sudah bekerja sama dengan baik selama Praktikum
Pemetaan Digital serta penyusunan laporan
4. Kepada berbagai pihak yang telah membantu dalam menyelesaikan laporan ini yang tidak dapat saya sebutkan satu-persatu.
Penulis menyadari bahwa dalam penyusunan laporan praktikum ini masih banyak kekurangan dan kesalahan. Untuk itu penulis mohon kritik dan saran dari pembaca demi perbaikan selanjutnya. Semoga laporan ini bermanfaat bagi pembaca pada umumnya dan bagi kami pada khususnya.
Wassalamu’alaikum Warohmatullahi Wabarakatuh
Yogyakarta, 16 Maret 2016
PRAKTIKUM GPS / KELOMPOK 2A DAN 5A 3
BAB I
MAKSUD DAN TUJUAN
Praktikum ini dilaksanakan dengan maksud dan tujuan sebagai berikut :
1. Mahasiswa mampu melakukan download data raw javad 2. Mahasiswa mampu mengonversikan ke RINEX (JPS2RIN) 3. Mahasiswa mampu menginterpretasi isi dari data RINEX 4. Mahasiswa mampu menganalisis kualitas data dengan TEQC 5. Mahasiswa mampu menginterpretasi hasil perekaman
PRAKTIKUM GPS / KELOMPOK 2A DAN 5A 4 BAB II
LANDASAN TEORI
2.1. GPS Geodetic
GPS Geodetic adalah GPS yang mempunyai kemampuan untuk menangkap signal L1, L2, atau GNSS. GPS Geodetic mempunyai kemampuan untuk merekam Raw data, yang secara umum mempunyai Format RINEX.
GPS ini mempunyai ketelitian lebih tinggi dari GPS Navigasi. Ketelitiannya bahkan sampai milimeter. Beda dengan GPS Navigasi, untuk GPS Geodetic minimal untuk mendapatkan ketelitian tinggi harus menggunakan dua alat waktu pengukuran. Jadi satu set GPS Geodetic terdiri dari dua alat, sebagai base station dan sebagai rover.
Aplikasi dari GPS Geodetic antara lain :
a. Untuk penentuan batas wilayah misal : batas antar negara, batas antar wilayah. b. Penentuan titik kontrol : untuk BPN, Bakosurtanan, Titik Kontrol Tambang. c. Pemetaaan Topografi
d. Penentuan Volume
e. Stake out : mencari koordinat di lapangan f. Penentuan titik-titik bor
Hal apa saja yang perlu dipertimbangkan dalam memilih GPS Geodetic :
a. Kemampuan menangkap signal : single frequensi, dual frequency atau GNSS b. Ketelitian alat
c. Ketahanan baterai d. Kepraktisan alat
e. Kemampuan melakukan pengukuran real timer
f. Kelengkapan alat : Tripod, Pole, controler, receiver, power, radio modem, software
g. Layanan support & garansi : GPS Geodetic memerlukan support tinggi, jadi jangan asal murah, pastikan penjual bisa memberi training dengan baik.
RTK memiliki kepanjangan Real Time Kinematik, artinya koordinat titik dapat kita peroleh secara Real time dalam Koordinat UTM ataupun Lintang dan Bujur tanpa melalui pemrosesan baseline. Metode RTK ini berbeda dengan metode Statik, Karena pada metode statik koordinat baru diperoleh setelah dilakukan pemrosesan baseline (Post Processing). GPS RTK memiliki ketelitian yang tinggi yaitu dalam fraksi milimeter (1-5 mm).
2.2. GPS Geodetic Javad Triumph
PRAKTIKUM GPS / KELOMPOK 2A DAN 5A 5 banyak digunakan di kantor pertanahan/BPN untuk pengukuran bidang tanah serta digunakan juga di beberapa jurusan teknik geodesi dan jurusan pemetaan.
