15112093_Eka Fitriani_Tugas 1 GNSS

TUGAS 1 GD3105 SURVEI GNSS

Sistem GNSS

Eka Fitriani 15112093

TEKNIK GEODESI DAN GEOMATIKA FAKULTAS ILMU DAN TEKNOLOGI KEBUMIAN INSTITUT TEKNOLOGI BANDUNG 2014

EKA FITRIANI_15112093 | Sistem GNSS

1

Latar belakang

GNSS merupakan suatu sistem satelit yang terdiri dari konstelasi satelit yang menyediakan informasi waktu dan lokasi, memancarkan macam-macam sinyal dalam berbagai frekuensi secara terus menerus, yang tersedia di semua lokasi di atas permukaan bumi. GNSS memiliki peran penting dalam bidang navigasi. GNSS yang ada saat ini adalah Global Positioning System (GPS) milik Amerika Serikat, Global Navigation Satellite System (GLONASS) milik Rusia, Galileo milik Uni Eropa, dan Compass atau Beidou milik Cina. India dan Jepang telah mengembangkan kemampuan GNSS regional dengan meluncurkan sejumlah satelit ke antariksa untuk menambah kemampuan yang sudah disediakan oleh sistem global dalam menyediakan tambahan cakupan regional .

Sistem satelit navigasi global atau GNSS terdiri dari segmen antariksa, segmen pengendali dan segmen pengguna. Segmen antariksa (satelit) memancarkan sinyal navigasi kepada segmen pemakai, yang dikendalikan stasiun pengendali di Bumi. Satelit navigasi terdiri dari konstelasi satelit dengan cakupan global. Fungsi satelit-satelit tersebut mengirim sinyal ke receiver yang dipasang di pesawat terbang, kapal laut, kendaraan bermotor dan manusia, untuk dapat menentukan posisi-posisi mereka.

Pengertian GNSS

GNSS adalah singkatan dari Global Navigation Satellite System, System , dan merupakan istilah generik standar untuk sistem navigasi satelit yang menyediakan informasi posisi, kecepatan dan waktu dengan jangkauan global. Istilah ini mencakup misalnya GPS, GLONASS, Galileo, dan sistem Beidou regional lainnya. Teknologi GNSS muncul pertama kali oleh Departemen Pertahanan Amerika Serikat, dengan adanya teknologi NAVSTAR-GPS. GNSS digunakan untuk kepentingan sipil dan militer. Seperti Survei dan Pemetaan, Geologi, Hiking, Navigasi Laut dan Udara dll. Sampai saat ini terdapat 2 (dua) sistem satelit navigasi global yang telah beroperasi dan memberikan pelayanan secara global, yaitu sistem satelit navigasi global GPS milik Amerika Serikat dan sistem satelit navigasi global GLONASS milik Rusia. Sistem satelit navigasi global tersebut, utamanya GPS telah dimanfaatkan oleh berbagai negara, termasuk Indonesia, untuk berbagai kepentingan baik militer maupun sipil. Untuk kepentingan militer, antara lain EKA FITRIANI_15112093 | Sistem GNSS

2

telah digunakan perang, sedangkan untuk kepentingan sipil antara lain digunakan dalam sistem informasi geografi, pemantauan gempa, dan untuk pelacak kendaraan. Amerika Serikat dan Rusia masih terus mening-katkan kemampuan sistem satelitnya tersebut sehingga dapat meningkatkan pelayanannya termasuk untuk kepentingan komersial.

Negara-negara Negara-negara lainnya yang sedang mengembangkan mengembangkan sistem satelit navigasi-nya adalah (i) Sistem Galileo milik Eropa yang dikembangkan Uni Eropa bekerja-sama dengan European Space Agency (ESA) direncanakan akan selesai pada tahun 2015, (ii) Sistem navigasi regional Beidou, dikembangkan Cina, juga akan selesai pada tahun 2015, (iii) Sistem navigasi India Regional Navi gational Satellite System (IRNSS) yang dikembang-kan oleh India direncanakan akan selesai pada tahun 2014, dan (iv) Quasi-Zenith System Satellite (QZSS) yang dikembangkan oleh Jepang direncanakan direncanakan akan beroperasi pada tahun 2013.

Jenis Orbit

a. Orbit Progade Orbit prograde yaitu orbit yang sudut inklinasi orbitnya (i) me menuhi hubungan : 0° < i < 90° dan sudut inklinasi tersebut dihitung berlawanan arah jarum jam di titik nodal (ascending node), dari bidang ekuator ke bidang orbit. Pada orbit prograde pergerakan satelit dalam orbitnya searah dengan rotasi Bumi.

Gambar 2.1 Orbit Prograde Pada sistem GPS (Global ( Global Positioning System) System ) mempunyai orbit dengan sudut inklinasi 55 o dari ekuator. Sedangkan pada sistem GLONASS (Global ( Global Navigation Satellite System) System) mempunyai orbit dengan sudut inklinasi 64,8 o dari ekuator.


3

b. Medium Earth Orbit (MEO) Medium Earth Orbit yaitu suatu orbit satelit di angkasa yang mengelilingi bumi dengankarakteristik antara lain : 

Tinggi orbit : sekitar 6.000 – 12.000 km, di atas permukaan bumi



Periode Orbit : 5 – 12 jam



Kecepatan putar : 19.000 km/jam



Waktu Tampak : 2 – 4 jam per hari



Delay Time : 80 ms ( Waktu perambatan gelombang dari stasiun bumi ke satelit dan kembali lagi ke stasiun bumi)



Jumlah Satelit : 10 – 12 (Global Coverage)



Penggunaan : Satelit Citra, Cuaca, Mata-mata, sistem telekomunikasi bergerak (mobile)misalnya satelit Oddysey dan ICO.

GLOBAL POSI TI ONI NG SYSTEM (GPS)

a. Sejarah dan Status

GPS adalah sistem radio navigasi dan penentuan posisi menggunakan satelit. Nama formalnya adalah NAVSTAR GPS, kependekan dari NAVigation Satellite Timing and Ranging Global Positioning System. Sistem yang dapat digunakan oleh banyak orang sekaligus dalam segala cuaca ini, didesain untuk memberikan posisi dan kecepatan tiga dimensi yang teliti, dan juga informasi mengenai waktu, secara kontinyu di seluruh dunia. Aristektur dari sistem GPS disetujui oleh Departemen Pertahanan Amerika Serikat pada tahun 1973. Satelit yang pertama diluncurkan pada tahun 1978, dan secara resmi sistem GPS dinyatakan operasional pada tahun 1994. Biaya pembangunan sistem GPS yang pernah dilaporkan adalah sekitar 10 milyar USD, sementara biaya operasi dan pemeliharaan per tahunnya berkisar dari 250 sampai 500 juta USD. b. Segmen Satelit

