Tugas 2
Sistem Penentuan Posisi Berbasiskan Satelit Dosen : Hasanudin Z. Abidin
1. Astronomi Geodesi
a. Karakteristik Umum
Sebelum ditemukanya penetuan posisi berdasarkan satelit pada saat ini, dahu;u telah ada sebuah sistem yang berdasarkan pengamatan langit yaitu sistem astronomi geodesi. Sistem geodesi satelit tertua adalah sistem astronomi geodesi yang berbasiskan pada pengamatan bintang, dan sampai saat ini masih digunakan meskipun terbatas pada aplikasi-aplikasi tertentu saja. Sebagai contoh metode ini telah digunakan sejak 1884 untuk penentuan lintang secara teliti di Potsdam. Disamping itu metode astronomi geodesi ini juga sudah berkontribusi dalam pengamatan pergerakan kutub (polar motion) sejak tahun 1890. Pengukuran lintang dan bujur astronomi dapat dilakukan secara simultan, yaitu dengan menggunakan metode summer atau intercept. Dalam pengukuran penentuan posisi dngan sistem astronomi geodesi membutuhkan primer ansiorekta dan deklinasi bintang yang dapat diperoleh lewat katalog bintang.Dalam hal penggunaan alat untuk menentukan posisi dengan sistem satelit geodesi astronomi tidak memerlukan alat yang canggih dan modern.
b. Parameter
Pada sistem penentuan posisi dengan sistem astronomi geodesi, parameter yang harus diketahui adalah lintang geografis, bujur geografis, deklinasi, jari-jari bumi, assensiorekta, dan tinggi pengamatan.
c. Besaran
2. Satelit Fotografi
a. Karakteristik Umum
Metode fotografi satelit ini berbasiskan pada pengukuran ke arah satelit, yaitu dengan pemotretan satelit berlatar belakang bintang-bintang yang telah diketahui koordinatnya. Metode fotografi satelit digunakan antara tahun 1964 sampai 1975 untuk pembentukan jejaring geometrik regional, kontinental, dan global, dalam proyek-proyek nasional dan internasional. Dengan menggunakan jaringan kamera Baker-Nunn, metode ini telah dimanfaatkan untuk menjejak satelit-satelit buatan generasi awal seperti Sputnik-1 dan 2, Vanguard-1, dan GEOS-1 pada era 1957 sampai awal 1960-an; dan telah berhasil
e gesti asi pe ggepe ga serta e tuk pear-shape 7 dari Bu i.
Pengorganisasian, realisasi, dan reduksi pengamatan satelit fotografi dengan kamera sangat menyita waktu dan membutuhkan usaha yang besar. Langkah-langkah fundamentalnya:
-Pengamatan kamera
-Perhitungan dan koreksi koordinat
-Plate reduction
Plate reduction memberikan jarak ruang antara posisi stasiun pengamatan di bumi dan satelit sebagai fungsi dari waktu.
Berikut adalah jaringan geometric global yang diamati melalui kamera BC4 :
b. Parameter
Pada penentuan posisi dengan sistem satelit fotografi, parameter yang harus diketahui adalah sudut azimuth, sudut waktu, distorsi radial, distorsi tangensial, refraksi satelit, aberasi satelit, phase satelit, orientasi kamera, dan deklinasi.
c. Besaran
Besaran yang diukur dalam penentuan posisi dengan sistem satelit fotografi adalah tekanan atmosfer, temperatur, jarak pengamatan ke satelit, dan jarak geosentris stasiun pengamat.
d. Cara Mendapatkan Posisi Titik
3. Transit (Doppler)
a. Karateristik Umum
Transit Doppler merupakan salah satu sistem satelit yang digunakan untuk menentukan posisi dengan menunjukkan perbedaan antara frekuensi radiasi yang diterima disuatu titik dan frekuensi radiasi di sumbernya. Ketika pengamat dan sumber bergerak terhadap satu sama lain. Posisi satelit dapat diketahui dengan menganalisis Doppler shift sinya radionya. Jika posisi satelit diketahui, maka Doppler shift dapat digunakan untu menentukan posisi receiver di Bumi. Ide ini memulai perkembangan sistem navigasi satelit yang pertama, yaitu Navy Navigation Satellite System(NNSS), juga dikenal sebagai sistem NAVSAT atau TRANSIT. Semua satelit yang mentransmisikan frekuensi yang stabil dapat digunakan untuk perhitungan Doppler. Prinsip Doppler bekerja secara terbalik, yaitu receiver di bumi mentransmisikan frekuensi yang stabil, dan receiver di satelit menghitung perhitungan Doppler.
