JPE-UNHAS. address: 1 2 Abstrak

Jurnal JPE, VOL. 19, No. 02, BULAN Mei-Agustus, TAHUN 2013

JPE-UNHAS

PERANCANGAN PERANGKAT LUNAK PENGUKURAN DAN ANALISA PERFORMANSI SINYAL TERIMA LAND MOBILE SATELLITE (LMS) PADA KONDISI OPEN SPACE ENVIRONMENT, TREE MODERATE SHADOWED DAN TREE HEAVY SHADOWED) 1

Zulfajri B. Hasanuddin, 2Syafruddin Syarif, 3Ari Irawan, 4Bagus Sarwono 1,2,3,4 Jurusan Elektro, Fakultas Teknik,Universitas Hasanuddin Email address: [email protected], [email protected] Abstrak

Pada penelitian ini dilakukan pengukuran dan analisis signal strength GPS dengan menggunakan software pada sistem operasi Windows dan Linux menggunakan beberapa sofware untuk pengambilan data, pengolahan data GPS receiver yang memiliki kemampuan menentukan posisi user pada kondisi fix (diam) dan mobile (bergerak) dengan tampilan visual pada MAP (peta) yang bertujuan untuk “Mengolah Data Penerimaan GPS LOS/NLOS dengan mengembangkan software berbasis visual sehingga memberikan keakurasian posisi user oleh GPS reveiver. Kondisi tempat yang dipilih mewakili keadaan LOS (Open Space)/NLOS (Tree Heavy dan Moderat). Software-software yang digunakan pada Sitem Operasi Linux (Ubuntu v 10.10) yaitu GPSd (GPS Daemon), GPSpipe, XGPS, dan Tango GPS untuk Map(Peta) sedangkan untuk software pada Windows yaitu Microsoft Excel 2007. Software-software tersebut sudah mempunyai kemampuan menampilkan posisi satelit dan user beserta informasi yang sangat penting tanpa harus menerima data mentah lagi pada NMEA 0183 baik dalam kondisi fix dan mobile, akan tetapi penelitian ini hanya terfokus pada kondisi user (pengguna GPS receiver) pada kondisi fix (diam) saja. . Kata-kunci: GPS receiver, signal strength, open space, moderat, heavy

I. PENDAHULUAN 1.1 Latar Belakang GPS merupakan sistem radio navigasi dan penentuan posisi menggunakan satelit. Sistem ini dapat digunakan oleh banyak orang dan dalam segala macam cuaca, serta didesain untuk memberikan informasi mengenai posisi dan waktu secara kontinyu di seluruh dunia. Saat ini GPS mulai banyak diaplikasikan di Indonesia, terutama yang terkait dengan aplikasi-aplikasi yang menuntut informasi tentang satelit. Meskipun keuntungan yang dapat diperoleh dari penggunaan GPS jauh lebih banyak, ada beberapa hal dan keterbatasan yang harus diperhatikan dalam pemakaian GPS, agar pemakaiannya dapat optimal dan tepat sasaran. Beberapa hal dan keterbatasan tersebut dijelaskan secara singkat berikut ini: Pertama, agar alat penerima sinyal GPS dapat menerima sinyal GPS maka tidak boleh ada penghalang antara alat penerima tersebut dengan satelit yang bersangkutan.

Kedua, kebanyakan GPS hanya memberikan informasi koordinat posisi user begitu saja tanpa tahu keakuratannya informasinya, yaitu Longitude (garis bujur), Latitude (garis lintang), dan Altitude (ketinggian) padahal yang paling penting diperhatikan kualitas sinyal pada suatu tempat untuk memberikan keakurasian posisi dan ada beberapa hal lagi. Ketiga, datum penentuan posisi yang digunakan GPS hanya WGS 1984 sebagai standard internasional. Keempat, pada penentuan posisi dengan GPS, pemrosesan data GPS dan penganalisaan hasilnya bukanlah suatu hal yang mudah. Kelima, karena GPS merupakan teknologi yang relatif baru, maka sumber daya manusia yang menguasai masalah teknologi ini di Indonesia relatif masih belum terlalu banyak. Banyak cara yang telah dilakukan untuk meningkatkan kekuatan/kinerja dari GPS, diantaranya adalah DGPS (Differential Global Positioning System), dan SBAS (Satellite Base Augmentation System).

© 2013 Jurnal Penelitian Enjiniring, Fakultas Teknik, Universitas Hasanuddin

Hal | 74

JPE-UNHAS


Kualitas Signal Strength dipengaruhi oleh beberapa faktor yaitu :  Sudut Elevasi dan Azimuth PRN Satelit GPS. Semakin besar sudut elevasi dan azimuth maka posisi PRN satelit semkin dekat dengan GPS receiver sehingga sinyal lebih baik diterima.  Bias Ionesfer Lapisan Ionesfer mengandung ion-ion bebas (elektron) yang akan mempengaruhi propagasi sinyal terutama kecepatan sinyal. Ionesfer memperlambat pseudorange dan mempercepat fase sinyal GPS sehingga kualitas sinyal dapat menurun.  Bias troposfer Lapisan ini memiliki ketebalan 9-16 km, tergantung waktu dan tempat. Ketika melalui troposfer yang komponen basah (uap air) sinyal GPS akan mengalami refraksi, yang menyebabkan perubahan pada arah kecepatan sinyal GPS.  DOP (Dilution of Precision) Adalah bilangan yang digunakan untuk merefleksikan kekuatan geometri satelit dari kontelasi satelit. DOP yang kecil menunjukkan geometri satelit yang kuat sehingga kualitas sinyal lebih baik.  Multipath Fenomena dimana sinyal dari satelit tiba di antena GPS melalui dua atau lebih lintasan yang berbeda akibat pemantulan sinyal oleh benda-benda yang bisa memantulkannya.  Cycle Slips Terputus-putusnya sinyal gelombang penuh yang disebabkan oleh rendahnya rasio signalstrength, terhalangnya sinyal untuk masuk ke antena dan kesalahan teknis lainnya.  Noise Penerima (Receiver Noise) Berdasar dari keterbatasan-keterbatasan yang telah dipaparkan diatas, untuk penggunaanya pada berbagai aplikasi, maka pada penelitian ini kami menganalisa bagaimana perbandingan level kekuatan/ kualitas sinyal yang diterima oleh GPS dalam berbagai kondisi dengan menggunakan GPS Handheld receiver (GPS tipe genggam) yang sudah terintegrasi langsung ke PC/komputer tanpa perlu menggunakan mikrokontroler.

Hal | 75

I.2 Tujuan Penelitian Maksud dan tujuan dari penelitian ini adalah untuk menganalisis bagaimana kekuatan/kualitas sinyal terima dari satelit GPS pada berbagai kondisi lingkungan. Selain itu, juga untuk mengetahui bagaimana pemanfaatan dari software-software yang tersedia untuk proses integrasi GPS ke PC/Laptop, dan juga proses pengolahan data untuk mengetahui kualitas sinyal terima dari satelit GPS menggunakan software Microsoft Excel 2007 Enterprise. I.3 Rumusan Masalah 1. Bagaimana menganalisis kekuatan sinyal terima dari satelit GPS yang seharusnya tidak hanya dapat mengukur koordinat posisi user yaitu longitude (bujur) dan latitude (lintang) serta altitude ( ketinggian) secara realtime 2. Bagaimana mengintegrasikan GPS ke PC (Personal Computer) atau Laptop dengan menggunakan software tanpa penambahan hardware pada Linux. 3. Bagaimana mengolah data penerimaan GPS secara statistik dengan menggunakan software untuk pengujiannya tanpa memerlukan hardware. I.4 Batasan Masalah Untuk kemudahan dan lebih terperincinya pembahasan penulisan, permasalahan yang dibahas dalam penelitian ini dibatasi pada : a) Parameter-parameter GPS yaitu posisi, kecepatan, waktu, percepatan, frekuensi, azimuth geodetik, attitude parameters, TEC (Total Electron Content), WVC (Water Vapour Content), Parameter Orientasi Bumi, Tinggi Orthometrik, Undulas Geoid, defleksi Vertikal. Akan tetapi bagian teknologi GPS yang dibahas hanyalah signal strength b) GPS yang digunakan adalah GPS Garmin 18x USB dan Laptop Toshiba L310 c) Wilayah topografi yang digunakan pada wilayah UNHAS (Universitas Hasanuddin) Makassar.



I.5 Metodologi Penelitian I.5.1 Waktu dan Tempat Penelitian Waktu penelitian pada studi ini dimulai sejak September 2011 bertempat di sekitar Area Kampus Universitas Hasanuddin. I.5.2 Objek Penelitian Objek penelitian pada studi ini adalah signal strength SNR, sudut Azimuth, sudut Elevasi, dan kondisi lingkungan dengan menggunakan GPS hanheld receiver (tipe genggam) berbasis PC I.5.3 Teknik Penelitian a. Jenis Penelitian Melakukan pengukuran/pengambilan data pada kondisi LOS dan NLOS berdasarkan sudut kedatangan sinyal. b. Alat dan Bahan Pengukuran signal strength dari GPS ini menggunakan beberapa alat dan bahan antara lain: 1. GPS hanheld receiver tipe Garmin 18x USB 2. Operating System Linux Ubuntu v10.10 3. Software GPSd (koneksi GPS ke PC) 4. Software GPSpipe (menampilkan output NMEA dari satelit GPS) 5. Software XGPS (menampilkan letak satelit) 6. Software TangoGPS (menampilkan posisi secara real time) 7. Microsoft Excel 2007 Enterprise 8. Laptop c. Teknik Pengolahan Data Pada studi ini, diperoleh kualitas sinyal dari GPS untuk kondisi lingkungan yang berbeda berdasarkan sudut kedatangan sinyal. Hasil pengukuran/pengambilan data dianalisa untuk mendapatkan kekuatan sinyal dari masing-masing satelit GPS. II. DASAR TEORI II.1 GLOBAL POSITIONING SYSTEM GPS (Global Positioning System) merupakan sistem satelit navigasi dan penentuan posisi menggunakan satelit. Sistem ini didesain untuk