Satelit GPS dapat dianalogikan sebagai stasiun radio angkasa, yang diperlengkapi dengan antena-antena untuk mengirim dan menerima sinyal – sinyal gelombang. Sinyal-sinyal ini selanjutnya diterima oleh receiver GPS di dekat permukaan bumi, dan digunakan untuk


4

menentukan informasi posisi, kecepatan, maupun waktu.Selain itu satelit GPS juga dilengkapi dengan peralatan untuk mengontrol „tingkah laku‟ attitude satelit. 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 Satelit GPS Blok I adalah generasi satelit percobaan ( Initial Concept Validation Satellites),

dan pertama kali diluncurkan pada tanggal 22 Februari 1978.Sejak saat itu sampai tahun 1985, ada 11 satelit Blok I yang diluncurkan. Meskipun satelit Blok I hanya dimaksudkan sebagai satelit percobaan, tetapi sejak awal satelit-satelit Blok I ini sudah banyak digunakan oleh pihak militer maupun sipil dengan hasil yang baik.

Gambar Satelit Blok I GPS

Satelit GPS Blok II adalah satelit GPS operasional generasi pertama, dan mempunyai nomor

SVN (Space Vehicle Number ) dari 13 sampai 21. Satelit Blok II ini dibangun oleh Rockwell International dan diluncurkan mulai Februari 1989 sampai Oktober 1990. Berbeda dengan satelit Blok I, satelit Blok II didesain sedemikian rupa untuk meminimalkan interaksi dengan stasiun pemantau di Bumi, dan disampinng itu sebagian besar aktivitas pemeliharaan satelit dapat dilakukan tanpa mengganggu pengiriman sinyal. Pengiriman data secara periodik dari EKA FITRIANI_15112093 | Sistem GNSS

5

segmen pengontrol ke satelit juga tidak akan mengganggu pelayanan yang diberikan oleh satelit tersebut. Satelit Blok II ini mempunyai kapasitas penyimpanan data selama 14 hari, ketimbang 3,5 hari pada satelit Blok I.

Satelit Blok IIA, yang juga dibangun oleh Rockwell International mempunyai nomor SVN

dari 22 sampai 40. Satelit Blok IIA pada dasarnya identik dengan satelit Blok II, dengan satu pengecualian yaitu seandainya stasiun pemantau satelit tidak dapat mengirimkan ppesan navigasi yang baru ke satelit, maka satelit akan mampu mengirimkan pesan navigasi yang terakhir sampai selama 180 hari. Meskipun dari sisi pengguna innformasi orbit yang dikirimkan dalam hal ini ketelitiannya berkurang dengan waktu, namun setidaknya sistem satelit tetap beroperasi dan dapat digunakan.

Satelit Blok II/IIA didesain untuk memberikan pelayanan selama 7,3 tahun, dan setiap satelit memilikik 4 jam atom: 2 Cesium dan 2 Rubidium; serta memiliki kemampuan Selective Availability (SA) dan Anti Spoofing (AS). Satelit Blok II/IIA ini diluncurkan dari Cape Canaveral Air Force Station dengan menggunakan Delta II MLV ( Medium Launch Vehicle).

Gambar Bentuk Tipikal Satelit GPS Blok II/IIA


6

Gambar Cape Canaveral Air Force Station

Satelit Blok IIR adalah generasi satelit GPS setelah satelit Blok IIA yang dibangun oleh

General Electric, dan mempunyai nomor SVN dari 41 sampai 62. Satelit pertama diluncurkan pada tanggal 17 Januari 1997, tetapi hancur karena kegagalan dalam proses peluncurannya. Karakteristik yang spesifik dari satelit Blok IIR ini adalah kemampuannya untuk melakukan navigasi yang sifatnya mandiri.Dalam hal ini, satelit Blok IIR dapat menciptakan pesan navigasinya sendiri tanpa pengiriman dari stasiun pengontrol di Bumi. Dengan kemampuannya ini sistem dapat menjaga ketelitiannya secara baik meskipun cukup lama tidak melakukan kontak dengan segmen pengonntrol di Bumi. Satelit Blok IIR didesain untuk memberikan pelayanan selama 7,8 tahun dan setiap satelit mempunyai jam atom: 1 Cesium dan 2 Rubidium; serta memiliki kemampuan SA dan AS.

Gambar Bentuk Tipikal Satelit GPS Blok IIR


7

Satelit Blok IIF adalah generasi satelit GPS yang menggantikan generasi satelit Blok IIR.

Dalam hal ini Angkatan Udara AS merencanakan membeli sebanyak 33 buah satelit Blok IIF.

Gambar Bentuk Tipikal Satelit GPS Blok IIF

Sampai saat ini ada 24 satelit GPS yang secara terus menerus berada dimasing-masing lintasannya di 6 orbit geostationer sekeliling planet bumi. Orbit satelit GPS bersudut 55 o terhadap ekuator dengan ketinggian rata-rata 20.200 km dari permukaan bumi. Setiap satelit beratnya ± 800 kg dan bergerak dalam orbitnya dengan kecepatan ± 4 km/detik. Jarak antar satelit diatur agar minimal 4 satelit yang bergeometri baik dari setiap tempat di permukaan bumi pada setiap saat. Setiap satelit ini memancarkan sinyal gelombang radio pada 2 frekwensi, yaitu 1575,24 MHz (sinyal L1/kode P) dan 1227,60 MHz (L2).

Gambar Konfigurasi Orbit Satelit-satelit GPS


8

Gambar Distribusi Satelit GPS

c. Segmen Sistem Kontrol

Segmen sistem kontrol berfungsi mengontrol dan memantau operasional satelit dan memastikan bahwa satelit berfungsi sebagaimana mestinya. Fungsi ini mencakup beberapa tugas dan kewajiban, antara lain:  Menjaga agar semua satelit masing-masing berada di posisi orbitnya yang seharusnya.  Memantau status dan kesehatan dari semua sub-sistem satelit.  Memantau panel matahari satelit, level daya baterai, dan propellant level yang

digunakan untuk manuver satelit.  Menentukan dan menjaga waktu sistem GPS.

Kelayakgunaan satelit-satelit GPS tersebut dimonitor dan dikontrol oleh segmen kontrol yang terdiri dari beberapa stasiun pemonitor dan pengontrol yang tersebar di seluruh dunia, yaitu di pulau Ascension, Diego Garcia, Kwajalein, Hawaii, dan Colorado Springs. Disamping memonitor dan mengontrol kesehatan seluruh satelit beserta seluruh komponennya, segmen kontrol ini juga berfungsi menentukan orbit dari seluruh dari seluruh satelit GPS yang merupakan informasi vital untuk penentuan posisi dengan satelit.


