Global Positioning System(GPS) GPS receiver

gps-receiver

Untuk memanfaatkan GPS, kita harus menggunakan alat penerima GPS (GPS receiver). Tugas alat penerima sinyal GPS adalah mencari tiga atau lebih satelit-satelit ini (dengan cara mendeteksi sinyal yang dipancarkan dari satelit-satelit itu),  untuk menentukan jarak  setiap satelit dari penerima, dan menggunakan informasi ini untuk menentukan lokasi pengamat yang membawa penerima ini (berdasarkan garis lintang dan bujurnya). Sebagai informasi, sinya GPS ini ditransmisikan dalam frekuensi L Band, yakni pada angka 1575,42 dan 1227,60 Mhz.
Alat ini akan menunjukkan lokasi kita dalam format koordinat, seperti pada peta biasa. Jika kita perhatikan, setiap peta selalu dilengkapi dengan garis-garis melintang dan membujur. Berdasarkan koordinat garis lintang dan garis bujur itulah kita menentukan letak suatu tempat. Nah, GPS juga memiliki koordinat serupa yang disebut waypoint. Tentu saja, waypoint pada GPS lebih teliti dan lebih akurat ketimbang koordinat peta.

Bagaimana cara alat penerima GPS bisa menampilkan koordinat kita? Metode yang digunakan sebenarnya sangat sederhana. Jika penerima GPS di tangan kita mengetahui jarak antara lokasi kita dan 3 buah satelit GPS, serta mempunyai informasi tentang posisi satelit-satelit tersebut, maka lokasi kita dengan gampang dapat dihitung. Karena bersifat tiga dimensi, bukan hanya letak atau lokasi pasti alat penerima yang bisa ditentukan, melainkan juga ketinggiannya dari permukaan bumi. Ini membuat sistem GPS sesuai dipakai oleh dunia penerbangan untuk menentukan lokasi pesawat saati berada diudara.

Saat satelit GPS mengirimkan sinyal kepada GPS penerima, sinyal tersebut  berisi informasi posisi satelit dan waktu pengiriman sinyal tersebut. Dengan adanya jarak antara satelit dengan GPS penerima tentunya akan ada perbedaan waktu saat pertama kali sinyal dipancarkan dengan saat diterima oleh perangkat GPS. Kecepatan sinyal yang dipancarkan tersebut adalah setara dengan kecepatan cahaya pada ruang hampa. Namun dengan adanya lapisan atmosfir tentunya kecepatannya ini mengalami perlambatan, tapi dengan suatu metode tertentu kelemahan ini bisa diminimalkan. Anggaplah bahwa ruang antara pemancar dan penerima sinyal berada dalam ruang hampa, sehingga kecepatannya sama dengan kecepatan cahaya. Dengan beda waktu sebesar T, maka diperoleh jarak.

Hal lain yang perlu diperhatikan adalah bahwa GPS penerima tidak memiliki pembangkit waktu (time generator) secanggih yang dimiliki satelit.

Saat ini, navigasi berbasis GPS dipakai oleh banyak orang, baik sipil maupun militer. Selain untuk aneka keperluan yang sudah diuraikan, navigasi berbasis GPS juga digunakan untuk penentuan lokasi di lautan, penentuan lokasi lepas pantai, atau untuk pemetaan muka bumi.


Ilustrasi Kumpulan Satelit Pada GPS


Sebuah GPS Receiver bekerja untuk menemukan 4 atau lebih dari satelit tersebut untuk kemudian memproses informasi yang didapat dari satelit-satelit tersebut untuk dapat menentukan lokasi dari receiver tersebut. Operasi ini menggunakan prinsip matematika yang disebut dengan trilateration. Untuk penjelasan trilateration akan dijelaskan pada artikel berikutnya.