Siapa yang tidak kenal GPS? Teknologi sistem navigasi yang memandu dan memberi informasi posisi anda ketika anda pergi ke suatu tempat. Apa itu GPS? Yuk kita bahas di sini.
Apa itu GPS dan Fungsinya?
Mungkin ada diantara anda yang masih ingat bahwa dahulu, denah atau peta jalan dari sebuah kota menjadi sesuatu hal yang penting.
Atau jika seseorang sedang berada di tengah laut atau di tengah hutan, maka dia menjadikan matahari sebagai acuan posisinya.
Kedua acuan ini, peta dan matahari, merupakan suatu hal yang sangat penting untuk menandakan posisi anda saat itu. Namun untuk saat ini, peran peta dan matahari sebagai acuan tersebut telah digantikan oleh sebuah teknologi yang bernama GPS.
GPS (Global Positioning System) merupakan sebuah sistem navigasi dimana anda dapat dengan mudah mengetahui posisi anda, dimanapun anda berada.
Teknologi ini pun juga memampukan anda melihat rute jalan terpendek untuk mencapai lokasi tujuan. Sistem ini pun awalnya disematkan pada sebuah perangkat yang khusus digunakan untuk tujuan navigasi. Hingga sekarang, sistem navigasi ini pun sudah tersedia dalam berbagai aplikasi di smartphone anda.
Kemampuannya menunjukkan lokasi membuat sistem navigasi ini digunakan untuk banyak hal, salah satunya yaitu pada bidang kuliner, logistik, dan transportasi.
Sistem ini sangat membantu banyak orang dalam menyediakan layanan pengiriman barang dan makanan.
Teknologi ini pun juga menjadi pelengkap dalam media promosi sebuah perusahaan, sehingga orang bisa mengetahui lokasi perusahaan tersebut.
Selain itu, sistem navigasi ini pun juga dimanfaatkan dalam media sosial. Dalam media sosial, orang bisa saling berinteraksi dengan kerabat, dan mereka pun dapat saling mengetahui lokasi masing-masing dan bertemu janji di lokasi yang sudah ditentukan.
Pada dasarnya, keberadaan teknologi ini melengkapi cara interaksi antar manusia dengan cara menyediakan informasi lokasi para penggunanya.
Sejarah Penemuan GPS
Teknologi ini awalnya dirancang sebagai radio navigasi oleh pemerintah Amerika Serikat (AS). Sistem yang berbasis satelit ini bernama Navstar, dan dioperasikan oleh Angkatan Luar Angkasa AS.
Sistem ini pun termasuk dalam salah satu sistem satelit navigasi global (Global Navigation Satellite System/GNSS). Karena termasuk salah satu bagian dari GNSS, sistem navigasi ini dapat menyediakan informasi lokasi penerima dimana saja, atau berada dekat dengan bumi, selama tidak terhalang oleh empat atau lebih satelit navigasi.
Tentunya, dalam proses navigasi ini, sistem ini mengalami hambatan. Umumnya, hambatan ini disebabkan karena terhalangnya sinyal pemosisian ini oleh sebuah bentuk topografi atau bangunan. Pada saat itu pun, sinyal pemosisian ini masih tergolong sangat lemah sehingga posisi yang ditunjukkan oleh teknologi ini pun sangat rendah keakuratannya.
Perangkat ini beroperasi secara independen, dimana pengguna tidak perlu mengirim data apapun ke satelit, tetapi keberadaannya dapat langsung terdeteksi oleh satelit. Kemudian, pengguna akan menerima informasi posisinya dari satelit yang menunjukkan dimana dia berada dan lingkungan di sekitarnya pada jangkauan tertentu.
Kemampuan memberikan informasi posisi ini kemudian dikembangkan untuk keperluan militer, dimana hal ini penting untuk menunjang sebuah operasi militer. Setelah dikembangkan untuk keperluan militer, pemerintah AS berencana untuk menciptakan sebuah sistem navigasi umum, sehingga masyarakat sipil dan dunia komersial dapat mengaksesnya secara bebas.
Untuk menciptakan sistem navigasi umum ini, Departemen Pertahanan AS memulai proyeknya pada tahun 1973. Mereka menggunakan sebuah purwarupa dari pesawat luar angkasanya yang diluncurkan tahun 1978, tapi baru beroperasi penuh dalam 24 satelit pada tahun 1993.
Pada waktu itu, AS ingin sekali agar sistem navigasi ini dapat digunakan secara umum. Hal ini disebabkan karena pada tahun 1980, terjadilah insiden penerbangan 007 Korean Airlines, dimana pada waktu itu penerbangan sipil tersebut dirudal oleh negara Rusia karena dianggap mata-mata bagi Rusia. Karena inilah, maka atas perintah dari Presiden Ronald Reagen, maka sistem navigasi ini dapat digunakan secara umum oleh masyarakat AS.
Tetapi pada tahun 1990, pemerintah AS memberlakukan “ketersediaan selektif” untuk sistem navigasinya ini. “Ketersediaan selektif” ini dilakukan melalui satelitnya yang kemudian dihentikan pada tanggal 1 Mei 2000 oleh Presiden Bill Clinton.
Selama masa ketersedian selektif, AS bisa mengontrol dan membatasi akses negara lain terhadap satelit milik AS, namun hal ini pun akhirnya memancing negara-negara lain untuk meluncurkan satelit navigasinya sendiri.
Beberapa negara yang terpancing untuk membuat satelitnya sendiri yaitu Rusia, yang kemudian mengembangkan GLONASS sebagai GNSS milik Rusia. Pada waktu diluncurkan pertama kali, GLONASS belum bisa mencakup seluruh dunia.