9

Secara spesifik, segmen sistem kontrol terdiri dari Ground Antenna Station (GAS), Monitor Station (MS), Prelaunch Compatibility Station (PCS), dan Master Control Station (MCS).

Gambar Lokasi Stasiun Sistem Kontrol GPS

Gambar Skema Kerja Sistem Kontrol GPS

d. Segmen Receiver

Segmen receiver merupakan bagian utama dari segmen pengguna yang terdiri dari pengguna GPS, baik di darat, laut, maupun udara. Dalam hal ini alat penerima sinyal GPS (GPS EKA FITRIANI_15112093 | Sistem GNSS

10

receiver ) diperlukan untuk menerima dan memproses sinyal -sinyal dari satelit GPS untuk digunakan dalam penentuan posisi, kecepatan dan waktu. Komponen utama dari suatu receiver GPS secara umum adalah antena dengan pre-amplifier, bagian RF dengan pengidentifikasi sinyal dan pemroses sinyal, pemroses mikro untuk pengontrolan receiver , data sampling dan pemroses data ( solusi navigasi ), osilator presisi , catu daya, unit perintah dan tampilan, dan memori serta perekam data.

Gambar Komponen Utama Receiver GPS Pengklasifikasian receiver GPS dapat dilakukan dengan berbagai cara, yaitu antara lain berdasarkan fungsinya, data yang direkamnya, jumlah kanalnya, ataupun penggunanya. Berdasarkan jenis data yang direkam atau diberikan, receiver GPS dapat diklasifikasikan sebagai berikut, yaitu:  Receiver kode-C/A (contohnya receiver tipe navigasi dan tipe pemetaan)  Receiver kode-C/A + fase-L1 (contohnya receiver tipe geodetik satu frekuensi)  Receiver kode-C/A + fase-L1 + fase-L2 (contohnya receiver tipe geodetik dua

frekuensi yang menggunakan teknik signal squaring )  Receiver kode-C/A + kode-P + fase-L1, L2 (contohnya receiver tipe geodetik dua

frekuensi kode-P)

Jika dilihat dari fungsinya, secara umum receiver GPS dapat diklasifikasikan secara skematik seperti pada gambar berikut :


11

Gambar Klasifikasi Receiver GPS

Receiver GPS penentuan posisi tipe navigasi kadang disebut dissebut tipe genggam

(handheld receiver) umumnya digunakan untuk menentukan posisi absolut secara instan yang tidak menuntut ketelitian tinggi. Receiver navigasi tipe sipil memiliki ketelitian sekitar 50100 m, dan untuk tipe militer dapat memberikan ketelitian sekitar 10-20 m. Harga dari receiver tipe navigasi ini juga umumnya cukup murah. Receiver GPS tipe genggam juga terdiri dari berbagai merek yang beredar di pasaran.

Gambar Contoh Receiver GPS Tipe Navigasi Tipe Sipil dan Tipe Militer

Receiver GPS penentuan posisi tipe pemetaan juga memberikan data pseudorange (kode-

C/A) seperti halnya receiver tipe navigasi. Hanya bedanya, pada receiver tipe pemetaan, data tersebut direkam dan dipindahkan ke komputer untuk diproses lebih lanjut. Oleh sebab itu, EKA FITRIANI_15112093 | Sistem GNSS

12

receiver tipe pemetaan ini dapat digunakan untuk penentuan posisi secara diferensial, dan dalam hal ini ketelitian yang dapat diberikan sekitar 1-5 m. Contoh aplikasi dari receiver GPS tipe pemetaan adalah untuk survei dan pemetaan geologi dan pertambangan, peremajaan peta, serta pembangunan dan peremajaan basis data SIG.

Gambar Contoh Receiver Tipe Pemetaan

Receiver GPS penentuan posisi tipe geodetik merupakan tipe receiver yang paling canggih,

paling mahal, dan juga paling presisi pada tipe receiver GPS untuk penentuan posisi. Oleh sebab itu, receiver tipe geodetik umumnya digunakan untuk aplikasi-aplikasi yang menuntut ketelitian yang relatif tinggi, seperti untuk pengadaan titik-titik kontrol geodesi, pemantauan deformasi, dan studi geodinamika.

Gambar Contoh Receiver GPS Tipe Geodetik EKA FITRIANI_15112093 | Sistem GNSS

13

Berbeda dengan receiver untuk penentuan posisi, receiver GPS untuk penentuan waktu didesain hanya untuk memberikan informasi waktu ataupun frekuensi yang teliti. Receiver ini umumnya dilengkapi dengan keluaran 1 pps (pulse per second). Beberapa receiver GPS tipe ini juga dilengkapi dengan receiver Lorran-C, dalam rangka untuk meningkatkan keandalannya. Beberapa yang lainjuga dilengkapi jam atom Rubidium atau Cesium, dalam rangka untuk meningkatkan stabilitas jangka pendek dan jangka panjangnya. Disamping untuk penentuan waktu dan frekuensi secara teliti, receiver GPS tipe ini juga dapat disunakan unntuk aplikasi-aplikasi seperti transfer antar benua, sinkronisasi jaringan telekomunikasi digital, maupun sinkronisasi jaringan pembangkit tenaga listrik.

Gambar Contoh Receiver GPS untuk Penentuan Waktu

Global Navi gation Satell i te System (GLONASS)


GLONASS merupakan singkatan Global Navigation Satellite System adalah sistem navigasi radio yang berbasiskan satelit yang dioperasikan oleh Russian Aerospace Defence untuk pemerintah Rusia. GLONASS melengkapi dan memberikan alternatif dari Global Positioning System (GPS) dan saat ini sistem navigasi hanya alternatif dengan cakupan global dan presisi yang sama Pengembangan GLONASS dimulai di Uni Soviet pada tahun 1976. Dimulai pada 12 Oktober 1982, roket banyak meluncurkan satelit ke sistem sampai " konstelasi " selesai pada 1995. Pada awal 2000, di bawah presiden Vladimir Putin, restorasi sistem itu menjadi prioritas EKA FITRIANI_15112093 | Sistem GNSS

14

tinggi pemerintah dan pendanaan secara substansial meningkat.Saat ini, GLONASS merupakan program yang paling mahal dari Russian Federal Space Agency, menghabiskan sepertiga dari anggaran tahun 2010. Pada tahun 2010, GLONASS telah mencapai cakupan 100% dari Rusia wilayah itu dan pada bulan Oktober 2011, konstelasi orbital penuh 24 satelit dipulihkan, memungkinkan cakupan global yang penuh. Desain satelit GLONASS telah mengalami beberapa upgrade, dengan versi terbaru yang GLONASS-K . b. Segmen Satelit

