AKUISISI DATA GLOBAL POSITIONING SYSTEM (GPS) DENGAN KOMPUTER PADA MODEL KAPAL SEBAGAI SARANA PENELITIAN Muh. Taufiqurrohman Jurusan Teknik Elektro, Fakultas Teknik dan Ilmu Kelautan Universitas Hang Tuah Jl. Arif Rahman Hakim 150 Surabaya 60111, Indonesia Abstract: The Global Positioning System (GPS) data have been used widely to support the process of directing the movement of the vessel from one place to another accurately, safely, and efficiently. Several applications are the Intelligence Transportation System (ITS), Fleet Management, and Automatic Identification System (AIS), etc. This applied research was trying to track the ship course by processing the GPS data on PC. The result become a basic prototype and suppose tobe use for the next research in designing the ship navigation and monitoring system by making used the local content. Keywords: Global Positioning System (GPS), Intelligence Transportation System (ITS), Fleet Management, Automatic Identification System (AIS)
PENDAHULUAN
Dengan adanya penelitian ini diharapkan dapat mengimplementasikan poin-poin di atas menjadi gambaran secara jelas tentang pembangunan suatu sistem navigasi transportasi, dengan memanfaatkan teknologi Global Positioning System (GPS).
Indonesia mempunyai lebih dari 17.508 pulau, luas daratannya 2.0 juta km2, luas perairan 3.2 juta km2, luas wilayah ZEE 2.7 juta km2 dengan panjang pantai 80.8 ribu km2, membentang sepanjang ekuator dari 95o BT sampai 141o BT (5000 km) dengan lebar sekitar 2000 km, dari 6o LU sampai 11o LS. Indonesia adalah suatu negara kepulauan yang wilayahnya sekitar 70% terdiri dari laut, sehingga Indonesia bisa dianggap sebagai benua maritim yang terdiri dari banyak pulau (Abidin, 1998). Dalam menunjang pergerakan manusia, barang dan jasa antar pulaupulau di Indonesia, diperlukan suatu sistem navigasi tranportasi yang handal dan efesien. Karakteristik geografis dari Indonesia yang meliputi darat, laut dan udara menyebabkan perlunya pemikiran mendalam terkait dari penggunaan sistem navigasi transportasi multi guna.
METODE PENELITIAN Dalam menentukan posisi suatu obyek perlu memperhatikan beberapa hal, antara lain obyek tersebut harus menerima sinyal dari satelit GPS sebanyak minimal tiga buah satelit untuk informasi 2 dimensi (lintang dan bujur) dan empat satelit atau lebih untuk posisi 3 dimensi (lintang, bujur dan ketinggian). Informasi yang diterima dari satelit menghasilkan data waktu propagasi dan dari data tersebut kemudian dilakukan penghitungan jarak. Berdasarkan data jarak dari satelit tersebut bisa dilakukan penghitu-
99
ngan lanjutan untuk menghasilkan nilai titik koordinat suatu obyek (Prahasta, 2002). Sistem instalasi teknis dalam penelitian ini terbagi atas dua bagian, yaitu modul sistem bergerak dan sistem pemonitor. Dalam modul sistem bergerak menggunakan model kapal FPB 57 yang diharapkan mempunyai gerak yang lincah dan cepat. Sistem ini terdiri dari pesawat receiver GPS atau GPS hand hold yang akan menerima semua sinyal yang dihasilkan oleh satelit GPS, output dari alat ini berupa pseudorange text yang kemudian diolah oleh modem sebelum ditransmisikan ke sistem pemonitor lewat pesawat transreceiver. Untuk GPS hand hold dalam penelitian ini menggunakan GPS III+ receiver yang diproduksi Garmin yang telah dilengkapi dengan protokol standar The National Marine Electronics Association (NMEA-0183). Sistem pemonitor di sini ditujukan untuk mengakuisisi (me-
ngolah) data yang telah diterima untuk kemudian ditampilkan pada monitor komputer dengan peta digital sebagai proyeksinya. Sistem pemonitor sendiri meliputi beberapa modul yang berdiri sendiri, antara lain transreceiver, demudolator dan komputer. Selanjutnya sinyal dari receiver akan diteruskan ke modul demodulator untuk dilakukan proses pengambilan data informasi, dari sinyal Frekuensi Shift Keying (FSK) menjadi sinyal NMEA yang ekivalen dengan data GPS (Andi, 2003). Komputer di sini merupakan suatu modul yang berfungsi untuk mengolah data informasi dari sinyal bit-bit serial berisikan kode NMEA-0183 dengan mode teks yang dikeluarkan oleh demodulator. Bit serial tersebut dimungkinkan dapat diakses oleh komputer dengan koneksi port serial RS-232 yang merupakan standar konektor. Secara umum instalasi teknis akan terlihat seperti Gambar 1.
