PRAKTIKUM SURVEI GPS PENGENALAN TRACKING DAN NAVIGASI MENGGUNAKAN HANDHELD GPS Dosen Pengampu :
Muh. Iqbal Taftazani, S.T., M.Eng Anindya Sricandra P, S.T., M.Eng. Dedi Atunggal SP, S.T., M.Sc.
Disusun Oleh : KELOMPOK 6A 1. 2. 3. 4. 5.
Siti Maesaroh Yusuf Hary Saputro Bella Nuraini Nur Hasanah Mufti W Tio Prahastya Wariskan P
(14/361249/SV/05528) (14/361302/SV/05581) (14/361325/SV/05604) (14/361871/SV/06135) (14/368274/SV/06780)
PROGRAM DIPLOMA III TEKNIK GEOMATIKA DEPARTEMEN TEKNOLOGI KEBUMIAN FAKULTAS SEKOLAH VOKASI UNIVERSITAS GADJAH MADA YOGYAKARTA 2016
PRAKTEK SURVEI GPS
LEMBAR PENGESAHAN
Laporan ini telah dikerjakan oleh kami :
Siti Maesaroh NIM. 14/361249/SV/05528
Yusuf Hary Saputro NIM. 14/361302/SV/05581
Bella Nuraini NIM. 14/361325/SV/05604
Nur Hasanah Mufti W NIM. 14/361871/SV/06135
Tio Prahastya Wariskan P NIM. 14/368274/SV/06780
KELOMPOK 6A
2
PRAKTEK SURVEI GPS
BAB I PENDAHULUAN I.1. Latar Belakang
Penentuan posisi titik di permukaan bumi dapat dilakukan secara terestris maupun extra-terestris. Metode penentuan posisi secara terestris dilakukan berdasarkan pengukuran dan pengamatan yang semuanya dilakukan di permukaan bumi. Sedangkan pada metode ekstra-terestris, penentuan posisi dilakukan dengan pengukuran atau pengamatan ke objek/benda angkas4 baik yang alamiatr (seperti bulan, bintang, dan quasar) maupun yang buatan manusia seperti satelit. Salah metode atau sistem penentuan posisi secara ekstra-tersetris yang telah dikenal selama ini, yaitu survei dengan GPS. Dalam perkembangan survei ekstraterestrial, penggunaan survei GPS sering digunakan untuk menentukan titik-titik kontrol geodesi, baik titik kontrol horisontal maupun titik ko ntrol vertikal, dimana untuk melakukan pengukuran kerangka kontrol ini tidak terlepas dari jaring geodesi. Jaring geodesi juga dapat didefinisikan sebagai bentuk geometri yang terdiri dari tiga atau lebih titik yang dilakukan pengukuran geodesi, dimana pengukuran ini terdiri dari pengukuran jarak horisontal, sudut, azimut, dan lain sebagainya (Kuang, I 996). Receiver-receiver GPS yang digunakan pada suatu survey GPS sebaiknya dari merk dan tipe yang sama . penggunaan tipe receiver yang berbeda-beda dapat menimbulkan problem yang dikarenakan oleh factor-faktor seperti : 1. Jumlah kanal yang berbeda 2. Data pengamatan yang berbeda 3. Teknik pemrosesansinyal yang berbeda 4. Ketelitian time-tagging yang berbeda Dalam
kondisi
darurat,
penggunaan
receiver-receiver
yang
berbeda
memungkinkan. Sehingga dapat memanfaatkan adanya format Rinex.
KELOMPOK 6A
3
PRAKTEK SURVEI GPS
I.2. Maksud dan Tujuan
I.2.1. Mahasiswa mampu mengenali GPS Navigasi serta bagian – bagiannya. I.2.2. Mahasiswa dapat melakukan pengukuran koordinat dengan alat GPS Navigasi untuk keperluan tracking I.2.3. Mahasiswa dapat menselisihkan hasil dari pengukuran koordinat secara pergi dan pulang I.2.4. Mahasiswa dapat melakukan konversi koordinat dari Geografis ke koordinat UTM.
