Satellite Communications System

1. GPS NETWORK SATELLITE
OLEH:
BAHRIL ILMID NUGROHO (07)
BAHRUL ULUM (08)
BIMANTARA P URNA PUTRO H (09)
CHOLIFATUL DINI UTAMI (10)
DINY YOLANDA SARI (11)
EMMA ROSIDA VIDIESTI (12)
Kelompok 2 / TT 3C

2. Pengertian singkat
GPS (Global Positioning System) adalah sebuah peralatan navigasi yang awalnya
didesain pada saat menghadapi permasalahan dari pasukan Amerika serikat dalam
menghadapi perang Vietnam, yang merupakan system navigasi berbasis
satelit yang dikembangkan oleh Departemen Pertahanan Amerika yang didukung oleh 27
jaringan satelit.
Amerika Serikat kemudian mengadakan percobaan dengan 4 satelit, yang diberi
nama TRANSIT. Satelit ini memiliki orbit yang sangat tinggi dan dipakai untuk kepentingan
militer. Namun, sistem ini masih memiliki tingkat keakuratan yang rendah dan posisinya hanya
bisa diperoleh setiap 2 jam.
Generasi berikutnya dibangun oleh NAVSTAR dan dioperasikan secara terbatas pada
tahun 1986. Sistem ini hanya berfungsi 3 sampai 4 jam setiap hari karena satelit yang
diorbitkan hanya sedikit. Proses pengorbitan satelit NAVSTAR sempat tertunda karena
kecelakaan Kapal Ruang Angkasa Challenger pada tahun 1988. Challenger rencananya akan
digunakan untuk meluncurkan satelit-satelit GPS NAVSTAR.

3. Sistem GPS benar-benar dioperasikan pada saat dimulainya Perang Teluk pada tahun 1990. Total
satelit yang diorbitkan sebanyak 21 satelit untuk menyediakan sistem GPS di seluruh dunia
dengan kemampuan pengiriman data setiap waktu. Departemen Pertahanan Amerika Serikat
juga mengoperasionalkan GPS yang dipasarkan bebas mulai tahun 1990. Sistem ini masih dipakai
sampai saat ini.
Satelit-satelit GPS mengorbit terhadap bumi 2 kali sehari pada ketinggian 11.000 mil
diatas bumi, dan memancarkan elevasi dan posisi dengan tepat. Sistem penerima GPS mengolah
signal, lalu mengukur interval antara saat signal dipancarkan dan diterima untuk menentukan
jarak antara antara receiver GPS di bumi dan satelit. Pada saat receiver GPS menghitung data-
data tersebut dari 3 satelit minimum, lokasi di permukaan bumi dapat ditentukan dengan cepat.

4. Sedangkan GPS jenis kedua adalah GPS PPS yang memiliki keakuratan yang sangat tinggi, baik
waktu, kecepatan, dan posisi. Sayangnya, sistem GPS ini hanya digunakan oleh Departemen
Pertahanan AS dan instansi lain yang diberi lisensi. PPS akan mengirimkan data, dengan
menggunakan frekuensi L1 dan L2 dan hanya untuk kepentingan militer.

5. Coverage Area
GPS terdiri dari 3 segmen: Segmen kontrol/pengendali, Segmen angkasa, dan Segmen
pengguna.
Dimana segmen angkasa terdiri dari 24 satelit yang beroperasi dalam 6 orbit pada ketinggian
20.200 km dan inklinasi 55 derajat dengan periode 12 jam (satelit akan kembali ke titik yang
sama dalam 12 jam).

6. Bagian Kontrol
Bagian ini untuk mengontrol. Setiap satelit dapat berada sedikit di luar orbit, sehingga bagian ini
melacak orbit satelit, lokasi, ketinggian, dan kecepatan.
Sinyal-sinyal dari satelit diterima oleh bagian kontrol, dikoreksi, dan dikirimkan kembali ke
satelit.
Koreksi data lokasi yang tepat dari satelit ini disebut dengan data ephemeris, yang nantinya akan
di kirimkan kepada alat navigasi kita.