Kontraktor utama dari program GLONASS adalah Reshetnev Information Satellite Systems (sebelumnya disebut NPO-PM). Perusahaan yang terletak di Zheleznogorsk, adalah desainer dari semua satelit GLONASS, bekerja sama dengan Institute for Space Device Engineering (bahasa Rusia: РНИИ

КП )

dan Russian Institute of Radio Navigation and Time. Produksi

berkala satelit dilakukan oleh perusahaan Polyot PC di Omsk . Selama tiga dekade pengembangan, desain satelit telah melalui banyak perbaikan, dan dapat dibagi menjadi tiga generasi: GLONASS yang asli (sejak 1982), GLONASS-M (sejak 2003), dan GLONASS-K (sejak 2011). Setiap satelit GLONASS memiliki desain GRAU 11F654, dan masing-masing juga memiliki desain militer "Cosmos-NNNN". Generasi Pertama

Generasi pertama satelit GLONASS (juga disebut Uragan) kesemuanya 3-sumbu yang stabil, umumnya memiliki berat 1.250 kg dan dilengkapi dengan sistem propulsi sederhana untuk memungkinkan relokasi dalam konstelasi. Seiring waktu, dilakukan pengembangan menjadi Blok IIa, IIb, dan IIV, dengan pengembangan setiap blok evolusioner. Enam satelit Blok IIa diluncurkan di 1985-1986 dengan standar waktu dan frekuensi yang lebih baik dari prototype, dan stabilitas frekuensi yang meningkat.Satelit-satelit ini juga menunjukkan umur hidup rata-rata 16 bulan operasional.Satelit Blok Iib dengan desain 2 tahun masa hidup, muncul pada tahun 1987, dimana total 12 sateli t diluncurkan, tapi setengah dari jumlah itu hancur dalam kecelakaan kendaraan peluncuran. Enam satelit yang berhasil mencapai orbit bekerja dengan baik, beroperasi selama rata-rata hampir 22 bulan. Blok IIV adalah yang paling produktif dari generasi pertama.Digunakan secara eksklusif 1988-2000 dan terus dimasukkan dalam peluncuran sampai 2005, total 25 satelit EKA FITRIANI_15112093 | Sistem GNSS

15

diluncurkan.Didesain untuk hidup selama tiga tahun, namun berbagai satelit melebihi tiga tahun, dengan satu model yang hidup sampai 68 bulan. Satelit Blok II yang biasanya diluncurkan tiga buah pada satu waktu dari Kosmodrom Baikonur menggunakan Proton-K Blok-DM-2 atau Proton-K Briz-M boosters.Satu-satunya pengecualian adalah ketika pada dua peluncuran, sebuah satelit reflektor geodetik Etalon diganti oleh sebuah satelit GLONASS. Generasi Kedua

Generasi kedua dari satelit, yang dikenal sebagai Glonass-M, dikembangkan awal tahun 1990 dan pertama kali diluncurkan pada tahun 2003.Satelit ini memiliki masa hidup tujuh tahun dan berat sekitar 1.480 kg. Ukuran satelit adalah sekitar 2,4 m (7 ft 10 in) dengan diameter 3,7 m (12 kaki) tinggi, dengan rentang panel surya 7,2 m (24 kaki) untuk kemampuan pembangkit tenaga listrik sebesar 1600 watt pada saat peluncuran. Struktur payload belakang menjadi tempat 12 antena utama untuk transmisi L-band.Reflektor laser sudut kubus juga dilakukan untuk membantu dalam penentuan orbit yang tepat dan penelitian geodesi. Satelit ini juga menggunakan jam atom Cesium. Total sebanyak 14 satelit generasi kedua diluncurkan sampai akhir 2007.Seperti generasi sebelumnya, satelit-satelit generasi kedua diluncurkan sejumlah tiga satelit sekali waktu menggunakan Proton-K Blok-DM-2 atau Proton-K Briz-M boosters.

Gambar Bentuk Tipikal Satelit GLONASS-M


16

Generasi Ketiga

GLONASS-K adalah sebuah peningkatan dari generasi sebelumnya, yaitu pada segi bobot.Bobot satelit GLONASS-K sekitar 750 kg, jauh lebih ringan dibandingkan bobot satelit GLONASS-M yang sekitar 1450 kg.Satelit ini memiliki masa hidup operasional 10 tahun. Satelit generasi ketiga mengirimkan sinyal navigasi yang lebih banyak untuk meningkatkan akurasi sistem, termasuk sinyal CDMA baru pada band L3 dan band L5 yang akan menggunakan modulasi mirip dengan GPS modern, Galileo ,dan Compass. Satelit GLONASS generasi ini dipersenjatai peralatan yang canggih yang dibuat dari komponenkomponen dari Rusia yang akan membuat akurasi GLONASS meningkat dua kali lipat. Seperti halnya dengan satelit sebelumnya, GLONASS-K adalah 3-sumbu yang stabil dengan panel surya ganda.Satelit GLONASS-K pertama berhasil diluncurkan pada 26 Februari 2011. Karena pengurangan bobot satelit, GLONASS-K dapat diluncurkan berpasangan dari lokasi peluncuran Kosmodrom Plesetsk dengan menggunakan biaya jauh lebih rendah Soyuz-2.1b boostersatau enam satelit pada sekali waktu dari Kosmodrom Baikonur menggunakan Proton-K Briz-M.

Gambar Bentuk Tipikal Satelit GLONASS-K


17


Segmen kontrol darat melakukan kontrol satelit GLONASS.Segmen sistem kontrol terdiri dari System Control Center (SCC) yang terletak di wilayah Moskow, dan beberapa stasiun Telemetry, Tracking, dan Control (TT & C) yang terdistribusikan ke seluruh wilayah Rusia. Segmen Kontrol Darat melakukan tugas sebagai berikut:  Pemantauan orbit konstelasi  Menyesuaikan parameter orbit satelit secara berkelanjutan  Mengupload program waktu, perintah kontrol, dan informasi khusus

Agar

operasional

sistem

navigasi

satelit

menjadi

normal,

sangat

penting

untuk

menyinkronkan semua proses yang terjadi selama operasi sistem. Artinya, proses ini akan berlangsung

pada

skala

waktu

yang tunggal.

