Cara Mudah Memahami Teknologi GPS
GPS itu maksudnya BTS ?
Teknologi GPS sama sekali bukan teknologi positioning system yang digunakan oleh BTS. Walaupun perangkat mobile(smartphone) mendukung kedua teknologi ini.
Cara mudah membedakan kedua teknologi ini adalah dengan melihat penggunaan band frekuensi dari kedua teknologi ini. Kalau berbeda band frekuensi, sudah pasti chip processing-nya akan berbeda, otomatis sistem yang berbeda.
GPS Band Frequency.
BTS Beacon Band Frequency.
Kedua teknologi menggunakan algoritma yang berbeda. Beacon BTS menggunakan algoritma Triangulation.
Sedangkan GPS menggunakan Trilateration/Multilateration, dengan sistem TOA (Time of Arrival) . GPS tidak menggunakan TDOA (Time Difference of Arrival).
Kedua sistem TOA dan TDOA mempersyaratkan 3 atau lebih sumber pemancar untuk bisa menghitung posisi dari receiver yang bersangkutan. Walaupun demikian kedua system ini berbeda secara mendasar.
Perbedaan utama dari keduanya terletak pada waktu sinkronisasi dari pemancar signalnya. Semua pemancar signal yang menggunakan sistem TOA harus sinkron antara yang satu dengan yang lain.
Sedangkan TDOA tidak perlu mengunakan sinkronisasi waktu antara pemancar yang satu dengan pemancar yang lain.
Sumber: TOA vs TDOA
Perbedaan ini membuat proses perhitungan posisi dari receiver akan menjadi berbeda. TOA menjadi lebih simple dan mudah diaplikasikan dalam pemrograman chip receivernya. Sedangkan TDOA menjadi lebih kompleks dan tidak efisien dalam processingnya.
Keduanya menghasilkan akurasi yang tinggi, tetapi untuk diimplementasikan dalam perhitungan chip processing , TOA jauh lebih mudah dan efisien secara programming dibandingkan TDOA.
“Satelit GPS” (saya lebih suka menyebutnya Trasnsmiter GPS.. ), menggunakan time accuracy yang sangat presisi. Karena menjadi persyaratan utama dari system TOA. Makanya jangan heran dengan istilah jam atom cesium yang katanya berada di “Satelit GPS” (baca: Pemancar GPS) untuk mendapatkan akurasi waktu yang sangat presisi.
Semua Trasnsmiter GPS harus sinkron antara yang satu dengan yang lain. Sehingga akurasi perhitungan oleh chip Receiver GPS menjadi lebih akurat karena menjadi persyaratan utama dari sistem TOA.
Persyaratan sinkronisasi waktu yang presisi sangat dibutuhkan supaya perhitungan jarak antara Trasnmitter GPS dan Receiver GPS menjadi lebih presisi. Karena jarak Transmitter ke Receiver GPS adalah salah satu parameter perhitungan mencari posisi.
Selain jarak antara Transmitter ke Receiver GPS, koordinat Transmiter juga menjadi syarat utama dari algoritma GPS yang menggunakan Trilateration/MultiLateration.
Sumber: ScienceDirect
Kalau melihat dari algoritma Trilateration/Multilateraion, parameter utamanya adalah Jarak dari Transmitter GPS, dan Koordinat si Transmitter GPS. Sinkronisasi waktu menjadi penting karena perhitungan jarak sangat terkait dengan waktu interval kedatangan signal GPS di Receiver GPS.
Logika simplenya seperti ini, jika saya punya waktu tempuh(t) dari satu tempat ke tempat lain dengan kecepatan tertentu (c), maka untuk mendapatkan jaraknya(d) tentu menjadi mudah.
d = t * c
c: Speed of light (299,792,458 m/s)
Yang perlu dipahami dari sistem GPS secara mudah adalah
jarak receiver GPS(posisi kita) ke transmitter GPS
koordinat si transmitter GPS.
Keduanya adalah parameter utama algoritma Trilateration/Multilateration dalam menentukan posisi Receiver GPS.
Bagaimana mengetahui koordinat si Transmiter GPS ? Parameternya ada di dalam signal GPS itu sendiri. Yang disebut dengan Ephemeris data. Sangat kompleks, tapi kalau tertarik bisa membaca artikel berikut: “Calculation of Satellite Position from Ephemeris Data“.
