GNSS: Semua yang Perlu Anda Ketahui.

Pendahuluan

Sebelum kita melihat sejarah Sistem Satelit Navigasi Global (GNSS, GNSS; selanjutnya disebut GNSS) atau real-time kinematics (RTK atau Real Time Kinematic)

Ini adalah gambaran dasar dari sistem navigasi satelit seperti yang kita kenal, tetapi hari ini kita melangkah lebih jauh untuk membahas sistem navigasi satelit canggih yang dikenal sebagai GNSS. Setiap sistem navigasi satelit dengan kemampuan jangkauan global disebut sistem satelit navigasi global atau GNSS. Tapi itu tidak semua. GNSS memiliki senjata rahasia...

Salah satu teknologi yang sering diandalkan GNSS adalah real-time kinematics, atau RTK. Kinematika waktu nyata adalah teknik penentuan posisi satelit global yang membantu GNSS meningkatkan keandalan dan akurasi data target. Dalam hal penentuan posisi, pemosisian, dan akurasi maksimum, kombinasi GNSS dengan RTK meningkatkan tingkat akurasi tidak seperti yang lainnya. RTK memperkuat sinyal fase yang dipertukarkan antara pemancar dan penerima, sehingga memberikan akurasi tingkat sentimeter dan koreksi sinyal waktu nyata.

Apa itu GNSS atau Sistem Satelit Navigasi Global?

Sistem Satelit Navigasi Global awalnya dikembangkan oleh Angkatan Udara AS, ketika teknologi itu disebut Sistem Pemosisian Global, atau GPS, dan hanya dapat digunakan oleh militer AS. Seiring waktu, teknologi GPS telah tersedia untuk semua orang di planet ini. Sekarang setiap smartphone yang dilengkapi dengan GPS dapat diakses dengan mudah oleh semua orang, pemerintah beberapa negara telah memutuskan untuk membawa teknologi ini ke tingkat yang lebih maju, akurat, dan berjangka panjang. Dengan demikian, kemunculan Sistem Satelit Navigasi Global atau GNSS telah menjadi fenomena resmi bagi konsumen sektor swasta.

Saat ini, selain Amerika Serikat, GLONASS Rusia dan Galileo dari Uni Eropa adalah dua GNSS operasional utama yang beroperasi di permukaan planet kita. Dengan munculnya teknologi GNSS, banyak teknologi bantu, yang dikenal sebagai Sistem Navigasi Regional, mulai beroperasi. Konsep teknologinya sama dengan GNSS, tetapi mencakup lebih sedikit wilayah geografis.

Bagaimana cara kerja sistem satelit navigasi global atau GNSS?​​

Satelit GNSS memiliki dua gelombang pembawa yang terekam pada pita L, yaitu L1 (1575,42 MHz) dan L2 (1227,60 MHz). Tujuan utama dari dua panjang gelombang ini adalah untuk mengirimkan sinyal dari satelit yang terhubung ke permukaan bumi. Menurut Techopedia, penggunaan teknologi L-band dapat mengurangi overhead sekaligus menyediakan koneksi yang andal yang kurang rentan terhadap gangguan. Pengenalan L-band dengan penempatan antena yang benar menawarkan sejumlah keuntungan untuk drone pertanian

Di sisi lain, penerima GNSS yang terletak di permukaan bumi terdiri dari antena dan unit pemrosesan. Tujuan antena adalah untuk menerima sinyal yang dikodekan dari satelit yang terhubung, dan tugas unit pemrosesan adalah untuk memecahkan kode sinyal menjadi informasi yang berarti.

Catatan: Untuk menemukan satu penerima, GNSS harus mengumpulkan data dari setidaknya tiga satelit terpisah.

Setiap satelit GNSS mengorbit Bumi pada interval 11 jam 58 menit dan 2 detik. Informasi waktu yang ditransmisikan oleh satelit ditransmisikan menggunakan kode sehingga penerima dapat menentukan interval waktu selama kode tersebut ditransmisikan.

Sinyal yang ditransmisikan dari satelit berisi data yang dikodekan yang membantu penerima untuk menentukan lokasinya, dan penerima itu sendiri memposisikan dirinya secara tepat sesuai dengan posisi satelit.

Penerima IC menghitung perbedaan waktu antara waktu siaran dan waktu penerimaan sinyal yang dikodekan. Setelah penerima diposisikan tepat relatif terhadap satelit, unit pemrosesan menerjemahkan lokasi penerima dalam bentuk garis lintang, garis bujur, dan ketinggian. Jadi, berdasarkan konsep sederhana ini, setiap GNSS beroperasi di permukaan planet ini.

Aplikasi layanan satelit navigasi global

Munculnya teknologi GNSS telah mengubah konsep pelacakan posisi dengan tingkat tinggi akurasi dan jangkauan yang luas. Ada beberapa aplikasi GNSS utama yang telah membantu dunia melihat masa depan yang lebih baik.

GNSS untuk navigasi

Di antara semua teknologi lainnya, konsep GNSS memiliki dampak besar pada teknologi navigasi. Baru-baru ini, GNSS telah dimasukkan ke dalam industri otomotif, sekarang hampir setiap perusahaan otomotif mengintegrasikan teknologi GNSS ke dalam model mobil mereka. Integrasi teknologi GNSS membantu pengemudi dengan mudah menavigasi rute yang tidak diketahui untuk menjelajahi jalan dunia.