2.3. Intrepretasi Data RINEX
Rinex berasal dari singkatan Receiver Independent Exchange Format, yaitu format standar yang kini diadopsi untuk pertukaran data survei GPS dan navigasi presisi. Teknologi ini telah dikembangkan oleh Astronomical Institute of the University of Berne sejak tahun 1989. Data RINEX merupakan data mentah dari sebuah pengukuran GPS secara statik. Data RINEX berbentuk kode – kode yang sulit dipahami. Data tersebut dapat diproses menggunakan software – software khusus seperti Topcon Tool, GAMIT dll. pengukuran secara statik untuk mengambil data RINEX ini biasanya dilakukan apabila ingin mendirikan dan membuat base station karena memiliki ketelitian yang baik. Beberapa karakteristik dari format RINEX yaitu data fase diberikan dalam unit panjang gelombang dan data pseudorange dalam unit meter. Semua kalibrasi tergantung receiver, tanda waktu adalah waktu pengamatan dalam kerangka waktu jam receiver ( bukan waktu GPS ), data RINEX terdiri dari 3 jenis file, yaitu :
1. Observation data file : GPS Measurements
2. GPS Navigation Message File : Ephemeris ( Orbit Information ) 3. Meteorologi Data File : Pressure, Temperature, Relative Humidity, etc
Berikut adalah contoh format data RINEX :
2.3.1. Observation File
Observation file dibagi menjadi 2, yaitu Header Section dan Data Section
PRAKTIKUM GPS / KELOMPOK 2A DAN 5A 6 B. Data Section
2.3.2. Navigation File
Data ini digunakan untuk menentukan Posisi Satelit dan Gerakan Satelit yang digunakan oleh Orbit Satelit, dimana Orbit Satelit dijelaskan oleh 6 parameter. Berikut parameternya :
Menentukan posisi satelit di orbit satelit –v Menentukan ukuran dan bentuk orbit satelit – a,e Menentukan orientasi orbit dan satelit –ω
Menentukan bidang orbit dalam sistem katulistiwa - Ω,I
v : True Anomaly
a : Sumbu Semi-major orbit ellips e : Eccentricitas
I : Inclinasi orbit
PRAKTIKUM GPS / KELOMPOK 2A DAN 5A 7 Dibawah ini adalah gambar satelite orbit dan satelite position :
satelite orbit satelite position
Berikut adalah contoh isi file RINEX :
PRAKTIKUM GPS / KELOMPOK 2A DAN 5A 8 Kualitas perekaman data GNSS terkait dengan sedikit atau banyaknya kesalahan dan bias yang terjadi saat perekaman.
A. Ephemerides error
Ephemerides error : orbit satelit yang dilaporkan oleh ephemerides satelit tidak sesuai dengan posisi orbit satelit sebenarnya. Perbedaan karena Selective Availability atau ketidaktelitian stasiun pengontrol dalammenghitung orbit. Reduksi dengan metoe differensial, perpendek baseline, atau memakai precise pehemerides
B. Clock error
Satellite clock error : kesalahan karena telah terganggunya jam satelit (atomic quartz (Rb/Cs)) oleh perubahan waktu. Hal ini siginifikan pada pengukuran GPS. Kesalahan hingga 300 m utk 1 microsecondnya (Rizos, 1999). Receiver Clock Error : terganggunya perekaman jam receiver (quartz crystal) karena : perubahan suhu, getaran, dan goncangan, sehingga terjadi ketidaksesuaian antara jam satelit dengan receiver GPS.
C. Tropospheric Effects
Bias troposfer : terhambatnya (delay) sinyal satelit karena melewati lapisan atmosfer netral pada ketinggian 50 km diatas muka bumi. Hambatan dalam bentuk refraksi yang menyebabkan perubahan kecepatan dan arah sinyal GPS. Bias troposfer tergantung tekanan atmosfer, suhu, dan kelembapan (Kaplan, 2006). Pseudorange dan fase sama2 terhambat oleh troposfer. Solusi : differencing, perpendek baseline, samakan ketinggian meteorologis, file prediksi troposfer global, gunakan water vapour radiometer (WVR).
