GPS

A. KOMPETENSI INTI GURU

Menguasai materi, struktur, konsep, dan pola pikir keilmuan yang mendukung mata pelajaran Peralatan Navigasi

B.   KOMPETENSI GURU MATA PELAJARAN

1.      Mendemontrasikan peralatan-peralatan Navigasi Elektronik untuk pelayaran.

C.   INDIKATOR PENCAPAIAN KOMPETENSI

1.      Mampu mengoperasikan GPS dalam menentukan posisi kapal.

D. MATERI

1. SATELIT GPS

GPS mengukur lokasi 3-D di permukaan bumi dengan menggunakan satelit.

GPS beroperasi dengan menggunakan sinyal radio yang dikirim dari satelit yang mengorbit bumi. GPS dibuat dan dikelola oleh departemen pertahanan AS.

Sistem secara keseluruhan terdiri dari tiga segmen:

a.      Satelit (ruang angkasa)

1)   Minimal 4 satelit dalam setiap orbitnya

2)   Satelit mengirimkan waktu sesuai dengan jam yang sangat akurat.

3)   Satelit beredar mengelilingi bumi

4)   Posisi yang tepat dari satelit dapat di ketahui GPS penerima dari GPS almanak.

5)   Posisi di bumi ditentukan berdasarkan satelit yang tersedia pada saat data GPS dikumpulkan.

6)   Bidang orbit yang satu dengan yang lain membentuk sudut 55°.

 

b.      Penerima (segmen pengguna)

Posisi geografis ditentukan dengan waktu yang dibutuhkan oleh sinyal dari satelit untuk mencapai GPS receiver. Hasil perhitungan, mendapatkan berbagai tingkat akurasi yang berbeda-beda. Hal ini tergantung pada:

1)    Kualitas receiver

2)    Pengoperasian pengguna receiver

3)    Kondisi atmosfer

4)    Kondisi setempat

c.       Stasiun tanah (segmen kontrol)

Merupakan stasiun kontrol, yang terdiri dari:

1)   Stasiun induk terletak di Schriever Air Force Base (dahulu Falcon AFB), Corolado

2)   6 (enam) stasiun monitor yang tersebar di seluruh dunia. ( Cape Canaveral, Florida, Hawaii, Pulau Ascension di Samudera Atlantik,Diego Garcia di Samudera Hindia, dan Pulau Kwajalein di samudra Pasifik Selatan).

Stasiun Kontrol bertanggung jawab untuk:

1)   Memonitor orbit satelit dan jam

2)   Menyiarkan data orbit dan koreksi jam pada satelit.

2. CARA KERJA GPS

a.    Satelit memiliki “Jam Atom” yang akurat.

b.    Semua satelit GPS mengirimkansinyal waktu yang sama, pada waktu yang sama.

c.    Sinyal satelit berisi informasi  yang mencakup jumlah satelit dan waktu transmisi.

d.    GPS secara garis besar terdiri atas 2 perangkat utama, yaitu satelit pemancar dan penerima (reciever).

e.    Satelit GPS secara umum memancarkan dua macam sinyal gelombang mikro kemudian pesawat penerima GPS menggunakan sinyal tersebut untuk melakukan triangulasi posisi (perhitungan), yang ditentukan dengan cara mengukur lama perjalanan waktu sinyal yang dikirimkan dari satelit pemancar hingga diterima oleh receiver GPS.

f.     Kemudian waktu tersebut dikalikan  dengan kecepatan cahaya untuk menentukan jarak GPS receiver dari setiap satelit.

g.    Dengan mengunci sinyal yang dikirim oleh satelit, minimal 3 satelit yang berbeda, maka pesawat penerima GPS dapat menghitung posisi tetap sebuah titik (lintang dan bujur)

 

Gambar: 7.1 . Satelit GPS

3. FREKUENSI YANG DIGUNAKAN SATELIT GPS

a. Satelit GPS mengirim sinyal dalam dua frekuensi:

1)   L1 dengan frekuensi 1575,42 Mhz dengan membawa 2 status pesan dan pseudorandom code untuk keperluan perhitungan waktu.

2)   L2  dengan frekuensi 1227,60 Mhz, dengan menggunkan presesi yang lebih akurat.

b.Daya sinyal radio yang dipancarkan hanya berkisar antara 20-50 Watts.

4.PSEUDO-RANDOM CODES

a.      GPS yang digunakan untuk publik,dengan frekuensi 1575,42 MHz.

b.      Sinyal L1 yang dikirimkan akan memiliki pola-pola kode digital tertentu yang disebut sebagai “Pseudorandom”

c.       Sinyal yang dikirimkan terdiri dari dua bagian,yaitu: 1) Kode Protected (P)          2) Coarse/ Acquisition (C/A)

d.      Kedua kode tsb ditransmisikan pada frekuensi L1, sedangkan L2 hanya ada kode

P(Y).

e.      C/A , penggunaannya terbuka untuk siapa saja. 

f.        “Coarse” karena resolusi datanya lebih kasar/ tidak sepresisi kode P. Disebabkan modulasi kode yang lebih lambat, yaitu 1,023 MHz dibandingkan dengan P dengan 10,23 MHz.

g.      Acquisition adalah untuk akuisisi karena kode C/A yang sederhana lebih mudah dikenali dibandingkan dengan kode P.

h.      Sehingga untuk menangkap sinyal kode P lebih mudah setelah berhasil mengakuisisi satelit GPS dari sinyal C/A-nya.

i.        P(Y) berarti kode precision(presisi) yang dienskripsi dengan kode sandi Y.

j.        Modulasi kode yang sepuluh kali lebih cepat dibandingkan dengan kode C/A menyebabkan secara teoritis mampu memberikan presisi 10 kali lebih baik.