Koordinat yang digunakan bukan koordinat Latitude, Longitude, Altitude (baca Globe Coordinate), melainkan koordinat ECEF , atau biasa disebut 3D-Cartesian.
Kalau ada yang mengatakan teknologi GPS HOAX, itu sangat salah dan tidak berdasar. Tapi kalau mengatakan Satelit GPS HOAX, saya sangat mendukung itu, karena tidak diperlukan “Satelit GPS”, melainkan Transmiter Signal GPS.
Kalau ditanya transmitter signal GPS-nya dimana?
Silahkan membaca atau mencari tahu tentang cara kerja CORS Station, atau bisa merefer ke postingan ini.
Korelasi Transmitter GPS dengan CORS Station:
- Setiap CORS Station harus sinkron dengan server pusat dengan frekuensi 1 Hz.
- Setiap CORS Station harus memiliki koordinat ECEF.
Dengan memahami cara kerja GPS dan algoritma apa yang digunakan akan memudahkan kita dalam mencari tahu realita sistem GPS yang sebenarnya di bumi. HOAX-nya keberadaan suatu “Satelit” dengan solid material di angkasa, tidak serta merta membuat sistem ini menjadi HOAX.
Kalau ingin membuktikan kenapa “Satelit GPS” atau Spacecraft dengan solid material HOAX, sebaiknya mempelajari fenomena yang dinamakan “Photoelectric effect” dan “Work Function“.
Dengan ini, maka kita akan paham bagaimana radiasi dari bintang atau matahari bisa membuat solid material tidak akan bertahan di atas lapisan atmosphere.
Material dengan “Work function” tertinggi yaitu Platinum, yaitu 6.35 eV(electron volt). Sedangkan kekuatan radiasi matahari di beberapa spektrum, ada yang jauh lebih besar dari work function platinium, maknanya akan terkena dampak photoelectric.
Sekali terkena dampak ini, maka solid material tidak akan tahan akibat kehilangan elektron dalam jumlah yang sangat besar dan singkat, karena besarnya energi radiasi matahari di atas lapisan atmosphere.
Perubahan bentuk suatu solid material ke cair, cair ke gas, dan gas ke plasma itu karena suatu material kehilangan banyak elektron yang terikat dalam materi tersebut, dan terus berlangsung hingga tidak ada lagi elektron yang terikat ke inti atom suatu materialnya karena efek Photoelectric.
Melting atau ionisasi suatu material di angkasa bukan karena temperature area, tetapi karena dampak Photoelectric yang instan dan berlangsung sangat cepat sekali sesuai dengan besarnya energi radiasi matahari di atas lapisan atmosphere.
Berikut ini adalah gambaran bagaimana dampak photoelectric pada logam.
Pada video, aluminium tidak mencair,dimana Work function aluminium adalah 4.08 eV (lihat gambar/table work function sebelumnya). Sedangkan spektrum tertinggi dari radiasi matahari di permukaan bumi adalah Ultraviolet, normalnya UV-A (3.1-3.9 eV), dan sebagian kecil dari spektrum UV-B(3.9-4.3 eV). Sedangkan UV-C (4.3 – 6.5 eV) tidak akan sampai ke permukaan bumi (Sumber: WHO).
Aluminium tidak mencair, karena spektrum terendah radiasi matahari UV-B (3.9 eV), itu masih dibawah Work Function aluminium sebesar 4.08 eV, dan tidak mampu melepaskan elektron Aluminium. Hanya mendapatkan heat/energy saja.
Jika energi Photon dari spektrum radiasi >=(lebih besar atau sama dengan) work function material, maka material akan bisa berubah bentuk dari solid ke cair ke gas hingga plasma(ionisasi).
Sebaliknya jika energi Photon dari spektrum radiasi < (kurang dari) work function material, hanya akan membuat material tersebut menjadi panas, dan tidak akan mengubah material tersebut. Karena tidak ada elektron yang terlepas dari material tersebut.
Simple…!!
Buka juga :
Post a Comment for "Cara Mudah Memahami Teknologi GPS"
Silahkan berkomentar disini