JPE-UNHAS

memberikan posisi dan kecepatan tiga dimensi yang teliti, dan juga informasi mengenai waktu secara kontinyu di seluruh dunia tanpa tergantung waktu dan cuaca, kepada banyak orang secara simultan. Pada saat ini, sistem GPS sudah banyak digunakan orang di seluruh dunia dalam berbagai bidang aplikasi. Di Indonesia pun, GPS sudah banyak diaplikasikan, terutama yang terkait dengan aplikasi-aplikasi yang menuntut informasi tentang posisi ataupun perubahan posisi. Dibandingkan dengan sistem dan metode penentuan posisi lainnya, GPS sudah mempunyai banyak kelebihan dan menawarkan banyak keuntungan, baik dari segi operasionalisasinya maupun kualitas posisi yang diberikan. Pada dasarnya GPS terdiri atas tiga segmen utama, yaitu segmen angkasa (space segment) yang terutama terdiri dari satelit-satelit GPS, segmen sistem kontrol (control system segment) yang terdiri dari stasiun-stasiun pemonitor dan pengontrol satelit, dan segmen pemakai (user segment) ysng terdiri dari pemakai GPS termasuk alat-alat penerima dan pengolah sinyal dan data GPS. II.1.1 SEGMEN ANGKASA Segmen angkasa GPS terdiri dari satelit-satelit GPS serta roket-roket Delta peluncur satelit dari Cape Canaveral di Florida, Amerika Serikat. Satelit GPS bisa dianalogikan sebagai stasiun radio di angkasa, yang diperlengkapi dengan antenaantena untuk mengirim dan menerima sinyalsinyal gelombang. Sinyal-sinyal gelombang tersebut selanjutnya diterima oleh penerima GPS (receiver) di permukaan bumi, dan digunakan untuk menentukan informasi posisi, kecepatan, waktu serta parameter-parameter turunan lainnya. Satelit GPS pada dasarnya terdiri dari Solar panel, komponen internal dan komponen eksternal. Setiap satelit GPS mempunyai dua sayap yang dilengkapi dengan sel-sel pembangkit tenaga matahari (solar panel), yang merupakan sumber energi untuk satelit. Satelit juga mempunyai komponen internal seperti jam atom dan pembangkit sinyal. Komponen eksternal dari satelit GPS adalah beberapa antena yang digunakan untuk menerima dan memancarkan sinyal-sinyal ke dan dari satelit GPS.


Hal | 76

JPE-UNHAS


Berdasarkan periode operasionalisasinya, satelit-satelit GPS dapat dibagi atas beberapa generasi yaitu BLOK-I (Initial Concept Validation Satellites), BLOK-II (Initial Production Satellites), BLOK-IIA (upgraded Production Satellites), BLOK-IIR (Replenishment Satellites), BLOK-IIF (Follow-On “Suistainment” Satellites), dan BLOK-III. Sampai dengan Oktober 2005, ada 29 satelit GPS yang operasional, masing-masing 1 satelit BLOK-II, 15 satelit BLOK-IIA, 12 satelit BLOK-IIR dan 1 satelit BLOK IIRM. II.1.2 SEGMEN SISTEM KONTROL Segmen sistem kontrol GPS berfungsi mengontrol dan memantau operasional semua satelit GPS dan memastikan bahwa semua satelit berfungsi sebagaimana mestinya. Secara lebih spesifik tugas utama dari segmen sistem kontrol GPS adalah : a. Secara kontinyu memantau dan mengontrol sistem satelit, b. Menentukan dan menjaga waktu sistem GPS, c. Memprediksi ephemeris satelit serta karakteristik jam satelit, d. Secara periodik meremajakan (update) navigation message dari setiap satelit, e. Melakukan manuver satelit agar tetap berada dalam orbitnya, atau melakukan relokasi untuk menggantikan satelit yang tidak sehat, seandainya diperlukan. Kelaikgunaan satelit-satelit GPS tersebut dimonitor dan dikontrol oleh segmen sistem kontrol yang terdiri dari beberapa stasiun pemonitor dan pengontrol yang tersebar di seluruh dunia. Secara spesifik, segmen sistem kontrol terdiri dari Ground Antenna Stations (GAS), Monitor Stations (MS), Prelaunch Compatibility Station (PCS) dan Master Control Station (MCS). II.1.3 SEGMEN PENGGUNA Segmen pengguna terdiri dari para pengguna satelit GPS, baik di darat, laut, udara, maupun di angkasa. Dalam hal ini, alat penerima sinyal GPS (GPS Receier) diperlukan untuk menerima dan memproses sinyal dari satelit GPS untuk digunakan dalam penentuan posisi, kecepatan, waktu maupun parameter turunan lainnya. Hal | 77

Komponen utama dari suatu receiver secara umum adalah antena dengan pre-amplifier, pemroses sinyal, pemroses data (solusi navigasi), osilator presisi, unit pengontrolan receiver dan pemrosesan (user and external communication), catu daya, memori serta perekam data. II.2 SISTEM WAKTU SATELIT DAN WAKTU GPS Satelit GPS beroperasi dengan menggunakan sistem waktunya sendiri, yaitu sistem waktu satelit. Sistem waktu tersebut didefinisikan oleh jam-jam atom yang berada di setiap satelit GPS. Setiap satelit GPS Blok-II/IIA yang beroperasi saat ini membawa empat buah jam atom, dua Cesium (Cs) dan dua Rubidium (Rb), dan satelit Blok-IIR mempunyai 3 jam atom : satu Cs dan dua Rb. Semua frekuensi yang dibangkitkan di satelit serta waktu pentransmisian untuk kode-C/A, kode P(Y), dan pesan navigasi, adalah mengacu pada sistem waktu tersebut. Meskipun begitu perlu dicatat bahwa data yang berada dalam pesan navigasi adalah mengacu ke sistem waktu GPS. Sistem waktu GPS adalah sistem waktu berskala kontinyu yang didefinisikan oleh jam (atom) utama yang beredar di Master Control Station (MCS) GPS di Colorado Springs. Sistem waktu GPS bereferensi ke sistem waktu UTC (Universal Time Coordinated) yang dikelola oleh USNO (United States Naval Observatory), dan keduanya mempunyai hubungan yang terdefenisi secara teliti sampai tingkat 1 msec. II.3 KEMAMPUAN GPS GPS dapat memberikan informasi mengenai posisi, kecepatan, dan waktu secara cepat, teliti, dan murah dimana saja di Bumi ini pada setiap waktu siang maupun malam tanpa tergantung pada kondisi cuaca. Disamping parameter dasar tersebut (posisi, kecepatan dan waktu), sebenarnya ada beberapa parameter turunan lainnya yang dapat ditentukan dengan teknologi GPS. Dalam hal penentuan posisi, GPS dapat memberikan ketelitian posisi yang spektrumnya cukup luas. Dari yang sangat teliti (orde milimeter, relatif) sampai yang biasa-biasa saja (orde beberapa meter, absolut). Ketelitian posisi yang



diperoleh secara umum akan tergantung pada empat faktor, yaitu: metode penentuan posisi yang digunakan, geometri dan distribusi dari satelitsatelit yang diamati, ketelitian data yang digunakan dan strategi/ metode pengolahan data yang diterapkan. GPS juga telah banyak digunakan untuk mengestimasi parameter-parameter lainnya seperti azimuth geodetik, attitude parameter (mis. Sudut pitch, roll dan yaw) dari objek yang bergerak, TEC (Total Electron Content) didalam lapisan ionosfer, WVC (Water Vapour Content) dalam lapisan troposfer, parameter orientasi bumi (mis. Presisi, nutasi dan pergerakan kutub), tinggi orthometrik, undulasi geoid dan defleksi vertikal. Ada beberapa hal yang membuat GPS menarik digunakan dalam penentuan posisi, kecepatan, percepatan, maupun waktu, diantaranya yaitu : o GPS dapat digunakan setiap saat tanpa bergantung waktu dan cuaca. o Satelit-satelit GPS mempunyai ketinggian orbit cukup tinggi, yaitu sekitar 20.000 km diatas permukaan bumi, dan jumlahnya relative cukup banyak, yaitu 24 satelit. Ini menyebabkan GPS dapat meliput wilayah yang cukup luas, sehingga akan dapat digunakan oleh banyak orang pada saat yang sama. o Penentuan posisi dengan GPS tidak memerlukan adanya saling keterlihatan antara satu titik dengan titik lainnya. o Posisi yang diberikan GPS selalu mengacu ke datum yang sama. o Pemakaian GPS tidak dikenakan biaya. o Alat penerima sinyal GPS cenderung menjadi lebuh kecil ukurannya, lebih baik kualitas data yang diberikannya, dan lebih tinggi keandalannya. o Pengoperasian alat penerima GPS untuk penentuan posisi suatu titik relatif mudah tidak mengeluarkan banyak tenaga. Meskipun keuntungan yang dapat diperoleh dari penggunaan GPS jauh lebih banyak, ada beberapa hal dan keterbatasan yang harus diperhatikan dalam pemakaian GPS, agar pemakaiannya dapat optimal atau tepat sasaran. Beberapa hal dan keterbatasan tersebut dijelaskan secara singkat berikut ini: o Pada prinsipnya pemakai tidak punya kontrol dan wewenang dalam pengoperasian sistem

o

o o

o

JPE-UNHAS

GPS, sehingga semua kebijakan yang diterapkan oleh pemerintah Amerika Serikat terhadap sistem GPS mau tidak mau harus diterima oleh para pengguna. Agar alat penerima GPS dapat menerima sinyal GPS maka tidak boleh ada penghalang antara alat penerima tersebut dengan satelit yang bersangkutan. Datum penentuan posisi yang digunakan oleh GPS adalah WGS 1984. Komponen tinggi dari koordinat tiga dimensi yang diberikan oleh GPS adalah tinggi yang mengacu ke permukaan ellipsoid. Jadi tinggi yang didapatkan dengan GPS bukanlah tinggi orthometris. Meskipun pengumpulan datanya relatif mudah, pengolahan data GPS yang baik relatif lebih sulit. Tingkat kesulitan umumnya meningkat dengan meningkatnya level ketelitian koordinat yang diinginkan.



Kesalahan dan Bias Pengamatan Pengamatan satelit GPS tidak terlepas dari kesalahan dan bias yang disebabkan oleh beberapa faktor alam, alat dan manusia. Faktor-faktor yang mempengaruhi yaitu kesalahan orbit, bias ionosfer, bias troposfer, multipath, cycle slip. 

Kesalahan Orbit Kesalahan ephemeris (orbit) adalah kesalahan dimana orbit satelit yang dilaporkan oleh ephemeris satelit tidak sama dengan orbit satelit yang sebenarnya. Kesalahan orbit ini kemudian akan mempengaruhi ketelitian posisi titik-titik yang ditentukan. 