Pada dasarnya, Doppler shift dapat ditentukan dari perbedaan antara frekuensi yang ditransmisikan dengan frekunesi yang diterima. Pada kenyataannya, perbedaan antara frekuensi sinyal yang diteruma dan frekuensi refrensi stabil, dihasilkan oleh receiver, dihitung selama interval watu yang diberikan, karena nilai frekuensi pada saat itu tidak bias diamati secara langsung.
b. Parameter
Pada penentuan posisi dengan sistem transit(doppler), parameter yang harus diketahui adalah nilai frekuensi satelit yang konstan, kecepatan cahaya, koordinat satelit pada orbitnya, kecepatan satelit, dan interval waktu pendengaran frekuensi yang dipancarkan.
c. Besaran
Besaran yang diukur dalam penentuan posisi dengan sistem Transit Doppler adalah nilai frekuensi yang diterima pada stasiun pengamat, jarak dari stasiun ke satelit, sudut antara satelit dengan pengamat, dan perbedaan frekuensi satelit yang diterima dengan yang dipancarkan.
d. Cara Mendapatkan Posisi Titik
4. SLR (Satellite Laser Ranging)
a. Karakteristik Umum
Sistem SLR (Satellite Laser Ranging) adalah salah satu system penentuan posisi absolut yang paling teliti saat ini. Sistem SLR mulai dikembangkan NASA pada tahun 1964 dengan peluncuran satelit Beacon Explorer B. Sistem ini berbasiskan pada pengukuran jarak dengan laser ke satelit yang dilengkapi dengan retro reflector laser. Prinsip kerja dari SLR adalah menggunakan pengukuran jarak dengan pulsa laser yang ditembakkan dari stasiun bumi ke satelit yang dilengkapi dengan sejumlah retro-reflektor laser yang kemudian dipantulkan kembali ke stasiun yang bersangkutan. Untuk dapat menentukan koordinat dari stasiun bumi, maka dilakukan pengukuran jarak ke satelit yang dilakukan ketika satelit melintas diatas stasiun pengamat dan juga perlu diketahui informasi mengenai orbit satelit tersebut.
b. Parameter
Pada penentuan posisi dengan sistem satelit SLR, parameter yang harus diketahui adalah kecepatan cahaya, frekuensi sinar yang digunakan, panjang gelombang yang digunakan, dan orbit satelit.
c. Besaran
Besaran yang diukur dalam penentuan posisi dengan sistem SLR adalah waktu tempuh bolak-balik yang diperlukan oleh sinar laser dari Bumi ke Satelit.
d. Cara mendapatkan posisi titik
Dengan ini, jarak ke satelit (d) dapat ditentukan dengan persamaan: d = .Δt / 2
5. GPS (Global Positioning System)
a. Karakteristik Umum
GPS adalah sistem radio navigasi dan penentuan posisi menggunakan satelit. Nama formalnya adalah NAVSTAR GPS (Navigation Satellite Timing and Ranging Global Positioning system ). Satelit GPS bisa dianalogikan sebagai stasiun radio di angkasa yang diperlengkapi dengan antenna – antenna untuk mengirim dan menerima sinyal gelombang, yang kemudian sinyal ini diterima oleh receiver GPs di permukaan bumi.