Untuk

memenuhi

persyaratan

ini,

Synchronization System yang memuat Central Synchronizer yang merupakan sebuah stasioner standar frekuensi hidrogen ultra-stabil, yang digunakan sebagai dasar untuk skala waktu GLONASS.Semua skala waktu pada satelit disinkronisasi dengan skala waktu sistem. Central Synchronizer disinkronisasikan dengan Waktu Negara dan Referensi Frekuensi, yang terletak di C. Mendeleev (wilayah Moskow). Penyebaran dan pemeliharaan orbital konstelasi dilakukan oleh dua roket sistem ruang angkasa, satu berdasarkan peluncur "Proton" dan satu lainnya berdasarkan peluncur "Soyuz". Setiap sistem roket ruang meliputi:  Sistem peluncur  Sistem booster  Sistem satelit


18

Gambar Lokasi Stasiun Sistem Kontrol GLONASS

d. Segmen Receiver

Dari jenis data yang dikirim atau direkam, satelit GLONASS mengirimkan dua jenis sinyal, yaitu sinyal Standard Precission (SP) dan sinyal High Precission (HP). Sinyal menggunakan pengkodean DSSS dan modulasi Binary Phase-Shift Keying (BPSK) yang sama seperti pada sinyal GPS. Semua satelit GLONASS mengirimkan kode yang sama seperti sinyal SP mereka, namun setiap pengiriman dilakukan pada frekuensi yang berbeda menggunakan 15-kanal berteknik Frequency Division Multiple Access (FDMA) yang mencakup kedua sisi baik dari 1602,0 MHz, yang dikenal sebagai band L1. Pusat frekuensi adalah 1602 MHz + n × 0.5625 MHz, dimana n adalah nomor saluran frekuensi satelit (n = 7, -6, -5, ... 0, ..., 6, sebelumnya n = 0, .. , 13). Sinyal yang ditransmisikan dalam kerucut 38 °, dengan menggunakan polarisasi melingkar tangan kanan, pada EIRP antara 25 hingga 27 dBW (316-500 watt). Perhatikan bahwa konstelasi 24 satelit diakomodasi dengan hanya 15 saluran dengan menggunakan kanal frekuensi yang sama untuk mendukung pasangan satelit antipodal (sisi berlawanan dari planet di orbit). Sinyal HP (L2) disiarkan di fase quadrature dengan sinyal SP, berbagi gelombang pembawa sama dengan sinyal SP, tetapi dengan bandwidth yang sepuluh kali lebih tinggi dari sinyal SP.


19

Sinyal L2 menggunakan FDMA sama dengan sinyal band L1, tetapi mengirimkan membelakangi 1246 MHz dengan frekuensi pusat ditentukan oleh persamaan 1246 MHz + n × 0,4375 MHz, dimana n mencakup kisaran yang sama seperti untuk L1. Pada efisiensi puncak, sinyal SP menawarkan akurasi posisi horisontal dalam 5-10 meter, posisi vertikal dalam 15 meter, mengukur vektor kecepatan jarak 10 cm / detik, dan waktu dalam 200 ns, semua didasarkan pada pengukuran dari empat generasi pertama satelit secara bersamaan; satelit baru seperti GLONASS-M memperbaiki ini. Sinyal HP yang lebih akurat yang tersedia untuk pengguna yang berwenang, seperti Militer Rusia. Saat ini, sinyal referensi sipil tambahan disiarkan di band L2 dengan kode SP identik dengan sinyal band L1. Ini tersedia dari semua satelit di konstelasi saat ini, kecuali satelit bernomor 795. GLONASS menggunakan datum koordinat bernama "PZ-90", di mana lokasi yang tepat dari Kutub Utara diberikan sebagai rata-rata posisinya 1900-1905.Hal ini berbeda dengan datum koordinat GPS, WGS 84, yang menggunakan lokasi Kutub Utara pada tahun 1984. Pada tanggal 17 September 2007, datum PZ-90 telah diperbarui agar berbeda dari WGS 84 kurang dari 40 cm (16 in) dalam arah tertentu. Merk receiver GLONASS sangat beraneka ragam, seperti Septentrio, Topcon, JAVAD, Magellan Navigation, Novatel, Leica Geosystems, Trimble Inc, dan lain-la in.

GALILEO


Satelit Galileo merupakan sistem satelit navigasi global Eropa yang pertama dengan tingkat akurasi yang tinggi dan dikontrol dan dikelola oleh pihak sipil Uni Eropa. Adapun tujuan Uni Eropa untuk menciptakan satelit baru ini adalah untuk mengurangi ketergantungan terhadap pemakaian GPS dan untuk dapat bersaing dalam dunia persatelitan dengan negara-negara maju seperti Amerika Serikat. Sistem ini didesain untuk memberikan posisi dan kecepatan tiga-dimensi serta informasi mengenai waktu secara kontinyu di seluruh dunia tanpa bergantung pada waktu dan cuaca kepada banyak orang secara simultan. Satelit ini masih baru dan mulai diluncurkan pada tahun 2005, dan akan beroperasi secara penuh pada tahun 2008. Pada prinsipnya penentuan posisi dengan satelit Galileo hampir sama dengan


20

penentuan posisi dengan GPS. Kedua satelit navigasi ini hanya berbeda pada spesifikasi dan kemampuannya.

Gambar Satelit Galileo Satelit Galileo akan menstransmisikan 10 sinyal yang berbeda. Dari sini, 6 sinyal akan digunakan untuk keperluan sipil (Open Service) dan Safety of Life Service, 2 sinyal untuk keperluan komersial dan sisanya 2 untuk keperluan Public Regulated Service. Selain pelayanan navigasi dan transmisi waktu, Galileo akan menyediakan informasi mengenai akurasi dan status sinyal tersebut. Ada 5 macam layanan atau jasa yang rencananya akan diberikan sistem satelit Galileo ini, yaitu: 1) Pelayanan Terbuka (Open Service atau OS) OS ini adalah bebas dan menyediakan pelayanan seperti GPS tetapi dengan akurasi yang lebih tinggi. Dalam hal ini, ESA berperan aktif dalam mengintegrasikan Galileo dengan sistem GSM/UMTS. OS ini ditetapkan sebagai pasar sinyal besar-besaran untuk informasi waktu dan posisi yang tersedia dengan gratis. OS ini dapat diperoleh oleh semua orang yang dilengkapi dengan receiver tanpa pemberian hak. 2) Pelayanan Keselamatan Hidup (Safety of Life Service atau SLS) SLS ini akan digunakan untuk aplikasi transportasi yang mana dapat membahayakan hidup jika penampilan sistem navigasi menurun tanpa pemberitahuan dengan real-time.


21

3) Pelayanan Komersial (Commercial Service atau CS) CS ini diperuntukkan untuk aplikasi pasar (komersial) dengan pelayanan yang lebih tinggi dibandingkan dengan yang ditawarkan oleh Open Service. Layanan ini tidak gratis melainkan user harus membayar jasa pelayanan artinya jika pengguna ingin mendapatkan informasi posisi dan waktu secara real-time, maka pengguna harus membayar sebesar biaya yang telah ditetapkan. 4) Pelayanan Publik (Public Regulated Service atau PRS) Galileo ini merupakan suatu system sipil yang memuat layanan pengontrolan akses untuk aplikasi pemerintahan. PRS ini akan digunakan oleh suatu badan atau instansi seperti kepolisisan dan departemen-departemen. 5) Layanan Pencarian dan Pertolongan (Search and Rescue Service atau SAR) SAR ini memberikan kontribusi Eropa dalam dunia internasional dalam usaha pemberian bantuan dan pertolongan kemanusiaan. Galileo ini merupakan satelit yang dirancang khususnya untuk keperluan non-militer. Bila dibandingkan dengan satelit navigasi lainnya seperti GPS dan GLONASS, satelit Galileo ini mempunyai beberapa keuntungan dan kelebihan antara lain: 

Satelit Galileo didesain dan dikembangkan untuk aplikasi non-militer, sebaliknya GPS didesain terutama untuk aplikasi militer.