Bias Ionosfer Ionosfer akan mempengaruhi kecepatan, arah dan polarisasi sinyal GPS yang melaluinya. Efek ionosfer yang terbesar adalah pada kecepatan sinyal sehingga akan mempengaruhi jarak ukuran. Ionosfer akan mempercepat fase dan memperlambat pseudorange dari sinyal. 

Bias Troposfer Ketika melewati troposfer sinyal GPS akan mengalami refraksi yang menyebabkan perubahan kecepatan dan arah dari sinyal GPS tersebut. Efek utama dari bias ini adalah terhadap kecepatan atau


Hal | 78

JPE-UNHAS


dengan kata lain terhadap hasil ukuran jarak. Bias troposfer biasanya dipisahkan menjadi komponen kering ( = 90% dari bias total) dan komponen basah. 

Multipath Multipath adalah fenomena yang terjadi karena sinyal dari satelit tiba di antena GPS melalui dua atau lebih lintasan yang berbeda. Perbedaan jarak tempuh menyebabkan sinyal tersebut berinterferensi. Bidang reflector yang menyebabkan multipath bias berupa bidang horizontal, vertical maupun miring, seperti jalan, gedung, permukaan air, dan kendaraan. sin 𝜗 θ = tan−1 [𝛼−1 + 𝑐𝑜𝑠𝜗]Besar efek multipath data ditentukan bersdasarkan rumus berikut [Georgiadou and Kleusberg] : 

Cycle Slip Cycle slip adalah terputusnya jumlah gelombang penuh dari fase gelombang pembawa yang diamati karena receiver terputus dalam pengamatan sinyal, biasanya karena kesalahan teknik sehinnga sinyal tidak sampai ke antena.  DOP DOP (Dilution of Precision) adalah istilah yang menggambarkan kekuatan akurasi dari konfigurasi geometri satelit. II.4 SINYAL GPS Satelit GPS memancarkan sinyal-sinyal, pada prinsipnya untuk memberi tahu si pengamat sinyal tentang posisi satelit tersebut serta jarak dari si pengamat beserta informasi waktunya. Pada dasarnya sinyal GPS cukup kompleks. Hal ini disebabkan sinyal GPS didesain untuk memenuhi beberapa objektif, baik untuk keperluan sipil maupun militer. Pada dasarnya sinyal GPS dapat dibagi atas 3 komponen yaitu:  Penginformasi jarak (kode) yang berupa kodeP(Y) dan kode-C/A,  Penginformasi posisi satelit (navigation message), dan  Gelombang pembawa (carrier wave) L1 dan L2.

Hal | 79

II.5 PENENTUAN POSISI DENGAN GPS Pada dasarnya konsep dasar penentuan posisi dengan GPS adalah reseksi (pengikatan ke belakang) dengan jarak, yaitu dengan pengukuran jarak secara simultan ke beberapa satelit GPS yang koordinatnya telah diketahui. Pada pengamatan dengan GPS, yang bisa diukur hanyalah jarak antara pengamat dengan satelit dan bukan vektor-nya. Untuk mengatasi hal ini, penentuan posisi pengamat dilakukan dengan melakukan pengamatan terhadap beberapa satelit sekaligus secara simultan, tidak hanya terhadap satu satelit. Saat operasionalisasinya, prinsip penentuan posisi dasar dengan GPS dapat diimplementasikan dalam bentuk beberapa metode penentuan posisi. Dengan GPS, titik yang akan ditentukan posisinya dapat diam (static positioning) ataupun bergerak (kinematic positioning). II.6 APLIKASI GPS Sistem GPS mempunyai banyak keistimewaan dibanding dengan alat-alat navigasi dan survai yang bersifat konvensional. Beberapa keistimewaan tersebut adalah: a. GPS dapat digunakan baik pada waktu siang maupun malam dan tidak bergantung pada cuaca. b. Posisi yang ditentukan oleh GPS akan mengacu kepada suatu datum global, dan memiliki ketelitian dalam orde milimeter hingga beberapa centimeter. c. Pemakaian sistem GPS tidak dikenakan biaya selama pengguna memiliki receiver d. Alat penerima sinyal GPS cenderung lebih kecil ukurannya dan lebih murah harganya. e. Pengoperasian receiver relatif mudah dan tidak membutuhkan banyak orang. f. Dengan menggunakan GPS maka efisiensi dan efektifitas kerja survai dapat ditingkatkan dibanding dengan menggunakan metode teresterial. Dengan semakin berkembangnya teknologi dari GPS, semakin banyak pula pemanfaatan yang dapat dilakukan dengan menggunakan teknologi GPS, diantaranya:





Militer GPS digunakan untuk keperluan perang, seperti menuntun arah bom, atau mengetahui posisi pasukan berada. Dengan cara ini maka kita bisa mengetahui mana teman, mana lawan untuk menghindari salah target ataupun menentukan pergerakan pasukan.  Navigasi GPS banyak juga digunakan sebagai alat navigasi seperti kompas. Beberapa jenis kendaraan telah dilengkapi dengan GPS untuk alat bantu navigasi.  Sistem Informasi Geografis Untuk keperluan Sistem Informasi Geografis, GPS sering juga diikutsertakan dalam pembuatan peta, seperti mengukur jarak perbatasan, ataupun sebagai referensi pengukuran.  Pelacak Kendaraan Kegunaan lain GPS adalah sebagai pelacak kendaraan. Dengan bantuan GPS, pemilik kendaraan/pengelola armada bisa mengetahui ada di mana saja kendaraannya/aset bergeraknya berada saat ini.  Pemantau Gempa Bahkan saat ini, GPS dengan ketelitian tinggi bisa digunakan untuk memantau pergerakan tanah, yang ordenya hanya milimeter dalam setahun. Pemantauan pergerakan tanah berguna untuk memperkirakan terjadinya gempa, baik pergerakan vulkanik ataupun tektonik.  Navigasi Pesawat Terbang Kebanyakan sistem penerbangan menggunakan alat GPS biasa dalam penerbangan, kecuali ketika mendarat dan lepas landas. Dengan pengamatan GPS, maka informasi posisi 3D, kecepatan dan percepatan pesawat terbang dapat ditentukan secara teliti.  Penangkapan Ikan di Perairan Luas Saat ini alat penerima GPS dapat ditemukan di perahu-pearhu di seluruh dunia, mulai dari perahu nelayan, kapal kargo pengantar barang, sampai kapal-kapal pesiar mewah.  Perhubungan Udara Pertama, penggunaan GPS yang dikombinasikan dengan satelit komunikasi untuk pemantauan pesawat secara otomatis (automatic dependent surveillance) dapat mereduksi besarnya separasi yang dibutuhkan antar jalur terbang

JPE-UNHAS

pesawat (lateral maupun longitudinal) di atas lautan, sehingga dapat menghemat penggunaan bahan bakar dan memperpendek waktu penerbangan. Kedua, karena GPS memberikan pelayanan dengan cakupan wilayah yang global maka penggunaan GPS memberikan penggunaan ruang udara yang lebih fleksibel bagi penerbangan, penentuan rute terbang yang lebih bervariasi, memberikan pelayanan yang lebih baik dibandingkan sistem domestik VOR/DME (Very high frequency Omnidirectional Range/Distance Measuring Equipment) yang umum digunakan pada fase navigasi en-route sekarang ini, serta lebih membuka kemungkinan pembangunan lapangan udara baru di tempat-tempat yang sebelumnya kurang memungkinkan Ketiga, penggunaan GPS sebagai sistem pemandu pesawat untuk tahap approach and landing dapat meningkatkan kapasitas pendaratan di banyak lapangan udara dan juga dapat meningkatkan faktor keamanannya. Keempat, penggunaan metode differentialGPS untuk runway/taxiway incursion detection and guidance dapat meningkatkan tingkat keamanan serta kapasitas dari fasilitas penerbangan di darat (ground facility) Kelima, karena biaya pengadaannya yang lebih murah dibandingkan sistem pendaratan (landing system) yang umum digunakan saat ini yaitu ILS (Instrument Landing System) maupun yang rencananya akan digunakan sesudah ILS yaitu MLS (Microwave Landing System).  Meteorologi Pada tataran internasional saat ini sudah banyak berkembang aplikasi baru dari GPS yang umum dinamakan GPS Meteorology.  Bidang Pertanahan Dalam bidang pertanahan, GPS mempunyai manfaat yang cukup penting, yaitu antara lain untuk: 1. Pemantauan penurunan tanah (Land Subsidence), Adalah suatu fenomena alam yang banyak terjadi di kota-kota besar yang berdiri diatas lapisan sedimen. Manfaat dari informasi penurunan tanah antara lain sebagai berikut:  Pengendalian banjir


Hal | 80

JPE-UNHAS


 Perencanaan Tata Ruang  Pengendalian Pengembalian Air Tanah  Pelestarian lingkungan  Pengendalian dan pengambilan air tanah 2. Pemantauan pergerakan tanah (Landslide) Pergerakan tanah (Landslide), biasa juga disebut longsor, adalah salah satu bencana kebumian yang cukup sering terjadi di Indonesia. III. PARAMETER-PARAMETER DAN INTEGRASI SISTEM III.1 PENDAHULUAN a. Azimuth dan Elevasi  Azimuth Azimuth adalah sudut yang diukur searah jarum jam dari sembarang meridian acuan. Dalam pengukuran tanah datar, Azimuth biasanya diukur dari utara, tetapi para ahli astronomi, militer dan National Geodetic Survey memakai selatan sebagai arah acuan.  Elevasi Sudut Elevasi berpatokan pada garis singgung permukaan bumi yaitu antara 00-900 saja setiap belahan bumi. b. SNR Signal to Noise Ratio, atau biasa disingkat SNR dan S/N, merupakan perbandingan (ratio) antara kekuatan sinyal (signal strength) dengan kekuatan Derau (noise level). Nilai SNR dipakai untuk menunjukkan kualitas jalur (medium) koneksi. Signal-to-noise ratio (sering disingkat SNR atau S / N) adalah ukuran yang digunakan dalam ilmu dan teknik yang membandingkan tingkat sinyal yang diinginkan dengan tingkat latar belakang kebisingan. Hal ini didefinisikan sebagai rasio dari daya sinyal dengan daya noise. Rasio yang lebih tinggi dari 1:1 menunjukkan sinyal lebih dari kebisingan. Sementara SNR umumnya dikutip untuk sinyal-sinyal listrik, dapat diterapkan untuk setiap bentuk sinyal (seperti tingkat isotop dalam inti es atau sinyal biokimia antara sel). Rasio sinyal terhadap kebisingan, bandwidth, dan kapasitas saluran saluran komunikasi, dihubungkan oleh teorema Shannon-Hartley