7. Bagian Angkasa
Bagian ini terdiri atas kumpulan satelit-satelit yang berada di orbit bumi, sekitar 12.000 mil
diatas permukaan bumi
Masing-masing satelit memiliki kodenya sendiri-sendiri. Nomor kode ini biasanya akan
ditampilkan di alat navigasi, maka kita bisa melakukan identifikasi sinyal satelit yang sedang
diterima alat tersebut.
Data ini berguna bagi alat navigasi untuk mengukur jarak antara alat navigasi dengan satelit,
yang akan digunakan untuk mengukur koordinat lokasi
Ada dua jenis gelombang yang saat ini dipakai untuk alat navigasi berbasis satelit pada
umumnya, yang pertama L1 pada 1575.42 MHz. Sinyal L1 ini yang akan diterima oleh alat
navigasi. Satelit juga mengeluarkan gelombang L2 pada frekuensi 1227.6 Mhz. Gelombang L2 ini
digunakan untuk tujuan militer.

8. Bagian Pengguna
Bagian ini terdiri atas alat navigasi yang digunakan. Satelit akan memancarkan data almanak dan
ephemeris yang akan diterima oleh alat navigasi secara teratur.
Almanak=berisikan perkiraan lokasi (approximate location) satelit yang dipancarkan terus
menerus oleh satelit
Ephemeris= dipancarkan oleh satelit, dan valid untuk sekitar 4-6 jam
Dari sinyal-sinyal yang dipancarkan oleh kumpulan satelit tersebut, alat navigasi akan melakukan
perhitungan-perhitungan, dan hasil akhirnya adalah koordinat posisi alat tersebut

9. Fungsi dan Aplikasinya
Militer
Seperti menuntun arah rudal atau melacak posisi pasukan. Dengan cara ini maka dapat diketahui mana
teman atau lawan untuk menghindari salah sasarnan atau menentukan pergerakan pasukan
Navigasi
Sebagai alat navigasi seperti kompas, Dengan begitu pengendara dapat melihat posisi dan
memandu (tracking) lokasi yang akan dituju dan mencari jalan alternatif ketika macet.
Sistem Informasi Geografi
Untuk keperluan SIG, GPS sering digunakan untuk melakukan pengukurna lapangan dalam pembuatan
peta.
Pemantau Gempa
GPS memiliki ketelitan tinggi dan dapat digunakan untuk memantau pergerakan tanah yang ordenya hanya
milimeter per tahun. Pemantauan pergerakan tanah berguna untuk memperkirakan terjadinya gempa atau
aktivitas tektonik dan vulkanik lainnya

10. Pelacak Kendaraan
GPS digunkan juga untuk melacak posisi kendaraan saat ini berada. Para pelaku agen travel atua
penyewaan mobil biasanya menggunakan bantuan GPS untuk memonitor posisi klien.
Aplikasi Kontrol Pesawat Ulang Alik
Penggunaan lebih lanjut dari GPS adalah mencakup aplikasi kontrol dan panduan bagi mesin tak
berawak seperti eksplorasi luar angkasa atau tempat-tempat berbahaya di bumi yang tidak
dapat dijangkau manusia.

11. Fitur GPS di kendaraan

12. Cara Kerja GPS
Setiap daerah di atas permukaan bumi ini minimal terjangkau oleh 3-4 satelit. Pada prakteknya,
setiap GPS terbaru bisa menerima sampai dengan 12 chanel satelit sekaligus.
Cara kerja GPS secara logik ada 5 langkah:
1. Memakai perhitungan “triangulation” dari satelit.
2. Untuk perhitungan “triangulation”, GPS mengukur jarak menggunakan travel time sinyal radio.
3. Untuk mengukur travel time, GPS memerlukan memerlukan akurasi waktu yang tinggi.
4. Untuk perhitungan jarak, kita harus tahu dengan pasti posisi satelit dan ketingian pada
orbitnya.
5. Terakhir harus menggoreksi delay sinyal waktu perjalanan di atmosfer sampai diterima
receiver.