Penggunaan GNSS dalam sistem navigasi tidak terbatas pada mobil, karena teknologi ini sekarang banyak digunakan di pesawat terbang juga. Pemetaan medan awal dan pembaruan medan waktu nyata dari GNSS memungkinkan pilot menghindari tabrakan dalam lalu lintas udara. Selain itu, GNSS yang digunakan di kokpit pesawat juga menggunakan teknologi seperti WAAS atau GBAS (LAAS) untuk meningkatkan akurasi heading.

Apa itu WAAS?

Tidak seperti alat bantu navigasi berbasis darat tradisional, Wide Area Augmentation System (WAAS) menyediakan layanan navigasi di seluruh Sistem Wilayah Udara Nasional atau disingkat NAS). WAAS memberikan informasi tambahan ke penerima GPS / WAAS untuk meningkatkan akurasi dan integritas perkiraan posisi saat ini.

Apa itu GBAS atau LAAS?

Secara historis, Administrasi Penerbangan Federal (FAA) pernah mengacu pada apa yang sekarang kita sebut GBAS, LAAS. Menurut situs web Federal Aviation Administration, Ground-Based Augmentation System (GBAS) adalah sistem yang menyediakan koreksi diferensial dan pemantauan integritas sistem satelit navigasi global (GNSS).

Selain berbagai aplikasi GNSS di mobil dan pesawat terbang, GNSS juga digunakan untuk menavigasi kapal / yacht dan kapal di permukaan air.

Catatan: kapal juga menggunakan blok fungsional GNSS yang disebut "Man Overboard" atau abbr. MASSA. Fitur ini memungkinkan awak kapal untuk menentukan lokasi seseorang yang jatuh ke laut.

GNSS untuk survei dan pemetaan geologi

Survei geodesi dan pemetaan geologi adalah aplikasi penting lainnya dari GNSS. Sebagian besar penerima GNSS menggunakan data sinyal yang dihasilkan pada frekuensi gelombang L1 untuk melakukan pemetaan geologi. Dilengkapi dengan osilator kristal presisi yang membantu gelombang untuk mengurangi kesalahan jam saat pemetaan. Peneliti juga dapat melakukan pengukuran yang sangat akurat dengan menghitung offset yang sesuai antara sensor GNSS.

Misalnya, jika area yang mengalami deformasi aktif (misalnya gunung berapi) dikelilingi oleh beberapa stasiun penerima, maka GNSS dapat berguna untuk mendeteksi segala jenis deformasi atau pergerakan tanah.

Aplikasi GNSS di Industri Lain

Selain aplikasi GNSS di atas, yang penting juga meliputi:

1. Satelit Bergerak
2. Layanan Darurat dan Presisi Berbasis Lokasi
3. Meningkatkan Prakiraan Cuaca
4. Geocoding Fotografi
5. Pemasaran dan Lainnya

Perangkat Pengukuran Inersia atau Sensor INS

Unit Pengukuran Inersia (IMU) memainkan peran penting dalam sistem satelit navigasi global. Seperti dibahas di atas, sistem GNSS mengumpulkan sinyal data dari setidaknya tiga satelit di orbit, di mana setiap sinyal yang diterima oleh penerima sangat akurat.

Namun, jika sinyal terhalang oleh rintangan apa pun seperti pohon, batu besar, atau bangunan, sinyal tidak dapat lagi memberikan penentuan posisi yang akurat. Unit pengukuran inersia adalah sejenis sensor inersia yang menghitung rotasi dan percepatan benda yang bergerak untuk menentukan posisinya di ruang angkasa.

Mari kita masuk lebih dalam ke detailnya

IMU terdiri dari 6 sensor tambahan yang terletak di sepanjang tiga sumbu ortogonal lainnya, di mana masing-masing juga terdiri dari akselerometer dan giroskop. Tugas akselerometer adalah mengukur percepatan linier benda yang bergerak, sedangkan giroskop mengukur percepatan rotasi. Jadi, dengan menghitung nilai dari kedua sensor ini, sistem dapat dengan mudah menentukan lokasi yang tepat dari benda yang bergerak. Secara bersamaan, GNSS dan IMU memberikan solusi navigasi yang lebih kuat dan akurat kepada pengguna akhir.

Untuk meringkas

Berkat kemajuan teknologi baru-baru ini, banyak konsep dan teknologi telah secara signifikan mengubah lapangan bermain untuk robotika, komunikasi satelit dan navigasi seperti yang kita kenal. Sistem Satelit Navigasi Global adalah pemain kunci di antara teknologi inovatif yang telah meningkatkan kehidupan sehari-hari seperti yang kita kenal sekarang. Terlebih lagi, RTK menyediakan GNSS dengan akurasi tingkat sentimeter dengan koreksi sinyal waktu nyata. Menggabungkan GNSS dan RTK memberikan akurasi tertinggi dan kualitas pelacakan tertinggi yang Anda butuhkan. Bagaimanapun, GNSS dan RTK adalah kombinasi paling kuat di pasaran saat ini.

Dalam ikhtisar ini, kami telah menjelajahi semua area yang mungkin untuk GNSS dan membahas secara rinci konsep, prinsip operasi, dan aplikasinya. Kami berharap materi yang disajikan telah sepenuhnya menginformasikan Anda tentang teknologi GNSS, mencerahkan dan menginspirasi Anda untuk mencapai tujuan Anda. Terima kasih atas perhatian Anda.