Hal | 81

Makin besar nilai SNR, makin tinggi kualitas jalur tersebut. Artinya, makin besar pula kemungkinan jalur itu dipakai untuk lalu-lintas komunikasi data & sinyal dalam kecepatan tinggi. Nilai SNR suatu jalur dapat dikatakan pada umumnya tetap, berapapun kecepatan data yang melalui jalur tersebut. Satuan ukuran SNR adalah decibel (dB).  dB-Hz dB ( hertz ) - bandwidth relatif terhadap 1 Hz. Misalnya, 20 dB-Hz sesuai dengan bandwidth 100 Hz. Umum digunakan dalam link budget perhitungan. Juga digunakan dalam carrier-tonoise density ratio. c. Kondisi Lingkungan 1. LOS Los atau Open space adalah kondisi tak berpenghalang atau Line of Sight misalnya daerah perairan (laut, pantai), daerah gurun pasir, lapangan sepakbola, dsb. 2. NLOSS : Untuk kondisi NLOS terbagi atas kondisi NLOS Moderat dan NLOS Heavy.  MODERAT Kondisi berpenghalang ringan atau sedikit penghalang misalnya pepohonan yang agak rindang yang tidak menyebabkan multipath fading walaupun ada terjadi redaman.  HEAVY Kondisi berpenghalang berat misalnya pepohonan yang lebat dan besar serta tinggi ataupun gedung yang tinggi, dsb yang dapat menyebabkan refleksi maupun multipath fading pada sinyal dan redaman pun besar serta interferensi sinyal dan level sinyal misalnya terdapat pada daerah sub urban dan daerah urban. III.2 TUJUAN SISTEM Tujuan dari penelitian ini yaitu “Mengolah Data Penerimaan GPS LOS/NLOS dengan mengembangkan software berbasis visual sehingga memberikan keakurasian posisi user oleh GPS GPS reveiver. Sistem ini akan menampilkan data penerimaan GPS mengenai posisi/ koordinaat suatu user (pengguna) pada kondisi fix maupun tracking melalui MAP, menampilkan satelit-satelit yang beroperasi pada GPS GPS reveiver dan



mengetahui kekuatan sinyalnya, mengetahui karakteristik penerimaan GPS saat kondisi LOS/NLOS dengan merekonstruksi data penerimaan GPS pada kondisi los, moderat dan heavy pada kondisi fix (tetap). III.3 BAHASA PEMROGRAMAN Dalam mengintegrasikan GPS receiver yang digunakan pada sebuah Laptop/PC digunakanlah distro LINUX yaitu Ubuntu sebagai sistem operasinya, GPSd ,GPSd-clients, GPSpipe, XGPS dan tangoGPS untuk program lainnya pada Ubuntu. Hal ini dikarenakan dalam penggunaan beberapa program yang telah disebutkan tadi membuat proses integrasi dari GPS receiver ke dalam Laptop/PC menjadi lebih efisien tanpa harus menggunakan microcontroller. Dalam penelitian ini juga menggunakan Microsoft Excel 2007 yang berfungsi sebagai filter dari data NMEA yang didapatkan serta pembuatan grafik. Hal inilah yang menjadi dasar pertimbangan dipilihnya program-program tersebut sebagai perangkat lunak dalam pembuatan program penerimaan serta pengolahan data dari GPS.

JPE-UNHAS

satu atau kedua NMEA mentah atau GPSd asli kalimat. c. XGPS Software pemanggil data satelit yang diinginkan yang dimana GPS telah terintegrasi dengan GPS GPS reveiver.PRN kode dapat dipanggil dalam 12 satelit dari 24 satelit dibagi dua belahan di bumi. Saat XGPS baru digunakan di linux anda, sebelumnya membutuhkan waktu untuk inisialisasi d. TangoGPS TangoGPS merupakan software yang menampilkan posisi secara visual realtime fixed maupun tracking setelah didownload melalui internet. Jika melakukan tracking maka akan menampilkan pergerakan suatu posisi melalui GPS GPS reveiver tanpa harus online. Proses tahapan pengambilan data START UBUNTU

BUKA HYPER TERMINAL

a. GPSd GPSd (GPS daemon) merupakan software interface koneksi GPS ke laptop dan komputer yang biasanya digunakan USB dan serial port. Contoh syntax yang akan muncul : GPSd [-f GPS-devicename] [-F control-socket] [S listener-port] [-d DGPSIP-server] [-n] [-N] [-h] [-P pidfile] [-D debuglevel] [-v] [[GPS-devicename]...] b. GPSpipe. GPSpipe adalah alat untuk menghubungkan ke GPSd dan output kalimat yang diterima ke stdout. Hal ini membuat program yang berguna sebagai pipa dari GPSd ke yang lain program atau file. GPSpipe tidak memerlukan hak akses root, dan dapat dijalankan secara bersamaan dengan alat lainnya menghubungkan ke GPSd lokal tanpa menyebabkan masalah. Output akan terdiri dari

INPUT GPSPIPE –R / XGPS

CEK DATA NMEA / VISUAL SATELIT

TIDAK YA TERIMA DATA NMEA / VISUAL SATELIT

SELESAI

Gambar 1. Diagram Alir Linux Untuk Software GPS


Hal | 82

JPE-UNHAS


SoftwareGPS Pengolahan Data pada Microsoft Excel 2007 Buka Microsoft Excel 2007

Filter data NMEA untuk GPGSV

kemudian Laptop dengan OS Linux akan mengintegrasikan dengan software berbasis PC serta menginstal paket data atau driver yang dibutuhkan. Data yang diterima dalam bentuk NMEA 0183 mentah dan selanjutnya akan mengalami pengolahan secara statistik dengan laptop dual boot. Konfigurasi Sistem GPS secara detail:

Input Jumlah Data (X) Nilai SNR (Y)

Select Data Tidak

Ya

Grafik

PRN 1

SELESAI Gambar 2. Diagram Alir Pengolahan Data pada Microsoft Excel 2007

PRN n

PRN 2

Elevation

Azimuth

SNR

Range Data

III.4 Arsitektur Umum GPS Seperti yang terlihat pada gambar sebagaimana arsitektur kinerja dari suatu GPS pada penelitian kami dengan output PRN, SNR(dBHz), Elevation (0), Azimuth (0) dan Waktu +7jam (UTC), jika di Makassar +8 jam. Konfigurasi GPS secara umum :

Gambar 3. Konfigurasi sistem GPS secara umum

Satelit GPS mengirim sinyal pada sistem transmisinya dan akan diterima oleh antena patch (microstrip) GPS 18x USB dan akan diperkuat oleh preamplifier kemudian dikirim melalui kabel data USB 2.0 yang terhubung dengan laptop/PC Hal | 83

Gambar 4. Konfigurasi sistem GPS secara detail

III.5 Format Data NMEA 0183 GPS Format Data Keluaran GPS sebanyak lima jenis yaitu NMEA 0180, NMEA 0182, NMEA 0183, AVIATION, dan PLOTTING. Format data tersebut ditetapkan oleh NMEA (National Maritime Electronic Association) dan dapat dikoneksikan melalui usb ke laptop dan komputer PC. Data keluaran yang digunakan adalah format data NMEA 0183 berbentuk kalimat (string) yang merupakan rangkaian karakter ASCII 8 bit. Setiap kalimat diawali dengan satu karakter '$' , dua karakter Talker ID, tiga karakter Sentence ID, dan diikuti oleh data fields yang masing-masing dipisahkan oleh koma serta diakhiri oleh optional cheksum dan karakter cariage return/line feed (CR/LF). Format NMEA 0183 yang digunakan adalah Format $GPGGA. Contoh Format $GPGGA adalah sebagai berikut :



$GPGGA,123519,4807.038,N,01131.000,E,1,08,0 .9,545.4,M,46.9,M,,*47 dimana: GGA Global Positioning System Fix Data 123519 Fix taken at 12:35:19 UTC 4807.038,N Latitude 48 deg 07.038' N 01131.000,E Longitude 11 deg 31.000' E 1 Fix quality 08 Number of satellites being tracked 0.9 Horizontal dilution of position 545.4,M Altitude, Meters, above mean sea level 46.9,M Height of geoid (mean sea level) above WGS84 ellipsoid (empty field) time in seconds since last DGPS update (empty field) DGPS station ID number *47 the checksum data, always begins with * III.6 Pengintegrasian Sistem Software GPS Saat dilakukan penginstalan sangat diperlukan koneksi internet yang baik. Saat penginstalan, sebaiknya GPS telah dihubungkan ke laptop atau komputer. A. GPSd (GPS Daemon) GPSd merupakaan interface utuk koneksi GPS khususnya garmin. Login sebagai root dengan mengetik perintah sudo su pada terminal linux atau bsa mendownload melalui synaptisc packet manager dan untuk installnya bisa juga di ubuntu center, kemudian tekan enter setelah sudo su jika ada password login maka masukkan kemudian tekan enter.Instal 4 paket GPS daemon dengan root ~#apt-get install GPSd GPSd-clients libGPS phyton-GPSpada terminal akan melakukan proses mendownload semua paket data untuk driver GPS Garmin USB18 ini.Ada 22 paket baru yang terinstall dan 18 paket yang diperlukam GPS Untuk perizinan atau compile, bisa juga ketik # sudo dpkg-reconfigureGPSd okyes/dev/GPS0(attached to/dev/ttyUSB0)/var/GPSd.sockok Kemudian tekan enter tapi jika tidak otomatis GPSd nya maka pilih no dan pilih –n –b.Trus GPS harus konek ke usb serial dan GPSd dengan

JPE-UNHAS

mengetik langsung ~$ tty < /dev/ttyUSB0 atau ~$ sudo mknod /dev/ttyUSB0 Ada 3 jenis NMEA 0183 yang penting saja, jika hanya ingin memunculkan itu maka ketik ~$ cat /send.txt > /dev/ttyUSB0 setelah itu ketik ~$ GPSpipe -r kemudian enter. B. GPSpipe Jika GPSd aktif danterkoneksi dengan GPS maka GPSpipe dapat langsung digunakan.GPSpipe –r fungsinya untuk memunculkan NMEA data penerimaan GPS GPS reveiver, jika data yang dibutuhkan ingin ditentukan jumlahnya maka ketik saja GPSpipe –r -n , n= jumlah data yang diinginkan. Dalam menentukan posisi, kita membutuhkan paling sedikit 3 satelit untuk penentuan posisi 2 dimensi (lintang dan bujur) dan 4 satelit untuk penentuan posisi 3 dimensi (lintang, bujur, dan ketinggian). C. XGPS Jika GPSd dan GPSd- clients telah terinstall maka tidak perlu menginstall XGPS tapi langsung saja jalankan pada terminal linux. Jika tidak muncul satelit-satelitnya coba download paket device-nya ttyUSB…dan periksa apakah GPSd sudah terkoneksi dengan GPS. Sotware ini dapat menampilkan data 12 satelit setelah dibagi pada 2 belahan bumi pada equator yang sedang beroperasi misalnya longitude dan latitude suatu posisi dan SNR- nya.