Galileo didasarkan pada teknologi yang sama seperti GPS dan menyediakan informasi posisi dan waktu dengan tingkat presisi yang lebih tinggi.



Galileo lebih dapat dipercaya meliputi suatu signal “pesan” yang memberitahu user dengan seketika apabila terjadi suatu kesalahan



Satelit Galileo terbuka dan meluas ke seluruh pasar yang meliputi seluruh dunia dan perusahaan-perusahaan komersil Eropa



Galileo memberikan pelayanan nyata bagi publik seperti pemberian garansi yang kontinyu yang ditetapkan untuk aplikasi khusus



Galileo telah menciptakan 140 000 job dan mampu menggerakkan pasar yang diperkirakan

mencapai

€9

billion

per

tahun.

Ini

lebih

rendah

dibandingkan

ketergantungan Eropa terhadap GPS untuk keperluan ekonomi. EKA FITRIANI_15112093 | Sistem GNSS

22

Sistem Satelit Galileo dibangun mirip dengan sistem GPS, oleh karenanya aplikasi dari sistem Galileo akan menyerupai aplikasi dari sateli GPS. Gambaran umum yang diberikan sistem satelit Galileo untuk bidang aplikasi diantaranya diperuntukan bagi kepentingan transportasi, keperluan penerbangan (aviation), aplikasi maritim, pekerjaan teknik sipil, perikanan, pertanian (precise farming), monitoring lingkungan. referensi waktu dan telekomunikasi. Bidang-bidang lainnya yang menjadi aplikasi sistem Galileo, sama halnya dengan sistem GPS yaitu: survai pemetaan, geodinamika, geodesi, geologi, geofisik, pemantauan deformasi, dan bahkan juga bidang olahraga dan rekreasi. b. Segmen Satelit

Secara umum ada tiga komponen penyusun sistem Galileo yaitu komponen angkasa (space segment ), komponen kontrol bumi ( ground segment ), dan komponen pengguna (user segment ). Segmen angkasa Galileo terdiri dari 30 satelit, dimana terdapat 27 satelit yang aktif dan 3 satelit cadangan (spare) dalam Medium Earth Orbit (MEO) pada ketinggian 23600 km. Satelit akan melakukan perjalanan sepanjang tiga orbit sirkular pada inklinasi 56°. Dengan waktu orbit 14 jam, konfigurasi dari konstelasi akan menjamin sekurang-kurangnya 10 satelit yang kelihatan akan memberikan informasi posisi dan waktu untuk semua lokasi, termasuk daerah kutub. Wahana Satelit Galileo diharapkan akan dapat bertahan selam a 10 tahun. Segmen angkasa akan diatur lewat dua stasiun kontrol yang dipilih di suatu tempat di Eropa, yang didukung oleh 20 stasiun sensor Galileo (GSS). Pertukaran data antara stasiun kontrol dan satelit akan dikerjakan melalui stasiun penghubung khusus. Sebanyak 15 stasiun penghubung akan dipasang di sekitar permukaan bumi untuk memudahkan dalam hal transfer data.

Sebagai

komponen

kontrol

bumi

(ground

segment),

stasiun

kontrol

akan

bertanggungjawab memanajemen satelit, mengintegrasikan sinyal, dan sinkronisasi jam atom pada satelit. Segmen pengguna terdiri dari para pengguna satelit Galileo, baik di darat, laut, udara, maupun di angkasa. Dalam hal ini alat penerima sinyal Galileo diperlukan untuk menerima dan memproses sinyal -sinyal dari satelit Galileo untuk digunakan dalam penentuan posisi,


23

kecepatan dan waktu. Komponen utama dari suatu receiver Galileo secara umum adalah antena dengan pre-amplifier, bagian RF dengan pengidentifikasi sinyal dan pemroses sinyal, pemroses mikro untuk pengontrolan receiver, data sampling dan pemroses data ( solusi navigasi ), osilator presisi , catu daya, unit perintah dan tampilan, dan memori serta perekam data.

Gambar Space Segment Galileo Komponen satelit Galileo diantaranya, antena L-band yang berfungsi mentransmisikan sinyal navigasi dalam rentang frekuensi 1200 sampai 1600 MHz. SAR (Search and Rescue), penerima sinyal dari stasiun di bumi. Antena C-band berisikan data yang diterima stasiun Uplink Galileo. Sensor inframerah di bumi berguna untuk menunjukkan pesawat ruang angkasa di Bumi. Sensor ini melakukannya dengan mendeteksi kontras antara suhu ruang dalam dan atmosfer bumi. Generator sinyal navigasi yang bertanggung jawab dalam menghasilkan sinyal navigasi menggunakan masukan dari unit pemantauan jam dan navigasi dan integritas data up-link dari antenna C-band. Sinyal navigasi tersebut kemudian dikonversi ke antenna L-band untuk selanjutnya dikirimkan kepada p engguna. c. Segmen Sistem Kontrol

Galileo Control System (GCS) bertanggung jawab untuk melakukan control konstelasi satelit dan pengelolaan satelit Galileo. GCS menyediakan fungsi control untuk seluruh konstelasi satelit Galileo yang kemudian dikerahkan dalam Control Centers Galileo (GCC) dan lima yang lain didistribusikan secara global melalui stasiun Telemetry Tracking and Control (TT&C). Untuk pengelolaannya, GCS akan menggunakan jaringan global lima stasiun TTC untuk saling berkomunikasi dengan satelit. EKA FITRIANI_15112093 | Sistem GNSS

24

Galileo Mission System (GMS) bertanggung jawab untuk penentuan data navigasi yang diperlukan untuk menyediakan layanan transfer navigasi dan waktu UTC. GMS akan menggunakan jaringan global Galileo Sensor Stations (GSS) untuk memantau sinyal navigasi dari semua satelit secara kontinyu melalui jaringan komunikasi yang komprehensif. Unsur utama dari GSS adalah Reference Receiver .