Dalam pengoperasiannya GPS dilengkapi dengan beberapa segmen, yaitu : Space segmen, yaitu satelit GPS yang aktif mengorbit
Control segmen
User segmen, yaitu pengamat dengan alat penerima. Segmen sistem kontrol yang berfungsi untuk :
- Menjaga agar semua satelit berada pada posisi orbit yang seharusnya. - Memantau status dari kesehatan dari semua subsistem satelit
- Memantau panel matahari satelit, level daya baterai, dan propellant level yang digunakan untuk manuver satelit.
b. Parameter
Pada penentuan posisi dengan sistem GPS, parameter yang harus diketahui adalah posisi satelit dan datum yang digunakan.
c. Besaran
Besaran yang diukur dalam penentuan posisi dengan sistem GPS adalah jarak antara satelit dengan titik yang akan ditentukan posisinya di Bumi.
d. Cara Mendapatkan Posisi Titik
6. LLR (Lunar Laser Ranging)
a. Karakteristik Umum
Pada dasarnya, sistem kerja LLR sama dengan SLR. Hanya saja, jika pada SLR retro-flektor ditempatkan di satelit, pada LLR retro-flektor ditempatkan di permukaan bulan. Reflektor-reflektor LLR ditempatkan di bulan pada misi Apollo (USA) dan Luna (Rusia)
b. Parameter
Pada penentuan posisi dengan sistem LLR, parameter yang harus diketahui adalah koordinat teleskop dalam sistem CTS(rE), koordinat reflector di bulan dalam sistem barisentris(mR), koordinat teleskop dalam sistem barisentris(r0), koefisien bulan, dan kecapatan cahaya.
c. Besaran
Besaran yang diukur dalam penentuan posisi dengan sistem LLR adalah jarak bumi kebulan tetapi harus mengalami koreksi karena adanya pasang surut, abrasi efek relativitas, dan pergeseran lempeng.
d. Cara Medapatkan Posisi Titik
Cara mendapatkan posisi titik dari parameter dan besaran diatas seperti yang telah disebutkan sebelumnya, bahwa prinsip kerja sistem LLR yaitu dengan menembakkan sinar laser dari stasiun di Bumi kepada raflektor yang terletak di bulan, kemudian sinar tersebut akan dipantulkan kembali ke Bumi.
7. VLBI (Very Long Baseline Interferometry)
a. Karakteristik Umum
Very Long Baseline Interferometry atau VLBI pertama kali dikembangkan dalam bidang astronomi radio dengan objektif untuk mempelajari secara rinci struktur sumber-sumbergelombang radio di luar angkasa dengan resolusi ketinggian angular yang tinggi. Teknik VLBI dapat dipandang sebagai teknik penentuan posisi relative dengan menggunakan data fase darigelombang radio yang dipancarkan oleh kuasar, yaitu benda langit pemancar gelombang radioalamiah. Dalam geodesi satelit, VLBI adalah teknik penentuan posisi relative yang paling telitiuntuk baseline (jarak antar titik) yang relative panjang.
b. Parameter
Pada penentuan posisi dengan sistem VLBI, parameter yang harus diketahui adalah kecepatan cahaya, vektor koordinat kuasar, dan vektor koordinat relatif antara kedua stasiun.
c. Besaran
Besaran yang diukur dalam penentuan posisi dengan sistem VLBI adalah perbedaan waktu tempuh sinyal dari kuasar ke dua sistem stasiun, perbedaan fase dari kedua sinyal, dan laju dari kedua delay.
d. Cara Mendapatkan Posisi Titik
Referensi :
Penentuan Posisi Dengan GPS dan Aplikasinya by Hasanuddin Z. Abidin, Pradnya Paramita.
Penginderaan jarak jauh dan pengenalan sistem informasi geografis untuk bidang ilmu kebumian Pengarang : Sri Hartati Soenarmo
Kahar, Joenil, Geodesi, Penerbit ITB, Cetekan 1, Bandung 2008
Survei dengan GPS
Pengarang : Prof. Dr. Hasanuddin Z. Abidin
Steven Lumbantoruan. 2014. http://geostev.blogspot.com/2014/11/sistem-penentuan-posisi-berbasis-satelit.html