Gambar 5. XGPS

Hal | 84

JPE-UNHAS


D. TangoGPS. Memvisualisasikan output NMEA GPS yang telah diolah sehingga dapat memperlihatkan posisi longitude dan latitude, suatu tempat melalui GPS reveiver yang telah terintegrasi ke peta (MAP).

Dimana disekitar tempat diletakkannya GPS receiver terdapat beberapa pohon-pohon rindang, yang menurut perkiraan kami merupakan kondisi yang dapat mewakili keadaan heavy. 

Moderat ( Berpenghalang Ringan ) Untuk kondisi moderat (berpenghalang ringan) juga merupakan salah satu dari jenis kondisi NLOS (Non-Line Of Sight), dimana kondisi adalah kondisi dimana GPS receiver diletakkan pada suatu tempat yang disekitarnya terdapat beberapa pohon yang tidak terlalu lebat daunnya sehingga memungkinkan untuk dapat menangkap sinyal transmisi dari satelit GPS meskipun tidak sebaik dari hasil yang diterima pada keadaan Open Space. IV. PENGUJIAN DAN ANALISIS DATA GPS IV.1

Gambar 6. TangoGPS

III.7 Jenis dan Lokasi Pengambilan Data a. LOS LOS (Line Of Sight) atau Open Space dilakukan pada suatu keadaan dimana posisi dari GPS receiver tidak mendapat halangan dari keadaan disekitarnya. Pengambilan data dilakukan pada pagi hari di atap gedung Fakultas Farmasi Lt.5 UNHAS (Universitas Hasanuddin) dengan beberapa posisi GPS reveiver dengan sudut yaitu 00 dan 450 yang telah teintegrasi dengan laptop dan kami sebagai pengamat dan operatornya berada di dekat laptop serta GPS receiver diletakkan di atas tempat penampungan air. b. NLOS (Kondisi Berpenghalang) 

Heavy (Berpenghalang Berat) Heavy (berpenghalang berat) merupakan salah satu dari jenis kondisi NLOS (Non-Line Of Sight) dimana pada kondisi ini, idealnya GPS receiver hanya mampu menerima sedikit atau sama sekali tidak mampu menagkap sinyal yang ditransmisikan oleh satelit GPS oleh karena rimbunnya pepohonan yang ada di sekitar GPS receiver. Hal | 85

Pendahuluan

Proses pengambilan data menggunakan receiver GPS, dilakukan di tiga lokasi berbeda dengan waktu yang berbeda serta posisi penerimaan receiver yang berbeda. Pengambilan data dengan receiver GPS ini dimaksudkan untuk mengetahui dengan jelas bagaimana perbandingan kekuatan sinyal yang diterima oleh receiver GPS. Adapun ketiga tempat/lokasi tersebut terletak dalam kawasan Kampus Universitas Hasanuddin Makassar. IV.2 Analisis Pengujian Kekuatan Sinyal Pada Berbagai Lingkungan IV.2.1 Analisis Pada Waktu Pagi Hari IV.2.1.1 Keadaan Open Space Pagi Sejak GPS penerima diproduksi oleh pabrik yang berbeda yang kemungkinan juga memiliki karakteristik yang berbeda, hal ini sangat penting karena GPS penerima portable yang digunakan pada penelitian ini dapat menyediakan ukuran SNR yang konsisten untuk mengantisipasi penerimaan sinyal pada kondisi lingkungan MS yang hampir sama. Lokasi Tanjung Bayang Makassar. Penggunaan keadaan Open space dimaksudkan agar memperoleh ukuran sinyal dari penerima untuk menentukan validnya/baiknya keunggulan dari penerima GPS tipe seperti ini. Lokasi Tanjung



PRN 26

SNR (dBHz)

PRN 15

mengalami gangguan sinyal akibat dari beberapa faktor diantaranya delay yang terjadi di ionosphere dan troposphere, dimana sinyal satelit terganggu saat melewati atmosfir bumi.

PRN 2 PRN 27

IV.2.1.3 Keadaan Heavy Pagi

PRN 4

Untuk pengukuran pada keadaan Heavy ini, dilakukan di taman depan gedung Hutan Sanrangan Sudiang pada pukul 06.30 WITA. Seperti yang telah dijelaskan sebelumnya bahwa pemilihan tempat ini dianggap mewakili keadaan Heavy.

Pada gambar terlihat bagaimana SNR yang diterima oleh GPS receiver, berdasarkan data NMEA yang diterima. Level sinyal SNR yang diterima tidak selalu konstan meskipun dalam keadaan open space (tak berpenghalang). Hal ini disebabkan oleh beberapa faktor diantaranya delay yang terjadi di ionosphere dan troposphere, dimana sinyal satelit terganggu saat melewati atmosfir bumi. IV.2.1.2 Keadaan Moderat Pagi Sebelum pengukuran pada keadaan Open Space pagi dilakukan, kami melakukan pengukuran terhadap keadaan Moderat pagi terlebih dahulu. Pengukuran ini dilakukan sekitar pukul 06.25 WITA. Pada keadaan ini, receiver GPS ditempatkan di atas tanah dimana disekitarnya terdapat beberapa pohon yang mengelilinginya. Keadaan Moderat Pagi PRN26 PRN42 PRN17

Jumlah Data (n)

PRN5

Gambar 8. SNR Pada Kondisi Moderat Pagi

Berdasarkan dari gambar 8 terlihat bahwa untuk keadaan Moderat pagi ini kualitas/ kekuatan sinyal yang diterima oleh receiver GPS banyak mengalami perubahan yang signifikan ketika pengukuran dimulai hingga selesainya pengukuran dilakukan. Rata-rata setiap satelit mengalami perubahan kualitas/kekuatan sinyal sebesar 10 dBHz untuk satelit yang pentransmisian sinyalnya baik, lain halnya dengan beberapa satelit yang

PRN 26

SNR (dBHz)

Gambar 7. SNR Pada Kondisi Open Space Pagi

PRN 15 PRN 2 Time (s)

SNR (dBHz)

Range (Jumlah Data)

SNR (dBHz)

JPE-UNHAS

PRN 4

PRN 9 PRN 8 Time (s)

Gambar 9. SNR Pada Kondisi Heavy Pagi

Kualitas signal strength pada pagi hari cukup baik walau sedikit PRN satelit yang aktif yang memancarkan sinyal yang baik antara 30-48 dBHz.Beberapa hal yang menjadi faktor dari tinggi rendahnya kualitas level signal strength yang dikirimkan oleh satelit GPS ke GPS receiver pada pengukuran sebelumnya, juga terdapat pada pengukuran kali ini. Seperti multipath fading yang terjadi pada satelit PRN40 dan PRN50, dimana ketiga satelit tersebut terbaca oleh receiver dalam satu kanal pengiriman yang sama dengaan signal strength 0 dBHz pada kondisi ini. Dari gambar diatas diketahui bahwa terdapat dua buah satelit yang tidak terbaca pada keadaan pagi, yakni sateli PRN25, PRN42. Sekali lagi, hal ini disebabkan karena berubahnya posisi tiap satelit pada orbit edarnya yang diatur oleh stasiun pengawasan GPS dan biasanya sudah diluar jangkauan orbit. Pada keadaan Heavy pagi, banyak sinyal yang tidak konstan dengan perubahan yang signifikan


Hal | 86

JPE-UNHAS


terjadi mencapai 0 dBHz penurunan akibat banyak faktor khususnya penghalang yang banyak di sekitar lokasi pengambilan data.

ditempatkan ditempat pengukuran dilakukan.

yang

sama

Keadaan Moderat Malam

Untuk keadaan Open Space malam ini sendiri dilakukan sekitar pukul 21.56 WITA, dengan kondisi dari keadaan disekitar tempat pengambilan data dapat dikatakan mewakili keadaan Open space sepenuhnya. Pengambilan data pada malam hari ini dilakukan untuk membandingkan bagaimana perbedaan kualitas/ kekuatan sinyal yang terjadi dibandingkan dengan keadaan sebelumnya serta besarnya pengaruh yang terjadi akibat adanya pengaruh ionisasi serta delay yang terjadi pada lapisan ionosfer dan troposfer. Berdasarkan dari yang terlihat pada gambar 10, terdapat satelit GPS yang dapat mentransmisikan sinyalnya dengan sangat baik dimana kondisi sinyal tersebut dapat dikatakan stabil.Meskipun pengukuran dilakukan pada keadaan Open Space, bukan berarti setiap sinyal yang dapat dibaca oleh GPS receiver selalu dalam keadaan baik. Karena ada juga satelit yang masih mengalami penurunan kualitas sinyal hingga mencapai 0 dBHz. SNR (dBHz)

PRN42 PRN30 PRN16 PRN31 Range (Jumlah Data)

SNR (dBHz)

IV.2.2.1 Keadaan Open Space Malam

PRN7 PRN1 PRN20 PRN32 PRN13

JUMLAH DATA (n)

PRN16

Keadaan Moderat Malam

SNR (dBHz)

IV.2.2 Analisis Pada Waktu Malam Hari

dimana

PRN11 PRN23 PRN17 PRN50 JUMLAH DATA (n)

Gambar 11. SNR Pada Kondisi Moderat Malam

Pada gambar dapat terlihat bahwa untuk keadaan Moderat malam ini, tidak semua sinyal yang ditransmisikan oleh satelit dapat diterima dengan baik oleh GPS receiver. Hanya ada beberapa satelit saja yang dapat mentransmisikan sinyalnya tanpa harus mengalami penurunan level kualitas sinyal yang signifikan. Untuk keadaan Moderat malam ini juga terjadi peristiwa cycle slips, yang mengakibatkan transmisi sinyal dari satelit PRN1 dan PRN23 menjadi tidak bagus.