Gambar Receiver Galileo di Bumi

Segmen sistem kontrol Galileo meliputi komponen dari dua segmen Galileo, GCS dan GMS. Berikut ini adalah fasilitas utama GMS. OSPF: Orbit determination and Synchronization Processing Facility , yang berfungsi untuk penentuan parameter satelit navigasi. MGF: Message Generation Facility, untuk realisasi fisik dari sistem waktu Galileo. PTF: Precision Timing Facility, sebagai pemantau dan pengendali semua unsur GMS secara real time. MUCF: Mission Uplink Control Facility, untuk pemantauan dari satelit Galileo. MSF: Mission Support Facility, sebagai fungsi off-line termasuk perhitungan data konfigurasi dan kalibrasi elemen real-time. MTPF: Maintenance and Training Platform, berisi contoh dari semua elemen dan peralatan pendukung keperluan pemeliharaan satelit Galileo. GMS KMF: GMS Key Management Facility, pendukung aspek perlindungan dan keamanan data. SPF: Service Product Facility, sebagai gateway pertukaran data dari GCC dan dunia luar. Fasilitas utama dari GCS adalah sebagai berikut.  SCCF: Spacecraft & Constellation Control Facility, yang melakukan pemantauan dan

pengendalian secara on-line dari satelit. EKA FITRIANI_15112093 | Sistem GNSS

25

 SCPF:

Spacecraft & Constellation Planning Facility, menangani masalah penjadwalan kontak teratur dengan semua satelit di konstelasi.  FDF: Flight Dynamics Facility, bertanggung jawab untuk penentuan orbit.  OPF: Operations Preparation Facility, untuk penyusunan dan konfigurasi kontrol dari semua database prosedur operasional.  CMCF: Central Monitoring & Control Facility, yang memonitoring GCS.

d. Segmen Receiver

Receiver Galileo adalah perangkat yang mampu menentukan solusi navigasi dengan mengolah sinyal yang dipancarkan satelit Galileo. Setelah sinyal diperoleh, aplikasi penerima akan menerjemahkan pesan navigasi yang berisi semua parameter yang dapat digunakan oleh pengguna untuk keperluan penentuan posisi. Empat jenis data yang diperlukan untuk melakukan positioning adalah : - Ephemeris yang dibutuhkan untuk menunjukkan posisi satelit ke pengguna. -

Parameter waktu dan koreksi jam yang diperlukan untuk menghitung pseudo-range.

-

Parameter layanan yang diperlukan untuk mengidentifikasi set data navigasi, satelit, dan indikator sinyal.

-

Almanak yang digunakan untuk menghitung posisi semua satelit di konstelasi dengan akurasi sehingga penerima dapat meningkatkan waktu yang dibutuhkan untuk proses akuisisi satelit awal.

Untuk receiver frekuensi tunggal parameter dari ionosfer juga diperlukan.

Gambar Sistem Receiver Satelit Galileo EKA FITRIANI_15112093 | Sistem GNSS

26

COMPASS (BEI DOU)


Sistem satelit navigasi merupakan infrastruktur bangunan angkasa yang sangat penting, dimana dapat memperluas rentang aktifitas manusia dan mengembangkan kemampuan bersosialisasi mereka. Satelit navigasi membawa perubahan dalam dunia politik, ekonomi, militer, terknologi dan budaya. Dengan sejarah yang panjang dan kebudayaan yang indah, China merupakan salah satu negara yang penting dalam perkembangan peradaban awal manusia. Di masa kuno, rakyat China menggunakan konstelasi rasi bintang biduk ( Big Dipper ) dalam penentuan arah. Mereka juga yang pertama kali menemukan alat navigasi pertama di dunia, yaitu kompas kkuno (Sinan), yang mana kompas kuno itulah yang memberi kontribusi sangat besar dalam perkembangan peradaban dunia. Dalam peradaban modern, sistem navigasi COMPASS buatan mereka akan menjadi kontribusi lainnya bagi umat manusia. BEIDOU (COMPASS) Satellite Navigation System adalah sebuah proyek yang dikembangkan oleh China dalam rangka membuat sistem satelit navigasi yang independen dan tidak tergantung sistem negara lainnya. Nama dari sistem ini diambil dari rasi bintang bidul dimana dalam bahasa China disebut Beidou.

Gambar Rasi Bintang Biduk


27

Ide pembuatan sistem navigasi satelit Beidou pertama kali dikemukakan dan dikerjakan oleh Chen Fangyun dan timnya pada awal tahun 1980-an/ chen Fangyun adalah seorang ilmuwan yang mengabdikan diri pada negara dalam penelitian sistem dan teknologi luar angkasa China. Sama seperti sistem GNSS lainnya, yaitu GPS, GLONASS, dan Galileo, sistem ini dirancang untuk menyediakan dua layanan navigasi, yaitu pelayanan terbuka untuk pengguna komersil dan sebuah layanan komunikasi penentuan posisi, kecepatan, dan waktu untuk pihak berwenang. Untuk menuju semua kepentingan itu, menurut China Satellite Navigation Office dalam presentasinya pada tahun 2010 di Munich, China membangun sistem ini dengan kebijakan sebagai berikut : a. Openness (Keterbukaan) Pada prinsip ini dijelaskan bahwa sistem COMPASS akan menyediakan pelayanan penggunaan langsung gratis dengan kualitas tinggi kepada seluruh dunia. China juga akan berkomunikasi dan menjalin hubungan kerjasama secara terbuka dan mendalam dengan negara-negara lain dalam bidang satelit navigasi. Hal ini bertujuan untuk mempromosikan kompatibilitas dan interoperabilitas diantara seluruh sistem GNSS yang ada, serta untuk mendorong kemajuan industry dan teknologi satelit navigasi dunia. b. Independency Pemerintah China akan mengembangkan dan mengoperasikan sistem satelit navigasi COMPASS secara independen dan tidak bergantung pada pihak manapun. COMPASS nantinya juga akan menyediakan pelayanan kepada pengguna secara independen dengan kualitas pelayanan lebih tinggi pada wilayah Asia-Pasifik. c. Compatibility (Kompatibilitas) Sistem satelit navigasi COMPASS akan mengusahakan mendapatkan solusi untuk mewujudkan kompatibilitas dan interoperabilitas dengan sistem navigasi lainnya yang termasuk dalam kerangka ICG ( International Committee on Global Navigation Satellite Systems) dan ITU ( International

Telecomunication Union). Berdasarkan peraturan

perlindungan pengguna dan industri saat ini, semua pengguna akan menikmati peningkatan dari sistem satelit navigasi COMPASS.