Dengan  mensinkronisasi kode C/A dan P, maka alat penerima GPS dapat

menghitung berapa waktu antara sinyal dikirim dari satelit dan diterima oleh penerima GPS.

Data lain yang ditambahkan pada sinyal kode GPS, antara lain: koreksi posisi

satelit, koreksi waktu satelit, dan informasi mengenai atmosfer yang dilalui sinyal dari satelit ke alat penerima.

5. Fungsi utama GPS di atas kapal

a.      Untuk menentukan posisi lintang dan bujur kapal.

b.      Untuk menentukan kecepatan kapal

c.       Untuk menentukan jarak tempuh kapal

d.      Untuk memperkirakan jarak waktu tiba (ETA) di pelabuhan tujuan

e.      Untuk menentukan sisa waktu tempuh

f.        Untuk menyimpan posisi khusus yang diinginkan

g.      Untuk menentukan jejak pelayaran dalam bentuk peta, dan 

h.      Untuk membuat bagan panduan bernavigasi

6. Fungsi- fungsi Tombol GPS

a.      Cursor Pad

Digunakan untuk menggerakkan cursor dilayar monitor naik-turun, kiri-kanan, dan merubah nama waypoint.

b.      Menu

Digunakan untuk membuka pilihan menu GPS. Menu GPS meliputi: waypoint, route, plotter, alarm, erase,calculate, message, satellite, user display, gps setup, sys setup.

c.       Enter

Digunakan untuk menentukan pilihan (OK)

d.      Disp/ Display digunakan untuk melihat tampilan layar monitor. Jenis tampilan layar GPS: highway, steering display, navigasi data, speedometer, plotter.

e.      Mark/MOB

Digunakan untuk menandai suatu tempat atau posisi orang jatuh ke laut.

f.        DIM / POWER

Digunakan untuk mengatur cahaya layar dan untuk menghidupkan/ mematikan GPS.

g.      GO TO

Digunakan untuk memilih tujuan kapal. Ada empat pilihan untuk menentukan tujuan kapal, yaitu: Go to waypoint, Go to route, Go to cursor, dan Go to MOB.

7. Fungsi Menu pada GPS

a.      Waypoint adalah sebuah titik pertemuan antara dua haluan yang telah diplot pada peta.

b.      Route adalah gabungan dari beberapa waypoint yang telah disusun (dari waypoint pertama ke waypoint terakhir,atau sebaliknya) untuk merencanakan pelayaran.

c.       Plotter digunakan untuk melihat jejak perjalanan kapal sebelumnya atau yang telah dilalui.

d.      Alarm digunakan sebagai penanda bahaya atau peringatan apabila kapal keluar dari arah yang telah ditentukan.

e.      Erase digunakan untuk menghapus waypoint, ruote dan track.

f.        WASS/ DGPS digunakan untuk memilih mode penerimaan satellite

g.      Calculate digunakan untuk menghitung jarak antara dua waypoint.

h.      Messages, digunakan untuk menampilkan pesan yang dikirim oleh satellite

i.        Satellite digunakan untuk menampilkan jumlah dan kekuatan signal dari satellite.

j.        User Display, digunakan untuk merubah tampilan di layar monitor

k.       GPS Setup, digunakan untuk pengaturan ketepatan posisi.

l.        Sys Setup, digunakan untuk pengaturan bahasa,satuan jarak, tampilan jam.

m.    IO SETUP, digunakan untuk mengirim dan menyimpan data dari computer ke GPS

n.      TD SETUP, digunakan untuk merubah tampilan lintang dan bujur.

8. Cara Membuat Waypoint

a.      Plot sebuah posisi di sebuah peta laut, catat lintang-bujurnya

b.      Di GPS tekan menu dua kali, lalu pilih waypoint, tekan enter, lalu pilih NEW, tekan enter, gerakkan cursor naik-turun, kiri-kanan, untuk memasukkan lintang dan bujur.

c.       Setelah selesai, tekan ENTER.

9. Cara Membuat Route

a.      Susun sesuai rencana pelayaran

b.      Tekan menu dua kali, plih route tekan enter,pilih NEW tekan enter, masukkan waypoint-waypoint yang telah dibuat

c.       Susun waypoint, mulai dari waypoint pertama sampai ke tempat tujuan

Setelah selesai, tekan ENTER

E. Referensi

Trimudahbernavigasi.blogsport.co.id/2014/pengertian- dan-     penjelasan-     tombolgps.html.