13. Satelit GPS berputar mengelilingi bumi selama 12 jam di dalam orbit yang akurat dia dan
mengirimkan sinyal informasi ke bumi. GPS reciever mengambil informasi itu dan dengan
menggunakan perhitungan “triangulation” menghitung lokasi user dengan tepat. GPS reciever
membandingkan waktu sinyal di kirim dengan waktu sinyal tersebut di terima. Dari informasi itu
didapat diketahui berapa jarak satelit. Dengan perhitungan jarak jarak GPS reciever dapat
melakukan perhitungan dan menentukan posisi user dan menampilkan dalam peta elektronik.
Sebuah GPS reciever harus mengunci sinyal minimal tiga satelit untuk memenghitung posisi 2D
(latitude dan longitude) dan track pergerakan. Jika GPS receiver dapat menerima empat atau
lebih satelit, maka dapat menghitung posisi 3D (latitude, longitude dan altitude). Jika sudah
dapat menentukan posisi user, selanjutnya GPS dapat menghitung informasi lain, seperti
kecepatan, arah yang dituju, jalur, tujuan perjalanan, jarak tujuan, matahari terbit dan matahari
terbenam dan masih banyak lagi.

14. SISTEM SATELIT GPS
Untuk menginformasikan posisi user, 24 satelit GPS yang ada di orbit sekitar 12,000 mil di atas kita.
Bergerak konstan bergerak mengelilingi bumi 12 jam dengan kecepatan 7,000 mil per jam. Satelit GPS
berkekuatan energi sinar matahari, mempunyai baterai cadangan untuk menjaga agar tetap berjalan
pada saat gerhana matahari atau pada saat tidak ada energi matahari.
Satelit GPS adalah milik Departemen Pertahanan (Department of Defense) Amerika, adapun hal-hal
lainnya mengenai GPS ini:
1. Nama satelit adalah NAVSTAR
2. GPS satelit pertama kali adalah tahun 1978
3. Mulai ada 24 satelit dari tahun 1994
4. Satelit di ganti tiap 10 tahun sekali
5. GPS satelit beratnya kira-kira 2,000 pounds
6. Kekuatan transmiter hanya 50 watts atau kurang

15. Satelit-satelit GPS harus selalu berada pada posisi orbit yang tepat untuk menjaga akurasi data
yang dikirim ke GPS reciever, sehingga harus selalu dipelihara agar posisinya tepat. Stasiun-
stasiun pengendali di bumi ada di Hawaii, Ascension Islan, Diego Garcia, Kwajalein dan Colorado
Spring. Stasiun bumi tersebut selalu memonitor posisi orbit jam jam satelit dan di pastikan selalu
tepat.

16. SIGNAL SATELIT GPS
1. Carriers
Satelite GPS mengirim sinyal dalam dua frekuensi. L1 dengan 1575.42 Mhz dengan membawa dua
status pesan dan pseudo-random code untuk keperluan perhitungan wakt. L2 membawa 1227.60
MHz dengan menggunakaan presesi yang lebih akurat karena untuk keperluan militer.
2. Pseudo-Random Codes
GPS yang digunakan untuk publik akan memantau frekuensi L1 pada UHF (Ultra High Frequency)
1575,42 MHz. Sinyal L1 yang dikirimkan akan memiliki pola-pola kode digital tertentu yang disebut
sebagai pseudorandom. Sinyal yang dikirimkan terdiri dari dua bagian yaitu kode Protected (P) dan
Coarse/Acquisition (C/A). Kode yang dikirim juga unik antar satelit, sehingga memungkinkan setiap
receiver untuk membedakan sinyal yang dikirim oleh satu satelit dengan satelit lainnya.
3. Navigation Message
Ada sinyal frekuensi berkekuatan lemah yang di tambahkan pada kode L1 yang memberikan informasi
tentang orbit satelit, clock corectionnya dan status sistem lainnya.

17. Terima kasih…