28

d. Gradualness Untuk mengontrol dan mengatasi resiko teknis dan ekonomi, sistem COMPAS akan dikembangkan melalui tahap demi tahap yang sesuai dengan keadaan tingkatan ekonomi dan teknologi negara China. Sistem COMPASS juga akan meningkatkan kinerja sistem untuk mewujudkan hubungan dan transisi sinyal yang mulus pada setiap tahapan. Menurut China Satellite Navigation Office, proses pengembangan pembangunan sistem satelit navigasi global milik China ini terdiri dari tiga tahapan, yaitu : 1. Fase I (Tahun 2000-2003) Fase ini disebut Beidou Navigation Satellite Demonstration System atau Beidou-I. Pada tahun 1994, China memulai pembangunan sistem satelit demonstrasi ini. Sistem yang digunakan pada fase ini hanyalah Radio Determination Satellite System (RDSS). Oada tahun 2000 dimulailah rangkaian peluncuran sistem keluar angkasa. Satelit pertama, Beidou-1A diluncurkan pada 30 Oktober 2000, diikui satelit kedua, Beidou-1B pada 20 Desember 2000. Satelit ketiga yang berfungsi sebagai satelit back-up, Beidou-1C diluncurkan dan menempati orbitnya pada 25 Mei 2003. Suksesnya peluncuran satelit ketiga ini juga berarti fase pertama dari pembangunan sistem navigasi COMPASS telah selesai. Keberhasilan ini diikuti dengan satelit back-up kedua,yang juga merupakan satelit terakhir pada fase pembangunan pertama, Beidou-1D pada awal tahun 2007. Pada awalnya satelit ini dilaporkan mengalami kegagalan fungsi sistem kontrol, namun berhasil diperbaiki kembali. Beidou Navigation Satellite Demonstration System terdiri dari tiga komponen utama, yaitu segmen angkasa, segmen sistem kontrol dan sistem pengguna. Segmen angkasa terdiri dari tiga satelit geostasioner (GEO) yang berada pada 80 o BT, 110.5 o BT, dan 140 o BT diatas bidang ekuator. Segmen sistem kontrol terdiri dari kontrol pusat darat dan beberapa stasiun kalibrasi. Kontrol pusat darat bertugas untuk melengkapi penentuan orbit satelit, koreksi ionosfer, penentuan posisi pengguna, dan pusat pertukaran dan pengolahan layanan SMS pengguna. Sistem kalibrasi di darat berguna terutama untuk menyediakan data pengolahan jarak dan parameter koreksi kepada kontrol pusat.


29

Segmen pengguna atau user segment termasuk di dalamnya tipe hand-held , tipe kendaraan, command type, dan tipe receiver lain, dapat melayani aplikasi penentuan posisi. 2. Fase II (Tahun 2004-2012) China telah memulai pembangunan sistem satelit navigasi COMPASS tahap kedua sejak tahun 2004. Namun, baru pada April 2007, satelit pertama Beidou fase kedua atau disebut juga satelit navigasi COMPASS yang bernama COMPASS-M1 ditempatkan pada orbit kerjanya. Satelit kedua konstelasi sistem Beidou-2 atau COMPASS yang bernama COMPASS-G2 diluncurkan pada 15 April 2009. Satelit ketiga, COMPASS-G1 dibawa ke orbit oleh kendaraan angkasa LM-3C pada 17 Januari 2010. Pada 2 Juni 2010, satelit keempat sukses diluncurkan ke luar angkasa. Satelit kelima, diantarakan ke orbitnya oleh kendaraan luar angkasa LM-31 dari Xiehang Satellite Launch Center pada 1 Agustus 2010/ tiga bulan kemudian, tepatnya pada 1 November 2010, satelit ke enam telah mengorbit. Satelit lainnya, COMPASS-IGS05 diluncurkan pada 1 Desember 2011.

Gambar Wilayah Cakupan COMPASS Fase II

3. Fase III (Tahun 2012-2020) Pada fase ini, sistem satelit navigasi COMPASS akan terdiri dari 35 konstelasi satelit dan akan dapat menyediakan layanan penentuan posisi, navigasi, dan waktu kepada pengguna di seluruh dunia. COMPASS juga direncanakan akan menyediakan penggunaan layanan augmentasi wide area differention dengan tingkat akurasi yang lebih tinggi. EKA FITRIANI_15112093 | Sistem GNSS

30

Gambar Area Cakupan Sistem Satelit Beidou COMPASS

Sistem COMPASS pada tahap ketiga ini akan menggunakan layanan Radio Determination Satellite System (RDSS) dan Radio Navigation Satellite System (RNSS). RDSS dapat memberikan informasi baik parameter lokasi maupun waktu kepaada pengguna (X, Y, Z, T), dan juga dapat melayani layanan pesan singkat di antara pengguna pada saat yang sama. RNSS dapat menyediakan informasi lokasi pengguna, kecepatan, dan parameter waktu (X, Y, Z, T, Vx, Vy, dan Vz).

Gambar Skema Pembangunan Sistem COMPASS


31

b. Segmen Satelit

Segmen satelit COMPASS atau Beidou terdiri dari 35 konstelasi satelit, yang meliputi 2 orbit geostasioner, dan 30 satelit non-GEO. Sistem ini sedang dalam tahap pengembangan dari sistem regional yang disebut Beidou-1, dan pada tahap pertama akan menyediakan layanan navigasi global pada tahun 2010, mirip dengan GPS, GLONASS atau satelit Galileo. Parameter akhir dari konstelasi Beidou adalah sebagai berikut.


Beidou Navigation Satellite System juga dikenal sebagai Beidou-2, adalah sistem navigasi satelit generasi kedua China yang mampu memberikan posisi, navigasi, dan layanan waktu kepada pengguna diseluruh dunia secara kontinyu. Segmen sistem kontrol Beidou terdiri dari: A Master Control Stations : bertanggung jawab untuk pengendalian konstelasi satelit dan pengolahan pengukuran yang diterima stasiun monitor untuk menghasilkan pesan navigasi. Upload Stations : bertanggung jawab untung mengupload koreksi orbital dan pesan navigasi satelit COMPASS Beidou. Monitor Stations : yang mengumpulkan data untuk semua satelit yang termonitor. Saat ini segmen sistem kontrol mencakup satu stasiun Master Control, dua stasiun Upload dan 30 stasiun pemantau.


32

Gambar Beidou Ground Segment

d. Segmen Receiver

Segmen pengguna terdiri dari terminal pengguna Beidou yang pertama kali muncul pada tahun 2009, yang menerima sinyal navigasi Beidou, menentukan pseudo-range dan memecahkan persamaan navigasi untuk mendapatkan koordinat. Beidou receiver adalah perangkat yang mampu menentukan posisi pengguna, kecepatan dan waktu yang tepat dengan mengolah sinyal yang dipancarkan oleh satelit Beidou. Setiap solusi navigasi yang disediakan oleh GNSS Receiver didasarkan pada perhitungan jarak untuk satu set satelit, dengan cara mengekstrasi waktu propagasi dari sinyal masuk.


33

15112093_Eka Fitriani_Tugas 1 GNSS

Recommend Documents