D. Ionospheric Effects
Bias Ionosfer: terhambatnya (delay) sinyal GPS saat melalui medium dispersif pada lapisan ionosfer. Terdapat elektron bebas, molekul, dan atom positif yang mengganggu propagasi sinyal = memperlambat pseudorange dan mempercepat fase. Delay sebanding dengan jumlat elektron bebas yang dilewati disebut Total Electron Content (TEC). Solusi dengan memakai GPS double frequency, differencing, perpendek baseline, pakai file prediksi ionosfer global.
E. Ambiguitas Fase
Ambiguitas Fase : jumlah gelombang penuh yang tidak terukur oleh receiver GPS saat melakukan pengamatan. Untuk mendapatkan jarak yang teliti penentuan nilai N harus teliti. Data fase bisa menentukan jarak teliti daripada pseudorange, karena datanya lebih presisi / noise per 1% sinyalnya kecil (1.9 mm (L1), 2.4 mm (L2). N terkait erat dengan efek kesalahan jam satelit dan receiver. Penentuan N biasanya dengan double differencing
F. Cycle Slips
Cycle Slips : Ketidakkontinyuan jumlah gelombang penuh dari pengamatan fase karena terputusnya pengamatan sinyal GPS. Penyebab cycle slips (Sunantyo, 2003):
Mematikan dan menghidupkan receiver dengan sengaja Terhalangnya sinyal oleh obstruksi
PRAKTIKUM GPS / KELOMPOK 2A DAN 5A 9 Adanya kerusakan pada receiver
G. Multipath
Multipath : Fenomena sinyal satelit GPS mencapai antena melalui dua atau lebih lintasan yang berbeda (Abidin, 2007). Sinyal mencapai antena dari hasil pantulan benda logam, jadi sinyal asli tercampur dengan sinyal yang ber-multipath. Belum ada model umum untuk menghilakan efek ini, tapi untuk mereduksinya bisa dengan kombinasi data pseudorange dan fase pada dua frekuensi. Model matematis kombinasi data pseudorange dan fase dua frekuensi untuk reduksi multipath (Panuntun, 2012)
H. QC Commands
Perintah dasar (lite gc): teqc +qc <obs.file *.YYo> Dengan file navigasi (full qc):
teqc +qc –nav <nav.file *.YYn> <obs.file *.YYo> QC tanpa memakai data ephemeris GPS :
teqc +qcq -no_orbit G <obs.file *.YYo>
QC tanpa memakai data ephemeris GLONASS : teqc +qcq -no_orbit R <obs.file *.YYo>
QC tanpa menampilkan file hasil plot : teqc +qc -plot <obs.file *.YYo>
QC tanpa qc-plot file dan full report : teqc +qcq <obs.file *.YYo>
PRAKTIKUM GPS / KELOMPOK 2A DAN 5A 11 BAB III
PEMBAHASAN
3.1. Waktu dan Tempat Pelaksanaann Pengukuran
Hari, Tanggal : Kamis, 10 Maret 2016 Waktu : 13.00 – 14.30 WIB Tempat : Laboratorium Geodesi
3.2. Alat dan Bahan Praktikum
1. GPS Javad Triumph
2. Data hasil download
3. Software JPS2RIN,TEQC, dan perangkat komputer
3.3. Langkah Kerja
A. Proses Pengunduhan Data dari Receiver ke Computer 1. Menghidupkan bluetooth pada computer.
2. Menghidupkan receiver dengan cara menekan tombol power.
3. Melakukan proses unduh data (download) dengan cara klik icon Start pada display controller GPS, kemudian memilih menu File Explorer
4. Mengubah menu Log File menjadi Program File > Trace > Post Proc Data
5. Setelah muncul nama-nama file, press pada nama file (menekan lebih lama) kemudian memilih Beam File
PRAKTIKUM GPS / KELOMPOK 2A DAN 5A 12 7. Apabila perangkat bluetooth sudah terdeteksi, proses pengiriman data bisa dimulai. Setelah
selesai maka akan muncul peringatan SENT yang menunjukkan bahwa data hasil pengukuran sudah terkirim.