Satelit GPS
PC Komputer RX Modem
Modul sistem bergerak
Sistem Pemonitor
Gambar 1. Desain sistem fleet management
HASIL DAN PEMBAHASAN Penelitian ini mengacu pada sistem Fleet Management, yaitu suatu sistem yang berfungsi untuk mengolah suatu
armada kendaraan (obyek) melalui suatu stasiun pemonitor dan pengontrol (dispatch center). Obyek yang menggunakan sistem ini biasanya tidak dilengkapi dengan peta elektronik namun dilengkapi
Muh. Taufiqurrohman: Akuisisi Data Global Positioning (GPS)
100
dengan peralatan pendeteksi (Rizos, 1999). Selain itu dalam penelitian ini juga menggunakan sistem Intelligence Transportation System (ITS) merupakan suatu sistem pendeteksian posisi obyek pada elektronik yang ditempatkan pada obyek yang bergerak itu sendiri. Sistem dengan tipe ini tidak mempunyai komunikasi dengan luar kecuali receiver GPS. Sinyal yang dihasilkan GPS berupa kode dari satelit, selanjutnya kode tersebut dipecah untuk mendapatkan posisi satelit dan jarak pengamat. Semakin banyak jumlah satelit yang dapat diamati maka akan semakin baik dan beragam data yang dihasilkan. Sinyal GPS sendiri disusun dari beberapa sinyal informasi yang terdiri dari: kode satelit, kode penghitung jarak, status satelit, posisi satelit, informasi navigasi satelit (Abidin, 1999). Dalam penelitian ini semua data akan diolah oleh komputer dengan menggunakan bahasa pemograman Visual Basic. Sedangkan untuk menginterface-kan antara komputer dengan modul receiver GPS digunakan serial komunikasi atau lebih dikenal dengan RS 232. Pada setiap komputer telah dilengkapi dengan suatu standar port dengan satu atau lebih port serial/COM (com-munication port). Penamaan port
CPU Data 1 Byte
tersebut berturut-turut COM 1, COM 2 dan tentunya nama ini sesuai dengan fungsinya, yaitu bertindak sebagai penterjemah antara CPU (central processing unit) dengan peralatan luar yang berformat data serial. Data yang dikirimkan dari CPU berupa data bite, yang kemudian melalui port serial dikonversi ke serial bits. Ketika data diterima, serial bits akan dikonversi kembali menjadi nilai bite (Andi, 2003). Untuk menyempurnakan transmisi data dibutuhkan penterjemahan tahap selanjutnya, yaitu communication driver. Untuk menerima dan mengirim data dalam operating system windows menggunakan com.drv sebagai communication driver dengan standar fungsi Windows API. Produsen pembuat peralatan serial biasanya menyediakan sebuah driver tersendiri yang dapat menghubungkannya dengan sistem operasi Windows. Setelah alat terintegrasi semuanya maka dilanjutkan dengan pengambilan data akhir. Dari beberapa kali diadakan uji coba maka diproleh data dari GPS. Data yang dihasilkan oleh GPS menggunakan format NMEA. Gambar 3 dan 4, memperlihatkan data dari sinyal GPS dengan format NMEA 0183 pada mode teks. Data dari sinyal GPS dengan mode teks sendiri akan diawali dengan karakter @ (Prahasta, 2002).
Port Serial
Peralatan Serial
Data
Data 1 Byte
b7 b6 b5 b4 b3 b2 b1 b0
Gambar 2. Transmisi data melalui port serial
101
Neptunus Jurnal Kelautan, Vol. 16, No. 2, Juli 2010
Gambar 3. Data masukan dari sinyal GPS pada waktu searching
Gambar 4. Data Masukan dari sinyal GPS pada saat mendapat sinyal
Data ini selanjutnya diolah oleh komputer menggunakan metode fleet management guna membangun sistem navigasi dan monitoring kapal-kapal yang merupakan tujuan akhir dari penelitian ini, seperti ditunjukkan pada Gambar 5. Pada sistem pengolahan data ini telah disiapkan peta lokasi yang akan digunakan untuk pemetaan atau tracking data lokasi. Peta lokasi ini bisa menggunakan gambar yang sudah ada tinggal dimasukkan ke dalam program yang sudah disiapkan. Langkah selanjutnya adalah menghubungkan antara
transmitter dari GPS yang berada pada kapal dengan receiver GPS yang terdapat pada stasiun kontrol. Apabila sudah didapatkan sistem komunikasi yang bagus hal ini ditandai dengan adanya perubahan posisi berupa derajat latitude, longitude, high, speed yang terus menerus (real time) secara konstan, maka data yang dihasilkan oleh GPS sudah siap untuk di-record yang nantinya akan menjadi data akuisisi dan dibutuhkan untuk dijadikan sebagai data tracking position pada model kapal untuk sarana observasi ilmiah.
Muh. Taufiqurrohman: Akuisisi Data Global Positioning (GPS)
102
Gambar 5. Tampilan akhir program utama pada stasiun pengontrol dan pemonitor
KESIMPULAN Dari hasil penelitian dapat disimpulkan bahwa sistem yang dibangun mampu mengolah data yang diperlukan GPS untuk menentukan posisi navigasi obyek bergerak. Posisi ini sangat penting untuk membangun sistem navigasi transportasi kapal-kapal di perairan Indonesia.
REFERENSI Abidin, H.Z. 1998. Makalah Pemanfaatan Teknologi GPS dalam Pembangunan
103
Benua Maritim Indonesia. Teknologi Survey Laut. Abidin, H.Z. 1999. Penentuan Posisi Dengan GPS dan Aplikasinya. Jakarta: Pradnya Paramita, Andi, P.N. 2003. Teknik Antar Muka dan Pemrograman Mikrokontroler AT89C51. Jakarta: Elex Media Komputindo. Prahasta, E. 2002. Konsep-Konsep Dasar Sistem Informasi Geografis. Bandung: Informatika. Rizos, C. 1999. Introduction of GPS.Wales: University of New South Wales.
Neptunus Jurnal Kelautan, Vol. 16, No. 2, Juli 2010