Hingga pada pertengahan tahun 2000, GLONASS sudah mencakup seluruh dunia dan membuat semakin banyak satelit. Hal ini pun membuat penentuan posisi menjadi lebih cepat dan lebih akurat.
Negara Cina pun juga tidak mau ketinggalan dalam membuat satelitnya. Pada tahun 2018, sistem satelit navigasi BeiDoumulai menyediakan layanannya secara global. Ada juga sistem satelit navigasi Galileo milik Uni Eropa dan NaviC milik India. Jepang sendiri mempunyai sistem satelit yang bernama Quasi Zenith.
Adanya banyak satelit dari berbagai negara serta ditambah dengan kebijakan pencabutan ketersediaan selektif dari AS membuat akses navigasi ini pun semakin mudah dan akurat. Akurasinya pun semakin meningkat sampai saat ini. Posisi seseorang sekitar 5 meter dapat digambarkan dengan hanya 30 cm, sehingga secara detil dan akurat orang bisa mengetahui posisinya dimanapun. Sistem navigasi ini pun juga dapat menunjukkan lingkungan di sekitarnya dalam jarak sedekat apapun.
Cara Kerja GPS
Sistem ini pada prinsipnya terbagi dalam tiga bagian yaitu satelit di angkasa, stasiun pengendali di bumi, dan perangkat penerima yang ada pada pengguna (misalnya: smartphone). Lantas, bagaimana sistem ini menentukan lokasi seseorang?
Satelit yang berjumlah banyak tersebut akan terus mengorbit dan mengelilingi bumi. Ketika mengorbit maka satelit ini akan memancarkan sinyal khusus yang kemudian ditangkap oleh receiver yang ada pada perangkat pengguna.
Kemudian, receiver tadi akan menghitung jaraknya terhadap satelit berdasarkan waktu yang dibutuhkan receiver tadi untuk menerima sinyal dari masing-masing satelit. Berdasarkan waktu yang dibutuhkan oleh receiver tadi, maka dapat ditentukan lokasi receiver dengan menghitung titik persilangan atau titik pertemuan antara radius satelit-satelit tersebut.
Untuk lebih jelasnya, anda pun dapat menggunakan penggambaran bangun datar sederhana. Misalkan, terdapat tiga satelit yang kebetulan mengorbit sekitar receiver dan sinyalnya berhasil ditangkap, kemudian diperoleh tiga jarak antara satelit tersebut dengan receiver. Nah, penggambaran ini dapat anda lakukan seperti saat anda membuat tiga buah lingkaran dengan titik pusat berupa satelit dan jari-jarinya adalah jarak satelit ke receiver.
Dari penggambaran ini, maka titik potong keliling diantara tiga lingkaran tersebut merupakan posisi receiver-nya. Semakin banyak satelit yang sinyalnya tertangkap oleh receiver, maka posisi receiver tersebut akan menjadi semakin akurat.
Jika receiver hanya menerima tiga sinyal dari satelit, maka lokasi hanya dapat dipetakan dalam dua dimensi yaitu garis bujur dan lintang. Sementara, apabila lebih dari tiga satelit yang sinyalnya diterima receiver, maka posisi receiver dapat dipetakan dalam tiga dimensi. Ketiga dimensi tersebut yaitu garis bujur, lintang dan ketinggian receiver dari permukaan bumi.
Satelit yang banyak tersebut berada dalam konstelasi yang mencakup seluruh permukaan bumi. Karena itu, di lokasi manapun di planet ini, receiver selalu bisa “melihat” dan mendapat sinyal dari setidaknya empat satelit di langit.
Selain informasi lokasi, receiver juga dapat mengkalkulasi arah dan kecepatan pergerakannya. Hal ini pun sangat berguna, karena seseorang yang membawa perangkat navigasi ini akan mengetahui ke arah mana dia berjalan dan berapa kecepatannya.
Walaupun saat ini GPS sudah dikembangkan dengan tingkat akurasi yang tinggi, namun bukan berarti bahwa tingkat akurasi dari sistem ini selalu baik. Ada beberapa faktor yang mempengaruhi akurasi dari sistem ini, seperti lingkungan dengan gedung-gedung tinggi atau pepohonan rapat yang bisa menghalangi penerimaan sinyal satelit.
Hal inilah yang menyebabkan receiver akan lebih akurat memberi informasi pada saat di tempat yang terbuka dibandingkan saat berada di tempat indoor atau di tempat yang memiliki banyak pepohonan tinggi.
Pengembangan GPS
Saat ini, GPS telah menjadi hal biasa yang sudah menjadi bagian kehidupan manusia, sama seperti halnya smartphone. Google Maps menjadi salah satu aplikasi unggulan berupa sistem navigasi dari Google yang menjadi aplikasi bawaan untuk setiap Android smartphone.
Banyak juga aplikasi lain yang dikembangkan berkat adanya sistem teknologi ini, salah satunya yaitu Waze (ditulis dengan gaya WAZE). Melalui aplikasi ini, orang bisa mengetahui lokasi dirinya dan jarak terdekat menuju lokasi yang hendak dituju hampir sama dengan Google Maps.
Waze juga sudah dilengkapi dengan jarak tempuh dan perkiraan waktu tempuhnya. Selain itu, aplikasi ini pun juga memaparkan kondisi kepadatan lalu lintas yang akan dilalui.
Berkat teknologi ini, seorang turis yang mengunjungi sebuah negara tidak perlu lagi repot membentangkan kertas peta untuk mencari sebuah lokasi wisata. Mereka cukup menggunakan aplikasi GPS pada smartphone-nya, dan semuanya dapat dilakukan dengan mudah.
Layanan ojek online (online driver) juga sangat mengandalkan keberadaan teknologi ini. Pendek kata, GPS menjadi sebuah bagian yang tidak dapat terpisahkan dari kehidupan manusia.