8. Mematikan controller dan perangkat GPS yang lain, kemudian melakukan pengolahan data hasil pengukuran.
B. Pengolahan Data
1. Membuka program JPS2RIN untuk mengkonversi data mentah dari GPS
2. Membuka file yang akan dikonversi dengan cara File > Open file(s) 3. Memilih file yang berekstensi .jps > lalu pilih Open
PRAKTIKUM GPS / KELOMPOK 2A DAN 5A 13 5. Muncul kotak dialog seperti dibawah ini > pilih dan klik Convert to RINEX
PRAKTIKUM GPS / KELOMPOK 2A DAN 5A 14 7. Membuka file yang berekstensi .16o dengan Notepad++ dengan cara klik kanan pada file >
pilih Open with Notepad++
8. Data akan muncul seperti dibawah ini:
PRAKTIKUM GPS / KELOMPOK 2A DAN 5A 15 3.4. Hasil dan Pembahasan
A. Rinex
Keterangan :
a= Nama program pengolah file data yang mengokonvert data GPS ke data Rinex b =Nama perusahaan yang memproduksi alat GPS tersebut.
PRAKTIKUM GPS / KELOMPOK 2A DAN 5A 16 e = Merupakan posisi perkiraan X,Y,Z
f = Tinggi antena
g= Esentrisitas antena ( esentrisitas bagian timur dari pusat antena relative ke titik) h= Esentrisitas antena ( esentrisitas bagian utara dari pusat antena relative ke titik) i = Waktu pengamatan pertama (masing-masing dalam jam, menit,dan detik) j = Waktu pengamatan terakhir (masing-masing dalam jam, menit,dan detik).
k= Pada kolom atas yaitu waktu pengamatan awal (masing-masing dalam tanggal, bulan, dan tahun).dan kolom bawah yaitu waktu pengamatan akhir (masing-masing dalam tanggal, bulan, dan tahun).
l = Receiver clock offset m = Leap scond
n =Berarti terdapat 16 satelit yang merekam
0 = Terdapat 5 tipe sinyal GPS yang berbeda yang tersimpan pada file yang terdiri dari C1, P1, P2, L1, L2
p = Tipe sinyal GPS
q = Waktu perekaman epoch (masing-masing dalam tanggal, bulan, dan tahun). r = Waktu perekaman epoch (masing-masing dalam jam, menit,dan detik). s = Ada 14 epoch satelit yang terdiri dari G22G32G14G26G31G10G
t = Jumlah perekaman (misalnya tipe satelit G14 pada tipe sinyal C1 terdapat 42 gelombang untuk merekam 1 data dalam 1 epoch, P1 Sebanyak 34 gelombang, P2 sebanyak 34 gelombang, L1 sebanyak 42 gelombang, L2 sebanyak 34 gelombang)
PRAKTIKUM GPS / KELOMPOK 2A DAN 5A 17 B. Quality Checking
Analisis 1:
G4, G10, G16, G22, G26, G27, G32 memiliki data yang baik karena o menunjukkan data pada L1 C1|P1 L2 P2 terekam denngan baik.
Analisis 2:
G14 terdiri dari C1=42, P1=34, P2=34, L1=42, L2=34, C1 berjumlah 42 karena memiki jumlah o 33, jumlah a 8, dan jumlah M 1. Dalam hal ini a menunjukkan bahwa gelombang yang terekam hanya L1 dan C1 sedangkan M menunjukkan bahwa terjadi multipath antara MP1 dan MP2 atau MP15 dan MP51.