SNR (dBHz)

Keadaan Open Space Malam

PRN23

IV.2.2.3 Keadaan Heavy Malam

PRN19

Pengambilan data ini dilakukan pada malam hari pukul 23.00 WITA lokasi depan halaman Gedung Fakultas Farmasi FKM UNHAS. Dengan kondisi topografi yang mendukung berpenghalang berat yaitu gedung dan pepohonan yang rindang (forest). Dengan menggunakan perangkat GPS receiver yang telah terintegrasi oleh software pada laptop / PC maka pengamatan dapat dilakukan. Kondisi malam hari yang gelap tanpa cahaya matahari akan memberikan pengamatan yang berbeda dengan kondisi dengan cahaya matahari tentunya dan mempengaruhi kualitas sinyal.

PRN20 PRN7 Range (Jumlah Data)

Gambar 10. SNR Pada Kondisi Open Space Malam

IV.2.2.2 Keadaan Moderat Malam Untuk pengukuran pada keadaan Moderat malam dilakukan sekitar pukul 23.20 WITA. Seperti halnya dengan pengukuran untuk keadaan Moderat pagi, posisi dari receiver juga Hal | 87



Penurunan sinyal di malam cenderung kurang dan lebih baik dibanding pagi dan sore hari, inilah uniknya pengambilan data ini.

JPE-UNHAS

membandingkan hasil kekuatan sinyal yang diterima pada pengukuran yang dilakukan di pagi hari.

60 50 PRN 7 SNR (dBHz)

40

PRN 20 PRN 32

30

PRN 19 PRN 1

20

PRN 11 PRN 23

10

PRN 13 0 0

100

200

300

400

500

600

Range (Jumlah Data)

45 40 35

SNR (dBHz)

30 25

PRN 16

20

PRN 17 PRN 8

15 10 5 0 0

100

200

300

400

500

600

Range (Jumlah Data)

Gambar 12. SNR Pada Kondisi Heavy Malam

Banyak PRN satelit yang mengalami naik turunnya sinyal secara signifikan. Jarak receiver 1 meter dari laptop begitupun penghalang terdekat yaitu pohon besar sekitar 1 meter dan selebihnya banyak pohon dan gedung yang berdekatan. Efek multipath dan cycle slips banyak terjadi, perubahan dan putusnya sinyal (0 dBHz) sering terjadi secara signifikan akan tetapi masih lebih baik dibanding pagi hari. Pada pengambilan data malam, PRN satelit sudah ada yang mengalami pergantian misalnya munculnya PRN 30 dan 8 saat pukul 23.00, muncul juga PRN fixed yang parkir di beberapa belahan bumi misalnya PRN 40,42 dan 43 jika diamati XGPS selama pengambilan data. IV.2.3 Analisis Pada Waktu Sore Hari IV.2.3.1 Analisis Pada Keadaan Open Space Sore Untuk pengukuran selanjutnya, dilakukan pada sore hari. Pengukuran ini dilakukan untuk

Gambar 13. Kondisi Satelit Pada Keadaan Open Space Sore

Pada gambar 13 terlihat ada beberapa satelit yang mengalami perubahan koordinat posisi edar pada orbitnya dibandingkan dengan pengukuran yang dilakukan pada pagi hari, kecuali untuk satelit PRN50 dan PRN42 tidak mengalami perubahan posisi edar. Ini terjadi karena stasiun pengawasan mengirimkan data yang baru dan telah diperbaiki kepada masing-masing satelit setiap empat jam. Data ini mencakup koreksi terhadap waktu dan posisi yang tepat dari satelit tersebut dan satelit-satelit GPS lainnya yang berada di dalam orbit. Data terbaru mengenai posisi satelit dapat ditentukan dengan melakukan pengukuran GPS terhadap ground antenna di lokasi yang telah diketahui. Hal ini juga menyebabkan adanya perbedaan pembacaan satelit yang ditangkap oleh GPS receiver. Untuk kondisi sore hari, kualitas level kekuatan sinyal yang diterima cenderung lebih baik dibandingkan dengan kualitas level sinyal yang diterima pada pengukuran yang dilakukan di pagi hari. Seperti yang terlihat pada gambar 14 dibawah ini, range SNR yang diterima oleh receiver GPS saat pengukuran berkisar antara 37-


Hal | 88

JPE-UNHAS


50 dBHz, menunjukkan kualitas level penerimaan sinyal yang lebih baik dibanding level sinyal pada pagi hari.

Gambar 14. SNR Tiap Satelit Pada Keadaan Open Space Sore

Berdasarkan pembahasan masalah yang telah dibuat untuk kondisi open space pada pagi hari, bahwa tinggi rendahnya kualitas level kuat sinyal yang ditransmisikan untuk dapat diterima oleh receiver GPS dengan baik sangat bergantung pada besarnya sudut elevasi serta posisi sudut azimuth agar tidak mendapat pengaruh dari efek ionisasi dari ionosfer dan troposfer. Baiknya kualitas level kuat sinyal yang diterima oleh receiver GPS pada pengukuran sore hari ini, disebabkan karena bentukan sudut elevasi untuk tiap-tiap satelit terhadap receiver masih

Hal | 89

lebih besar dibandingkan sudut elevasi yang terdapat pada pengukuran di pagi hari. Berdasarkan pada gambar 14 satelit yang memiliki kualitas SNR yang lebih baik dibandingkan dengan satelit lainnya adalah satelit PRN17, dimana kualitas level sinyal yang diterima oleh receiver masih lebih tinggi dibanding satelit yang lain yakni berkisar antara 48-50 dBHz. Untuk posisi satelit PRN17 ini berada pada sudut 450 untuk elevasinya dan sudut 330 untuk azimuthnya. Meskipun tidak memiliki sudut elevasi yang besar seperti pada satelit PRN42 dan PRN50, tetapi kualitas level sinyal yang diterima masih lebih baik dibanding kedua satelit tersebut. Stabilnya sinyal transmisi dari satelit PRN50 terhadap receiver pada keadaan sore hari menunjukkan bahwa kualitas level sinyal yang dimiliki satelit PRN50 ini tidak mengalami gangguan akibat dari aktivitas ion yang terjadi pada lapisan ionosfer dan troposfer. Untuk kualitas level sinyal yang ditransmisikan oleh satelit-satelit PRN2, PRN4, PRN7, PRN8, PRN13 dan juga PRN26 terbilang sangat baik meskipun sudut elevasi yang dibentuk oleh satelit-satelit ini terhadap receiver tidak sebesar sudut elevasi yang dibentuk oleh satelit PRN5, PRN10, PRN17, PRN28, PRN42 serta PRN50. Kondisi ini ditunjang akibat kecilnya aktivitas dari ion-ion yang terjadi pada lapisan ionosfer dan lapisan troposfer, sehingga sinyalsinyal yang ditransmisikan dapat diterima dengan baik oleh receiver. Pada pengukuran untuk sore hari ini, level sinyal yang diterima oleh receiver tidak mengalami kondisi cycle slips sehingga tidak terjadi penurunan kualitas level kuat sinyal hingga 0 dBHz. IV.2.3.2 Keadaan Moderat Sore Pengamatan pun kami lakukan di sore hari untuk mengetahui apa yang terjadi pada penerimaan GPS receiver dengan tempat yang sama. Untuk penerimaan satelit ternyata berbeda PRN yang diterima saat transmisi terjadi dan signal strength yang didapatkan lebih baik dari kondisi pagi hari dengan langit yang cerah (clear sky). NMEA yang munculpun mengikuti perubahan XGPS secara realtime sesuai data yang diinginkan,



lengkap dengan presisinya, longitude, latitude, altitude, dan track-nya. NMEA tanpa XGPS hanya terdiri dari 3 PRN saja sedangkan dengan XGPS bisa menampilkan 12 PRN satelit yang cukup bisa dipahami.

JPE-UNHAS

signifikan tapi hanya sementara kecuali PRN2 serta PRN7 yang kondisinya tidak aktif atau bernilai 0 dBHz.Termasuk baik penerimaan GPS receiver ini pada kondisi moderat karena bisa menampilkan satelit yang aktif di atas 40 dBHz signal strengthnya. PRN satelit dengan level signal maksimum berada pada PRN 28 dan sangat baik signal strengthnya. Hal ini bisa disebabkan oleh efek bayangan dan penghalang kecil serta efek ionesfer di sore hari juga kecil. IV.2.3.3 Keadaan Heavy Sore Pengukuran kali ini dilakukan pada sore hari tetapi masih dalam kondisi yang sama, yakni kondisi heavy. Untuk kondisi ini Perhatikan gambar berikut:

Gambar 15. Kondisi Satelit Pada Keadaan Moderat Sore

Terlihat pada gambar terjadinya transmisi dan komunikasi satelit terhadap GPS receiver hampir terlihat 12 PRN satelit berwarna hijau rata-rata signal strength mulai dari 40-50 dBHz. Jika ada penghalang yang tepat menghalangi transmisi sinyal satelit maka pada XGPS GPS akan muncul bulatan hitam PRN 2, jika penghalang itu tetap maka akan seperti itu terus dan akan mengalami pantulan sempurna. Untuk perubahan level sinyal dalam 1000 detik (s) dapat diamati pada gambar berikut ini:

Gambar 16. SNR Tiap Satelit Pada Keadaan Moderat Sore

Pada gambar terdapat 125 data 12 PRN satelit dalam 1000 sekon. Terlihat pada grafik diatas, ada beberapa PRN yang mengalami perubahan yang

Gambar 17. SNR Tiap Satelit Pada Keadaan Heavy Sore

Dibandingkan dengan pengukuran untuk keadaan awal pada kondisi heavy di pagi hari, kondisi satelit yang dapat mengirimkan sinyal SNR pada keadaan ini relative lebih sedikit. Seperti yang telah diketahui bahwa yang menjadi penyebab sedikitnya satelit yang dapat mengirimkan sinyal SNRnya adalah rimbunnya pepohonan disekitar lokasi pengambilan data sehingga dedaunan dan ranting-ranting dari pepohonan inilah yang menjadi penghalang diterimanya sinyal oleh GPS receiver. Pada gambar diatas, satelit PRN17 masih lebih baik dalam mengirimkan kualitas sinyal SNR. Begitu pula dengan satelit PRN10 yang sempat mengalami kenaikan kualitas level signal strength, tetapi kembali lagi ke kondisi awal ketika pengukuran dimulai. Untuk satelit lain yang terdapat pada gambar 17 masih dapat terbaca SNR


Hal | 90


yang dikirimkan meskipun kualitas signal strength yang ditunjukkan kadang menagalami penurunan yang drastis. Selebihnya ada sekitar empat satelit yang benar-benar tidak dapat terbaca sinyal SNR yang dikirimkannya oleh GPS receiver. Pada kondisi heavy sore ini juga masih terdapat tiga satelit yang dibaca pada satu kanal penerimaan sinyal.