KELOMPOK 6A
4
PRAKTEK SURVEI GPS
BAB II DASAR TEORI
II.1. Global Positioning System (GPS)
GPS (Global Positioning System) adalah sistem satelit navigasi dan penentuan posisi yang dimiliki dan dikelola oleh Amerika Serikat. Nama aslinya adalah NAVSTAR GPS (Navigation Satellite Timing and Ranging Global Positioning System). Sistem ini didesain untuk memberikan posisi dan kecepatan tiga-dimensi serta informasi mengenai waktu, secara kontinyu di seluruh dunia tanpa bergantung waktu dan cuaca, bagi banyak orang secara simultan. Saat ini GPS sudah banyak digunakan orang di seluruh dunia dalam berbagai bidang aplikasi yang menuntut informasi tentang posisi, kecepatan, percepatan ataupun waktu yang teliti. GPS dapat memberikan informasi posisi dengan ketelitian bervariasi dari beberapa millimeter (orde nol) sampai dengan puluhan meter. II.2. Segmen Global Positioning System (GPS)
Sistem GPS, yang mempunyai tiga segmen yaitu : satelit, pengontrol, dan penerima pengguna. Satelit GPS yang mengorbit bumi, dengan orbit dan kedudukan yang tetap (koordinatnya pasti), seluruhnya berjumlah 24 buah dimana 21 buah aktip bekerja dan 3 buah sisanya adalah cadangan. 1. Satelit bertugas untuk menerima dan menyimpan data yang ditransmisikan oleh stasiun-stasiun pengontrol, menyimpan dan menjaga informasi waktu berketelitian tinggi (ditentukan dengan
jam atomic di satelit),
dan
memancarkan sinyal dan informasi secara kontinyu ke pesawat penerima (receiver) dari penggun. 2. Pengontrol bertugas untuk mengendalikan dan mengontrol satelit dari bumi baik untuk mengecek kesehatan satelit, penentuan dan prediksi orbit dan waktu, sinkronisasi waktu antar satelit, dan mengirim data ke satelit. 3. Penerima bertugas menerima data dari satelit dan meprosesnya untuk
KELOMPOK 6A
5
PRAKTEK SURVEI GPS menentukan posisi (posisi tiga dimensi yaitu koordinat di bumi plus ketinggian), arah, jarak dan waktu yang diperlukan oleh pengguna.
II.3. Penentuan Posisi dengan GPS
Secara garis besar penentuan posisi dengan GPS ini dibagi menjadi dua metode yaitu metode absolut dan metode relatif. 1. Metode absolut atau juga dikenal sebagai point positioning, Karakteristik penentuan posisi dengan cara absolut ini adalah sebagai berikut: a. Satelit-satelit mengirim sinyal secara terus menerus (posisi satelit, waktu dll) b. Receiver GPS menerima sinyal tersebut dan menghitung jarak ke satelit tersebut c. Receiver GPS menerima sinyal (dan jarak ke masing masing satelit) dari minimal 4 satelit dan mengkalkulasi posisi receiver GPS 2. Metode relatif atau sering disebut differential positioning, menetukan posisi dengan menggunakan lebih dari sebuah receiver. pengukuran dilakukan secara bersamaan pada dua titik dalam selang waktu tertentu: a. Memerlukan minimal 2 receiver, satu ditempatkan pada titik yang telah diketahui koordinatnya. b. Posisi titik ditentukan relatif terhadap titik yang diketahui. c. Konsep dasar adalah differencing process dapat mengeliminir atau mereduksi pengaruh dari beberapa kesalahan dan bias. d. Ketelitian posisi yang diperoleh bervariasi dari tingkat mm sampai dengan dm. e. Aplikasi utama: survei pemetaan, survei penegasan batas, survei geodesi dan navigasi dengan ketelitian tinggi. II.4. GPS Navigasi
Ada 3 macam tipe alat GPS, dengan masing-masing memberikan tingkat ketelitian (posisi) yang berbeda-beda.