Analisis 3:
Pada G18 terdiri dari C1=42, P1=9, P2=9, L1=42, L2=9, jumlah P1, P2, dan L2 sama, yaitu dengan jumlah 9 karena memiliki jumlah o sebanyak 5, jumlah 1 sebanyak 1, dan jumlah I sebanyak 3 dimana 1 merupakan pengaruh dari MP1 dan I merupakan pengaruh dari halangan lapisan atmosfer yaitu ionosfer. Sedangkan C1 dan L1 berjumlah 42 karena jumlah dari o, a, I, dan 1 adalah 42.
PRAKTIKUM GPS / KELOMPOK 2A DAN 5A 18 Pada G31 terdiri dari C1=7, P1=7, P2=7, L1=7, L2=7, kelima gelombang memiliki jumlah yang sama karena jumlah o sebanyak 7 yang berarti data yang terekam adalah 7, sedangkan – berarti bahwa sebenarnya ada space vehicle yang berada di atas 10° dari horizon, namun tidak terdapat data di dalamnya.
Analisis 5:
Pada R3, R2, dan R24 terdiri dari C1=62, P1=62, P2=62, L1=62, L2=62, semua hasil cek kualitasnya berupa *. Hal ini berarti bahwa data tersebut terekam, namun kebenarannya masih belum pasti.
Analisis 6:
Pada R17 terdiri dari C1=55, P1=54, P2=45, L1=55, L2=45, semua hasil cek kualitas berupa N. Hal ini berarti datanya ada, namun tidak bisa dilakukan pengecekan kualitas data.
Analisis 7:
Pada R15 berisi C1=1, P1=0, P2=0, L1=1, L2=0,
Analisis 8:
Pada R14 berisi C1=2, P1=2, P2=0, L1=2, L2=0,
Analisis 9 :
Dari gambar di atas didapatkan besarnya nilai MP1 = 0.510614 m dan MP2 = 0.508500 m
Analisis 10 :
Besarnya nilai IOD signfiying a slip adalah > 400 cm/minute
Analisis 11 :
PRAKTIKUM GPS / KELOMPOK 2A DAN 5A 19 BAB IV
PENUTUP
4.1. KESIMPULAN
Hasil quality checking menjelaskan bahwa terjadi ionosferic delay sebanyak tiga kali, efek multipath baik itu MP 1 atau MP > 0,5 meter , IOD signfiying a slip adalah > 400 cm/minute dan data yang berhasil direkam sebanyak 422, data yang hilang sebanyak 110 dan data yang dihapus sebanyak 41. Hasil tersebut menunjukan jika hasil pengukuran GPS masih belum baik, walapun kesalah pada ionosferic delay sedikit dan nilai MP1 dan MP2 mendekati 0,5 meter namun besarnya nilai iod signfiying a slip yang jauh dari standar dengan standar < 100 cm/minute dan data yang terhapus sebanyak 41 dari 422 data, hampir 10% data yang terhapus. Jadi praktikum ini dapat disimpulkan jika hasil dari pengukuran GPS masih belum baik.
4.2. SARAN
PRAKTIKUM GPS / KELOMPOK 2A DAN 5A 20 Daftar Pustaka
Materi GPS dari Anindya Sricandra P, ST., M.Eng.
PRAKTIKUM GPS / KELOMPOK 2A DAN 5A 21 Lembar Pengesahan Anggota Kelompok
No. NAMA NIM Tanda Tangan
1 Fitrian Luthfi Halim 12/332699/SV/01414 1 2 Bram Ashido Husein 14/361306/SV/05585 2 3 Derin Aldaneva Mas 14/361364/SV/05643 3
4 Mentari Falen P 14/361373/SV/05652 4
5 H Aqiim M P 14/368219/SV/06759 5
6 Rima Dharmastuti 14/368278/SV/06782 6 7 Febri Ana Rizqiani 14/361247/SV/05526 7
8 Dina Kristiana 14/361253/SV/05532 8
9 Dimas Wahyu A 14/361276/SV/05555 9
10 Alfin Aditya A 14/368255/SV/06773 10