Keadaan Open Space Pagi 45

PRN26 PRN15

SNR (dBHz)

JPE-UNHAS

PRN2 PRN27 PRN4 PRN9

PRN12 Jumlah Data (n) Gambar 19. SNR Pada kondisi Open Space Pagi 450

Untuk gambar kondisi XGPS dibawah ini menunjukkan bagaimana kondisi satelit-satelit yang dapat ditangkap oleh GPS receiver pada keadaan sore hari. Efek ionesfer aktif di siang hari hingga sore hari sehingga transmisi sinyal pada kondisi heavy sangat tidak efektif dengan signal strenght rata-rata di bawah 30 dBHz kecuali PRN 2,10 dan 17 stabil. Untuk PRN 4 dan 23 cukup baik karena masih dipengaruhi lapisan ionesfer pada ketinggian tersebut sehingga bisa terjadi delay sinyal. IV.3 Analisis Pengujian Kekuatan Sinyal Berdasarkan Sudut Kedatangan Sinyal IV.3.1 Analisis Pada Waktu Pagi Hari IV.3.1.1 Keadaan Open Space Pagi Dengan Sudut penerimaan 450 Setelah dilakukan pengukuran pada keadaan Open Space pagi dengan keadaan awal, maka pengukuran dilanjutkan dengan menggunakan sudut penerimaan 450. Hal ini bertujuan untuk mengetahui bagaimana perbandingan kualitas level sinyal yang diterima oleh GPS receiver berdasarkan sudut kedatangan sinyal yang diterima. Hal | 91

IV.3.1.2 Keadaan Moderat Pagi Dengan Sudut Penerimaan 450 Sama halnya dengan pengukuran yang dilakukan untuk keadaan Open Space, pada keadaan Moderat juga dilakukan pengukuran untuk keadaan dengan sudut penerimaan 450 yang tujuannya ialah untuk mengetahui bagaimana perbandingan dari kualitas level sinyal terima dari GPS receiver. Untuk keadaan Moderat pagi dengan sudut penerimaan 450 ini dilakukan pada pukul 07.16 WITA. Keadaan Moderat Pagi 45

SNR (dBHz)

Gambar 18. Kondisi Satelit Pada Keadaan Heavy Sore

Dari gambar dapat terlihat bahwa satelit yang mampu mentransmisikan sinyal satelit dengan baik ditunjukkan oleh satelit PRN4, dimana kualitas level sinyal yang ditransmisikan cenderung konstan berada pada range 48-50 dBHz. Yang mana jika dilihat dari posisi satelit PRN4 itu sendiri tidak mendapat halangan dari lingkungan sekitar. Namun jika diperhatikan dengan seksama perbedaan kualitas level sinyal yang terjadi untuk keadaan Open Space dalam posisi awal dengan kualitas level sinyal dengan sudut penerimaan 45 0, tidak mengalami perbedaan yang signifikan diantara keduanya.

PRN26 PRN15 PRN17 PRN4

Range (Jumlah Data)

PRN5

Gambar 20. SNR Pada Kondisi Moderat Pagi 450



IV.3.1.3 Keadaan Heavy Pagi 450 Pengambilan data ini dilakukan pada pagi hari pukul 07.00 WITA lokasi depan halaman Gedung Fakultas FKM UNHAS. Dengan kondisi topografi yang mendukung berpenghalang berat yaitu gedung dan pepohonan yang rindang (forest). Dengan menggunakan perangkat GPS receiver yang telah terintegrasi oleh software pada laptop /

PC maka pengamatan dapat dilakukan. Kondisi pagi hari yang cerah dengan cahaya matahari akan memberikan pengamatan yang berbeda dengan kondisi tanpa cahaya matahari atau di saat aktivitas matahari tinggi pada jam 2 siang tentunya dan mempengaruhi kualitas sinyal. PRN 26

SNR (dBHz)

PRN 15 PRN 2 PRN 4 PRN 12 Range (Jumlah Data)

PRN 27

PRN 9

SNR (dBHz)

Berdasarkan pengamatan terhadap gambar 20, dapat diketahui bahwa satelit yang pentransmisian sinyalnya mampu dibaca dengan baik oleh GPS receiver adalah satelit PRN15 dan PRN4. Kedua satelit tersebut selama proses pengukuran bebas dari faktor-faktor yang dapat menyebabkan berkurangnya kualitas level sinyal penerima. Namun diantara kedua satelit tersebut, satelit PRN15 masih lebih baik untuk ukuran kualitas level sinyal yang ditransmisikan. Pada pengukuran kali ini, satelit PRN15 memiliki level kualitas /kekuatan sinyal yang berkisar antara 40-48 dBHz. Dimana proses transmisi sinyal yang dilakukan dapat dikatakan sangat baik. Penerimaan sinyal yang sangat baik oleh GPS receiver disebabkan oleh karena posisi dari GPS receiver pada keadaan dengan sudut penerimaan 450 ini, langsung mengarah tepat dimana posisi satelit PRN15 itu berada. Dilihat dari posisi satelit seperti pada gambar IV.18, posisi satelit PRN15 berada pada 510 untuk sudut elevasi dan 2370 untuk sudut azimuthnya.Sedangkan untuk satelit PRN4 sendiri memiliki kualitas level sinyal yang berkisar pada range 38-44 dBHz. Kualitas level sinyal yang diterima oleh GPS receiver dari pancaran satelit PRN4 ini juga dapat dikatakan baik, meskipun tidak sebesar kualitas level sinyal dari satelit PRN15. Untuk satelit lainnya, meskipun dapat mentransmisikan sinyal dengan baik tetapi hal tersebut hanya berlangsung selama beberapa saat saja. Hal ini disebabkan setelah beberapa saat GPS receiver mampu untuk menangkap sinyal dari satelit GPS dengan baik, akibat dari adanya efek penghalang dan bayangan menyebabkan kualitas level sinyal dari satelit-satelit tersebut mengalami penurunan yang signifikan (hingga mencapai 0 dBHz).

JPE-UNHAS

PRN 8

Range (Jumlah Data) Gambar 21. SNR Pada Kondisi Heavy Pagi 450

Karena metode penyebaran satelit menggunakan DSSS atau spread spectrum maka level sinyal penerimaan bermacam-macam, ada yang konstan dan ada yang signifikan perubahannya. Hal tersebut disebabkan oleh bias ionosfer dan troposfer yang dapat menyebabkan delay serta redaman. Efek dari topografi bumi juga menyebabkan hal tersebut terjadi misalnya efek multipath dari reflector dari penghalang di bumi dimana GPS receiver menerima 2 sinyal atau lebih dari suatu satelit bisa terlihat pada PRN5, 12 dan 27.

IV.3.2 Analisis Pada Waktu Malam Hari IV.3.2.1 Keadaan Open Space Malam 450 Pengambilan data untuk keadaan Open Space malam ini dilakukan sekitar pukul 22.03 WITA. Pengukuaran ini dilakukan dengan meletakkan GPS receiver diatas tempat penampungan air yang ada pada atap gedung dari fakultas Farmasi lantai 5 UNHAS, dengan jarak antara user dengan GPS receiver tersebut adalah sekitar 1 meter.


Hal | 92


Keadaan Open Space Malam

450

SNR (dBHz)

PRN42 PRN20 PRN23 PRN13 PRN19 Range (Jumlah Data)

Keadaan Open Space Malam 450 SNR (dBHz)

PRN30 PRN16 PRN31 PRN7 PRN11 Range (Jumlah Data) Gambar 22. SNR Pada Kondisi Open Space Malam 450

Karena pembahasan yang dilakukan dalam penelitian ini adalah mengenai bagaimana level kekuatan sinyal transmisi dari setiap satelit GPS terhadap GPS receiver, berarti level kuat sinyal yang diterima oleh receiver pada kondisi awal bisa dipastikan mengalami perubahan ketika diubah kondisi sudut penerimaan dari receiver menjadi sudut 450. Berdasarkan gambar grafik yang diperoleh dari hasil pengukuran seperti gambar diatas, setiap satelit dapat mentransmisikan sinyal dengan baik sehingga mampu terbaca dengan baik oleh GPS receiver. Jika dilihat pada gambar satelit yang mampu mentransmisikan sinyalnya dengan baik adalah satelit PRN42, dimana satelit ini memiliki kualitas level sinyal yang dapat dikatakan stabil berada pada range 47-49 dBHz. Hal ini tidak berbeda jauh dengan hasil yang diterima pada pengukuran untuk keadaan Open Space pada kondisi awal, yang mana pada kondisi tersebut satelit PRN42 juga memiliki kualitas level sinyal yang dapat dikatakna stabil juga, hanya saja besaran level sinyal yang diterima oleh receiver sedikit lebih rendah dibandingkan dengan kondisi ini. Selain satelit PRN42, terdapat beberapa satelit yang juga dapat mentransmisikan sinyalnya Hal | 93

dengan baik yakni satelit PRN1, PRN11, PRN13, PRN19, PRN20, PRN23 dan juga PRN30. Satelitsatelit tersebut juga memiliki level kualitas sinyal yang baik, akan tetapi satelit-satelit tersebut tidak mampu mentransmisikan sinyalnya secara stabil/ konstan. Dan untuk satelit PRN16 mengalami kondisi yang sedikit berbeda dengan yang terjadi pada keadaan open space, dimana pada keadaan open space awal satelit PRN16 mengalami penurunan kualitas yang signifikan ketika menjelang akhir pengukuran. Sedangkan pada kondisi dengan sudut penerimaan 450 untuk keadaan ini, satelit PRN16 dapat mentransmisikan sinyal yang lebih baik dibandingkan pada keadaan awal tadi. Satelit PRN16 ini sempat mengalami penurunan kualitas level sinyal hingga menyentuh angka 0 dBHz yang berlangsung hanya sesaat, selebihnya dapat mentransmisikan sinyal dengan lebih baik. Berbeda dengan satelit PRN31 yang mana pada keadaan awal tadi dapat mentransmisikan sinyal dengan sangat baik dan tidak menunjukkan penurunan kualitas yang signifikan, namun pada kondisi dengan sudut penerimaan 450 ini satelit PRN31 sempat mengalami penurunan kualitas level sinyal hingga mencapai 0 dBHz akan tetapi hal tersebut berlangsung hanya sebentar untuk selanjutnya kembali dapat mentransmisikan sinyal dengan baik hingga akhir pengukuran. IV.3.2.2 Keadaan Moderat Malam 450 Sama seperti pengukuran yang dilakukan pada kondisi malam hari, kali ini juga dilakukan untuk keadaan moderat malam dengan mengubah posisi sudut penerimaan menjadi sudut 450. Pengukuran ini dilakukan sekitar pukul 23.35 WITA. Keadaan Moderat Malam 450