Tipe alat GPS pertama adalah tipe Navigasi
(Handheld, Handy GPS). Tipe nagivasi harganya cukup murah, sekitar 1 – 4 juta
KELOMPOK 6A
6
PRAKTEK SURVEI GPS rupiah, namun ketelitian posisi yang diberikan saat ini baru dapat mencapai 3 sampai 6 meter. Tipe alat yang kedua adalah tipe geodetik single frekuensi (tipe pemetaan), yang biasa digunakan dalam survey dan pemetaan yang membutuhkan ketelitian posisi sekitar sentimeter sampai dengan beberapa desimeter. Tipe terakhir adalah tipe Geodetik dual frekuensi yang dapat memberikan ketelitian posisi hingga mencapai milimeter. Tipe ini biasa digunakan untuk aplikasi precise positioning seperti pembangunan jaring titik kontrol, survey deformasi, dan geodinamika. Harga receiver tipe geodetik cukup mahal, mencapai ratusan juta rupiah untuk 1 unitnya.
II.5. Sistem Koordinat Geografis
Sistem koordinat geografi digunakan untuk menunjukkan suatu titik di Bumi berdasarkan Latitude (garis lintang) dan Longitude (garis bujur). Garis Lintang adalah garis vertical yang mengukur sudut antara suatu titik dengan garis katulistiwa. Pada gambar 2.1, garis horizontal menunjukkan garis lintang yang berada diantara dua kutub bumi. Titik di utara garis katulistiwa dinamakan garis Lintang Utara sedangkan titik di selatan katulistiwa dinamakan Lintang Selatan. Kutub utara bumi berada pada 90° Lintang Utara(+90°), kutub selatan bumi berada pada 90° Lintang Selatan (-90°), sedangkan garis katulistiwa berada pada 0°. Lokasi yang berada di bawah katulistiwa memiliki Latitude positif (0° sampai dengan 90°) dan lokasi yang berada di bawah katulistiwa memiliki Latitude negatif (0° sampai dengan -90°). Garis Bujur yaitu horizontal yang mengukur sudut antara
KELOMPOK 6A
7
PRAKTEK SURVEI GPS suatu titik dengan titik nol di bumi yaitu Greenwich di London Britania Raya yang merupakan titik bujur 0° atau 360° yang diterima secara internasional. Titik di barat bujur 0° dinamakan bujur barat dan memiliki Longitude negatif (0° sampai dengan -180°), sedangkan titik di timur 0° dinamakan bujur timur dan memiliki Longitude Positif(0° sampai dengan +180°). 22 Suatu titik di bumi dapat di deskripsikan dengan menggabungkan kedua pengukuran tersebut.(Wikipedia Indonesia)
II.6. Sumber Kesalahan GPS
Beberapa kesalahan dalam penentuan posisi dengan metode absolut ini antara lain disebabkan oleh : efek multipath, efek selective availability (SA), maupun kesalahan karena ketidak sinkronan antara peta kerja dan setting yang dilakukan saat menggunakan GPS.
1. Multipath receiver
adalah fenomena dimana sinyal dari satelit tiba di antenna
melalui dua atau lebih lintasan yang berbeda. Hal ini biasa terjadi
jikalau kita melakukan pengukuran lokasi-lokasi yang dekat dengan benda reflektif, seperti disamping gedung tinggi, dibawah kawat tranmisi tegangan tinggi atau lainnya. Untuk mengatasinya : menghindari pengamatan dekat benda reflektif, pakai satelit yang benar-benar baik saja, lakukan pengukuran berulangulang dan dirata-rata hasilnya. 2. Selective Availability (SA) adalah teknik pemfilteran yang diaplikasikan untuk memproteksi ketelitian tinggi GPS bagi khalayak umum dengan cara mengacak
sinyal-sinyal
informasi
waktu.
dari
Koreksinya
satelit hanya
terutama
yang
berhubungan
dapat
dilakukan
oleh
pihak
dengan yang
berwenang mengelola GPS ataupun pihak militer Amerika saja. Pihak-pihak lain yang mempunyai ijin untuk menggunakan data berketelitian tinggi biasanya juga diberi tahu cara koreksinya. SA ini merupakan sumber kesalahan paling besar bagi penentuan posisi dengan metode absolut. Namun dengan menerapkan metode relatif (differential positioning) kesalahan tersebut dapat dikurangi.
