Bagaimana cara kerja sistem satelit GPS? Pada artikel sebelumnya kita telah membahas tentang bagaimana cara kerja GPS, mari kita lanjutkan ke sistem satelit GPS, seperti apa sinyal satelit GPS, dan apa saja yang menjadi penyebab kesalahan pada sinyal GPS.
Sistem Satelit GPS, 24 satelit membentuk segmen ruang angkasa GPS yang mengorbit pada bumi sekitar 12.000 mil di atas kita. Mereka terus bergerak, membuat dua orbit lengkap dalam waktu kurang dari 24 jam. Satelit-satelit tersebut bergerak dengan kecepatan sekitar 7.000 kilometer per jam.
Satelit GPS menggunakan energi surya. Mereka dilengkapi cadangan baterai untuk menjaga mereka tetap beroperasi ketika tidak ada tenaga surya, yaitu pada saat terjadi gerhana matahari. Pendorong roket kecil di setiap satelit menjaga mereka terbang di jalur yang benar.
Berikut adalah beberapa fakta menarik lainnya tentang satelit GPS (disebut juga NAVSTAR, nama resmi untuk GPS dari Departemen Pertahanan Amerika Serikat) :
- Satelit GPS pertama diluncurkan pada tahun 1978.
- Konstelasi penuh dari 24 satelit dicapai pada tahun 1994.
- Setiap satelit dibangun untuk bertahan sekitar 10 tahun. Penggantian satelit secara
- kontinu terus dibangun dan diluncurkan ke orbit.
- Sebuah satelit GPS memiliki berat sekitar 2.000 kilogram.
- Kekuatan pemancar hanya 50 watt atau kurang dari itu.
Sinyal Pada Sistem Satelit GPS
Satelit GPS mengirimkan dua sinyal radio berdaya rendah, ditetapkan L1 dan L2. GPS sipil menggunakan frekuensi L1 yaitu 1575,42 MHz pada pita UHF. Perjalan sinyal secara line of sight, berarti sinyal tersebut melewati awan, kaca, plastik, tapi sinyal tidak akan melalui benda-benda padat seperti gedung dan pegunungan.
Sebuah sinyal GPS mengandung tiga bit informasi yang berbeda, yaiut kode pseudorandom, data ephemeris, dan data almanak. Kode pseudorandom hanya sebuah kode I.D. yang mengidentifikasi satelit mana yang mengirimkan informasi.
Data ephemeris, yang secara konstan dikirimkan oleh masing-masing satelit, berisi informasi penting tentang status satelit (sehat atau tidak sehat), tanggal, dan waktu. Ini bagian dari sinyal yang sangat penting untuk menentukan posisi.
Sedangkan data almanak memberitahu receiver GPS di mana posisi seharusnya dari setiap satelit GPS sepanjang hari. Setiap satelit mengirimkan data almanak yang menampilkan informasi orbit untuk satelit tersebut dan satelit lainnya yang ada dalam sistem.
Penyebab Kesalahan Pada Sinyal GPS
Faktor-faktor yang dapat menurunkan kualitas sinyal GPS sehingga mempengaruhi akurasi adalah sebagai berikut:
- Delay pada ionosfer dan troposfer. Sinyal satelit melambat saat melewati atmosfer. Sistem GPS menggunakan model terintegrasi yang menghitung jumlah rata-rata keterlambatan untuk mengoreksi secara parsial jenis kesalahan ini.
- Sinyal multipath. Ini terjadi ketika sinyal GPS dipantulkan oleh objek seperti gedung-gedung tinggi atau permukaan batu besar sebelum mencapai penerima. Hal ini meningkatkan waktu tempuh sinyal, sehingga menyebabkan kesalahan.
- Kesalahan jam pada receiver. Jam bawaan pada perangkat receiver tidak seakurat jam atom yang terdapat pada satelit GPS. Oleh karena itu, mungkin terjadi kesalahan waktu yang sangat sedikit.
- Kesalahan Orbital. Juga dikenal sebagai kesalahan ephemeris, ini adalah ketidakakuratan dari lokasi yang dilaporkan satelit.
- Jumlah satelit terlihat. Semakin banyak satelit yang dapat “dilihat” penerima GPS, akurasi akan lebih baik. Bangunan, dataran, interferensi elektronik, atau bahkan kadang-kadang dedaunan lebat dapat menghalangi penerimaan sinyal, hal tersebut dapat menyebabkan kesalahan posisi atau mungkin posisi tidak terbaca sama sekali. Itulah sebabnya perangkat GPS biasanya tidak akan berjalan dengan baik ketika berada di ruangan, air, atau tanah.
- Degradasi sinyal satelit secara sengaja. Selective Availability (SA) adalah degradasi sinyal secara sengaja yang pernah diberlakukan oleh Departemen Pertahanan Amerika Serikat. SA bertujuan untuk mencegah musuh militer dari penggunaan sinyal GPS yang sangat akurat. Pemerintah Amerika menonaktifkan SA pada Mei 2000, yang secara signifikan meningkatkan akurasi receiver GPS sipil.