PRN7 PRN1

SNR (dBHz)

JPE-UNHAS

PRN20 PRN32

PRN13 PRN23 Range (Jumlah Data)

PRN16

Gambar 23. SNR Pada Kondisi Moderat Malam 450



Pengarahan GPS receiver dapat mengubah level sinyal pada satelit. Efek penghalang ringan cukup melemahkan sinyal dalam beberapa detik (second). Sudut 450 baik digunakan untuk pengamatan level sinyal satelit dan dapat menjadi acuan untuk mendapatkan informasi yang akurat. Pengarahan sudut 450 cukup memberikan efek perubahan level signal strength menjadi lebih baik. Hal ini berhubungan dengan suatu sudut elevasi yang digunakan pada system komunikasi satelit untuk mendapatkan pengarahan yang lebih baik terhadap satelit yang dituju dan tidak lepas dari penjelasan sebelumnya efek bayangan dan penghalang. IV.3.2.3 Keadaan Heavy Malam Dengan Sudut Penerimaan 450 Pengamatan pun kami lakukan di malam untuk mengetahui apa yang terjadi pada penerimaan GPS receiver dengan tempat yang sama. Untuk penerimaan satelit ternyata berbeda PRN yang diterima saat transmisi terjadi dan signal strength yang didapatkan lebih baik dari kondisi pagi hari dengan langit yang cerah (clear sky).Data terbaru mengenai posisi satelit dapat ditentukan dengan melakukan pengukuran GPS terhadap ground antenna di lokasi yang telah diketahui. Hal ini juga menyebabkan adanya perbedaan pembacaan satelit yang ditangkap oleh GPS receiver.

SNR (dBHz)

PRN 1 PRN 11 PRN 23 PRN 13 Range (Jumlah Data)

PRN 7

SNR (dBHz)

PRN 16 PRN 42 PRN 17 Range (Jumlah Data)

PRN 30

Gambar 24. SNR Pada Kondisi Heavy Malam 450

Dengan sudut penerimaan 450 maka dengan antena posisi tersebut ternyata sinyal yang diterima lebih baik sedikit dari 00, penurunan level

JPE-UNHAS

sinyalnya berkurang terutama sampai 0 dBHz. Nilai signal strength tertinggi dicapai oleh PRN7 yaitu 47 dBHz dengan koordinat pada XGPS sinyal dapat dengan baik ditransmisikan dalam rentang waktu tertentu. Beberapa satelit GPS mengalami penurunan kekuatan sinyal yang sangat signifikan (0 dBHz) walaupu levelnya mencapai level yang baik dan disebabkan oleh beberapa faktor yang disebutkan, khususnya efek multipath yang dimana koordinat PRN–nya tepat mendapat efek bayangan penghalang bahkan sinyalnya tidak menentu. Untuk sinyal yang tidak sampai sama sekali karena koordinat satelit GPS yang tidak dapat dijangkau oleh antena.Pada malam hari pukul 23.00 terjadi pergantianorbit edar satelit GPS satu per satu sampai waktu tertentu akan terganti semua dapat terlihat perbedaanya pada XGPS setiap keadaan waktu dan secara cepat mengalami pergantian itu setiap 12 jam. Aktivitas matahari di malam hari sangat kecil dan komponen basah masih stabil sehingga tidak menimbulkan noise (gangguan) yang besar. V. PENUTUP V.1 KESIMPULAN Kesimpulan yang dapat diperoleh adalah sebagai berikut : 1. Untuk hasil dari keseluruhan proses pengambilan data yang dilakukan baik pada keadaan Open Space, Moderat maupun Heavy, kualitas signal strength yang diterima oleh GPS receiver dengan sangat baik ditunjukkan pada keadaan Open Space khususnya untuk keadaan malam hari. 2. Melihat hasil data yang diperoleh dan diolah, ketiga lokasi mewakili daerah suburban yang cukup padat dengan penduduk, gedung dan pepohonan walaupun demikian level sinyal gps yang baik masih didapatkan pada lokasi tertentu di Makassar. 3. Makassar termasuk lingkungan yang berpenghalang ringan (kondisi Moderat) yang cukup baik untuk mengetahui posisi user melalui penerimaan sinyal PRN satelit GPS. 4. Untuk letak posisi pengambilan data di Makassar dapat diketahui melalui software XGPS yaitu longitude dan latittudenya


Hal | 94

JPE-UNHAS


sedangkan untuk level sinyal (SNR) terlihat pada tabel XGPS serta info koordinat satelit gps. 5. Kualitas sinyal yang baik setelah dilakukan analisa dan pengujian yaitu berada dalam range 39-55 dBHz, sedang untuk range 30-38 dBHz dapat dikatakan cukup baik, dan kualitas yang buruk jika kurang dari 29 dBHz karena secara spontan sinyal yang ditransmisikan tidak akan dapat diterima oleh receiver. 6. Keakurasian posisi dipengaruhi juga oleh besarnya nilai DOP (Dilution of Precision) yaitu HDOP untuk Longitude (Horizontal) dan VDOP untuk Latitude (Vertikal), semakin kecil nilainya semakin baik keakurasiannya, nilai DOP yang paling baik di bawah 1,5. 7. Semakin besar sudut elevasi antara satelit GPS dengan GPS receiver maka sinyal yang diterima akan semakin baik, hal ini ditunjukkan pada keadaan Open Space. 8. Kualitas sinyal setiap satelit yang diterima oleh GPS receiver sangat dipengaruhi oleh beberapa faktor diantaranya multipath fading, cycle slips, troposfer, keadaan sekitar serta efek dari ionosfer. 9. Penurunan kualitas level sinyal besar pengaruhnya karena disebabkan oleh efek dari ionosfer dengan nilai TEC (Total Electron Content) yang besar, yang dimana berperan sebagai medium propagasi sinyal. 10. Besaran minimal SNR yang dikirimkan oleh satelit GPS sehingga dapat ditangkap oleh GPS receiver adalah 30 dBHz. 11. Teknologi open source yang tersedia pada Linux sangat efektif untuk mengintegrasikan GPS ke Laptop tanpa perlu menggunakan microcontroller. 12. Penerimaan Sinyal GPS receiver terhadap PRN satelit yang beroperasi sangat baik diterima di malam hari yang dimana tidak dipengaruhi oleh efek dan bias ionosfer yang aktif di siang hari terlihat dari data yang didapatkan. 13. Koordinat satelit dapat dilihat dari sudut elevasi dan azimuth yang mengikuti pergerakan setiap satelit sedangkan koordinat GPS receiver dari user (pengguna) dilihat pada longitude dan latitudenya. Dimana sudut Hal | 95

elevasi dan azimuth hanya mengalami perubahan rata-rata 10 setiap pergerakan PRN satelit. V.2 SARAN Hasil yang dicapai dalam penelitian ini masih belum sempurna, oleh karena itu kami memberikan beberapa saran antara lain : 1. Pengembangan komunikasi lanjut GPS dapat digunakan pada perangkat open source linux dan distro linux lainnya sehingga dapat memberikan ide yang lebih cermat dan hemat dalam pembuatan aplikas-aplikasi yang mempermudah pelacakan, pemetaan serta mengetahui koordinat posisi user 2. Sebaiknya penelitian GPS lebih banyak diteliti ke sisi internalnya yang dapat menghasilkan sisi eksternal (output) yang lebih baik misalnya Signal to Noise Ratio (SNR) atau signal strength, Elevasi, Azimuth, dll. 3. Sistem GIS dan pemetaan digital GPS perlu juga banyak dikembangkan pada Sistem Operasi Linux karena berbasis open source seperti GPS for Google Earth 4. Dibutuhkan pengembangan dan penelitian lebih lanjut mengenai GPS daerah Makassar yang dikenal sebagai daerah maritim. 5. Penelitian GPS yang lebih lanjut sebaiknya dicoba juga pada daerah pegunungan. Daftar Pustaka [1]

[2] [3] [4] [5]

[6] [7]

[8]

Abidin W. A. W. Z.2008. “Measurement Of Mobile Satellite Signal Using Hanheld GPS Receiver At Mid- And Low- Latitude Regions”. Jepang:Tateiba/Fujisaki Laboratory, Kyushu University Abidin, Hasanuddin Z.2007. “Penentuan Posisi Dengan GPS Dan Aplikasinya”. Jakarta:PT Pradnya Paramita Abidin, Hasanuddin Z.2007. “Modul-1 Introduction of GPS”. Bandung:Geodesy Research Division, ITB Abidin, Hasanuddin Z.2007. “Modul-5 Kesalahan dan Bias GPS”. Bandung:Geodesy Research Division, ITB Engel .U.2003. “Improving Position Accuracy by Combined Processing of Galilleo and GPS Satellite Signal”,IEEE Transaction Aerospace and Electronic System, Information Fusion 2008 11 th International Confrence on Publication Year : 2008, Page (s) : 1-8. Kaplan, D.E and J.Hegarty, C.”Understanding GPS : Principles and Applications Second Edition”.USA, Masschusetts. S. Braasch, M and J.Van Dierendonck, A.”GPS Receiver Architectures and Measurements”.Proceedings ofIEEE, Vol. 87, no.1, 1999. Komjathy, A.(1997). Global Ionopheric Total Electron Content Mapping Using The Global Positioning System. PhD. Dissertation, Departement of Geodesy and Geomatic Engineering Technical Report No.188, University of New Brunswick, Fredericton, New Brunswick, Canada, 248 pp.


JPE-UNHAS. address: 1 2 Abstrak

Recommend Documents