KELOMPOK 6A
8
PRAKTEK SURVEI GPS Selain itu belum lama ini pihak militer Amerika telah merevisi kebijakan dalam menerapkan SA ini sehingga saat ini dengan metode ketelitianya sudah
absolut-pun
sangat baik disbanding sebelumnya (sudah tidak dalam
puluhan meter lagi kesalahanya). 3. Ketidak akuratan posisi karena setting receiver yang tidak pas ini hanya dapat diatasi dengan menge-set
parameter GPS saat
dipakai
sesuai dengan
parameter peta kerja yang dipergunakan. Hal tersebut biasanya terkait dengan sistem proyeksi dan koordinat, serta datum yang digunakan dalam peta kerja.
II.7. Tracking System
Tracking system adalah suatu sistem yang dapat melakukan pelacakan atau pencarian dan pelacakan terhadap suatu hal,dengan memberikan informasi mengenai hal tersebut. Misalnya terjadi kehilangan ponseldampak yang di akibatkan ialah kehilangan data ataupun contact penting yang
terdapat pada
ponsel tersebut.Dan dikhawatirkan digunakan oleh yang tidak berkepentingan. Maka dengan adanya tracking system agar memudahkan pelacakan barang, yang dikirimkan dapat hilang dalam perjalanan ataupun terlambat sampai tujuan. Jika pada saat terjadi masalah, pihak terkait dapat langsung mengetahui masalah mengenai barang mereka, tentu mereka dapat segera mengambil suatu keputusan sehingga masalah yang terjadi tidak terlalu merugikan mereka.
KELOMPOK 6A
9
PRAKTEK SURVEI GPS BAB III PELAKSANAAN III.1. Alat dan Bahan
III.1.1.
GPS Navigasi
1 set
III.1.2.
Alat tulis
1 set
III.2. Langkah Kerja
1. Melakukan peminjaman alat di laboratorium sesuai prosedur 2. Memilih satu tempat terbuka (titik) untuk memulai praktikum 3. Menunggu beberapa saat sampai receiver selesai inisialisai, lalu simpan koordinat titik tersebut sebagai waypoint pertama (biasanya pada merk garmin dilakukan dengan menekan tombol mark). 4. Pada saat akan menyimpan waypoint, sesuaikan nama dan symbol waypoint dengan fitur alam yang sedang ditandai. 5. Berpindah ke 6 lokasi berbeda (jarak minimum antar waypoint 50-100 meter, dan melakukan prosedur serupa, mengisi Tabel 1. 6. Setelah sampai pada waypoint keenam, melakukan tracking kembali ke titiktitik yang telah ditandai (waypoint 5,4,3,2,1). Pada GPS garmin biasanya dilakukan dengan menekan tombl go to atau find, lalu memilih titik yang akan dicari. 7. Mengikuti petunjuk arah dari GPS hingga sampai titik yang dicari (beberapa produk garmin biasanya memberi tanda saat sampai ke titik yang dicari dengan menampilkan tulisan arriving at destination) 8. Tracking dengan GPS genggam tidak akan 100% kembali ketitik yang dituju, oleh Karen itu, mencatat berapa besar pergesaran posisi hasil tracking balik dengan GPS dan mengisi table 1 9. Berdiskusi dan membahas pertanyaan yang diberikan
KELOMPOK 6A
10
PRAKTEK SURVEI GPS BAB IV PEMBAHASAN Tabel hasil pengukuran Point UTM
GEODETIC COORDINATE
P1
430855
9147777
7⁰ 45’
49.2”
110⁰ 22’
P2
430854
9141707
7⁰ 45’
51.5”
110⁰ 22’ 22.4’
P3
430829
9141626
7⁰ 45’
54.2”
110⁰ 22’
21.6”
P4
430882
9141557
7⁰ 45’
56.4”
110⁰ 22’
23.3”
P5
430980
9141564
7⁰ 45’
56.2”
110⁰ 22’
26.6”
P6
431025
914714
7⁰ 45’
51.3”
KELOMPOK 6A
22.5”
110⁰ 22’ 28”
KESALAHAN TRACKING (meter) E = 430856 selisih E = 1 N = 9141780 selisih N = 3 E = 430863 selisih E = 9 N = 9141708 selisih N = 1 E = 430826 selisih E = 3 N = 9141617 selisih N = 9 E = 430885 selisih E = 3 N = 9141558 selisih N = 1 E = 430977 selisih E = 3 N = 9141562 selisih N = 2 E = 431021 selisih E = 4 N = 9141715 selisih N = 1
11
PRAKTEK SURVEI GPS Pertanyaan 1. Apa yang dimaksud dengan waypoint ?
Waypoint adalah titik acuan / kumpulan koordinat yang digunakan untuk keperluan navigasi untuk mengidentifikasi sebuah titik di peta. Koordinat-koordinat itu biasanya menyertakan longitude, latitude, dan kadang altitude untuk keperluan navigasi di udara. https://id.wikipedia.org/wiki/Waypoint
2. Komponen apa sajakah yang diperlukan oleh GPS untuk tracking / navigasi ? a. GPS itu sendiri (receiver) b. Ketersediaan satelit
3. Bagaimanakah prinsip dasar tracking/navigasi dengan GPS ? a. Pengukuran jarak secara simultan ke beberapa satelit yang telah diketahui koordinatnya. b. Penerima GPS mengumpulkan data dari paling sedikit 4 satelit untuk menentukan posisi 3 dimensi dari suaru titik dibumi. https://bidankomunitas.files.wordpress.com/2012/01/gps_presentasi.pdf
4. Apakah kesalahan tracking selalu sama besarnya ? mengapa ? Tidak , karena GPS yang digunakan bukan merupakan GPS yang memiliki ketelitian tinggi dan GPS yang digunakan adalah GPS jenis GPS navigasi. Dimana GPS tipe navigasi dignakan hanya untuk menentukan posisi suatu tempat.
KELOMPOK 6A
12
PRAKTEK SURVEI GPS BAB V PENUTUP V.1. Kesimpulan
1. Dapat mengetahui bagian – bagian dari GPS Navigasi Handheld. 2. Dalam tracking harus menempatkan GPS pada ruang terbuka agar dapat terbaca koordinatnya, dan tidak terjadi kesalahan dalam mendapatkan koordinat. 3. Koordinat yang dihasilkan masih memiliki ketelitian yang rendah karena GPS tersebut hanya digunakan sebagai Navigasi, tidak digunakan untuk penentuan posisi. 4. GPS Navigasi cocok untuk menentukan daerah yang akan dicari posisi dalam artian tidak mencari koordinat yang teliti melainkan posisi lokasi. 5. Selisih dari koordinat pergi dan koordinat pulang didapatkan selisih yang masih banyak dikarenakan bukan fungsi sebenarnya GPS Navigasi untuk penentuan posisi yang teliti. 6. Pengukuran GPS harus memperhatikan ketelitian dari suatu recording data, ketelitian semakin tinggi menunjukkan hasil yang baik pula pada pembacaan tersebut.
KELOMPOK 6A
13
PRAKTEK SURVEI GPS DAFTAR PUSTAKA
Aditya, dkk. 2013. Global Positioning System GPS . http://jejak2013kmtg.blogspot.co.id/ 2013/01/global-positioning-systemgps.html. Diakses pada 29 Februari 2016 pada 12.22 Wahyu.
2008.
Pengertian
GPS.
https://gaulwahyu.wordpress.com/2008/10/16/
pengertian-gps/. Diakses pada 22 Maret 2016 pada 12.33 Anonim. Laporan GPS . http://e-journal.uajy.ac.id/2429/3/2TF04546.pdf/. Diakses pada 22 Maret 2016 pada 12.47 Anonim. Laporan Tugas Akhir . http://repository.widyatama.ac.id/xmlui/bitstream/ handle/123456789/3488/Bab%202.pdf?sequence=7. Diakses pada 22 Maret 2016 pada 13.10
KELOMPOK 6A
14
