MENGENAL LEBIH JAUH TEKNOLOGI GLOBAL POSITIONING SYSTEM (GPS)

Peta dan kompas telah lama dikenal sebagai alat bantu navigasi. Bagi orang yang ingin melakukan perjalanan jauh ke tempat yang belum pernah dikunjungi, kedua benda tersebut sangat penting fungsinya untuk menentukan arah yang harus dituju.
Dengan membaca peta, bisa diketahui posisi dan letak tempat tujuan. Sedangkan kompas berguna menunjukkan arah penjuru mata angin untuk menuntun perjalanan sesuai dengan arah yang direncanakan.
Seiring dengan perkembangan teknologi saat ini, penggunaan peta dan kompas mulai banyak digantikan dengan alat bantu navigasi lain yang bernama Global Positioning System, atau biasa disebut sebagai GPS. Ini adalah suatu sistem navigasi yang menggunakan satelit, dikembangkan sejak tahun 1970-an oleh Departemen Pertahanan Amerika Serikat, yang pada awalnya diperuntukkan hanya untuk keperluan militer. Dalam perkembangan selanjutnya, GPS tidak hanya digunakan oleh militer dan terus mengalami penyempurnaan yang pesat hingga sekarang
Pada tahun 1983, sebuah pesawat terbang komersial milik Korean Airlines tertembak oleh Uni Soviet karena secara tidak sengaja memasuki batas wilayah udaranya. Kejadian itu menyadarkan orang akan kebutuhan alat navigasi yang lebih baik. Presiden Amerika Serikat saat itu, Ronald Reagan, menjanjikan pembebasan penggunaan GPS untuk warga sipil setelah sistemnya disempurnakan. Pernyataan Reagan ini menandai babak baru penggunaan GPS bagi warga sipil, yang akhirnya menjadi kenyataan pada awal tahun 1990-an.

Prinsip kerja GPS
Untuk dapat menggunakan GPS harus mempunyai sebuah pesawat penerima GPS atau GPS receiver. Di pasaran sekarang banyak sekali dijumpai benda ini dalam ukuran segenggaman tangan, seperti layaknya berbagai macam gadget yang lain. GPS receiver memiliki layar LCD kecil mirip dengan yang biasa terdapat pada handphone atau personal digital assistant (PDA). Tampilan yang muncul pada layar bisa bermacam-macam, bergantung pada menu yang akan digunakan.

Pesawat penerima ini bertugas menangkap sinyal radio yang dipancarkan oleh satelit-satelit GPS. Satelit yang digunakan berjumlah 24 (ditambah beberapa buah cadangan bila ada salah satu yang rusak), mengorbit pada ketinggian 19.300 kilometer di atas permukaan Bumi. Masing-masing satelit mengelilingi Bumi sebanyak 2 kali dalam 24 jam. Mereka mengorbit dalam beberapa lintasan berbeda yang telah diatur sedemikian rupa sehingga setiap saat di mana pun kita berada minimal selalu ada empat satelit di atas langit kita.
Berdasarkan prinsip cepat rambat gelombang radio, GPS receiver dapat menghitung jarak lokasinya terhadap masing-masing satelit. Data-data jarak inilah yang kemudian digunakan untuk menentukan lokasi receiver tersebut. Secara teori, letak suatu titik pada suatu bidang selalu dapat ditentukan dari jarak relatifnya terhadap tiga titik lain. Dalam matematika, teori ini dinamakan trilaterasi.
Sebagai contoh, saat ini anda berada di suatu titik di antara kota A, B, dan C. Selain itu, data yang diketahui hanya jarak posisi anda terhadap kota A tanpa diketahui arahnya, yaitu 7 km sebagai jarak posisi anda dengan kota A , 14 km untuk jarak posisi anda dengan kota B, dan 3 km sebagai jarak posisi anda dengan kota C.
Dari informasi itu, diasumsikan titik anda berada dapat berada di mana saja sejauh 7 km di sekitar kota A, sehingga dapat digambarkan sebagai lingkaran dengan jari-jari 7 km berpusat di A. Begitu pula halnya terhadap kota B, dan C sehingga terdapat tiga buah lingkaran yang akan berpotongan pada satu titik. Pada titik perpotongan itulah posisi anda sekarang, dan koordinatnya kemudian dapat diketahui berdasarkan gambar tersebut pada sistem koordinat.

Penentuan koordinat
Pada kondisi GPS yang sebenarnya, satelit-satelit orbital berfungsi sebagai titik-titik referensi, sedangkan sistem kordinatnya berbentuk ruang tiga dimensi. Karena itu, letak titik yang dicari bukan lagi didapat dari perpotongan lingkaran, melainkan bola-bola virtual yang berpusat pada tiap satelit.
GPS receiver melakukan perhitungan letak dan koordinat lokasinya berdasarkan jarak terhadap satelit dan kemudian mengolahnya menjadi output atau keluaran yang ditampilkan pada layar LCD. Makin banyak sinyal satelit yang dapat ditangkap oleh receiver, makin akurat pula hasil perhitungannya. Umumnya data yang ditampilkan adalah koordinat berdasarkan garis bujur dan lintang bumi. Koordinat tersebut kemudian diplot pada gambar peta yang tersimpan dalam memori, menjadikannya lebih mudah dibaca oleh pemakai.
Memang GPS masih memiliki kekurangan dalam keakuratannya menentukan koordinat lokasi yang ditampilkannya. Hal ini dipengaruhi banyak faktor, seperti posisi satelit, kuat lemahnya sinyal yang ditangkap receiver, ataupun cuaca. Untuk mengurangi ketidakakuratan tersebut, pengukuran dengan GPS sebaiknya dilakukan beberapa kali untuk kemudian diambil keluaran rata-ratanya.
Kemampuan GPS receiver sebagai gadget makin canggih. Pengembangan dari sisi perangkat keras maupun perangkat lunaknya menjadikan GPS semakin mudah digunakan. Informasi yang bisa ditampilkan tidak hanya koordinat lokasi, tetapi juga arah mata angin, ketinggian (altitude), waktu, jarak tempuh perjalanan, rute yang dilalui, serta kecepatan perjalanan.
Bentuknya pun disesuaikan dengan kebutuhan penggunaannya. Selain model genggam yang mudah dibawa ke mana-mana, ada juga model built-in sebagai alat navigasi pada kendaraan seperti mobil, pesawat terbang, atau kapal laut. Beberapa produsen GPS receiver juga telah membuatnya sebagai modul tambahan bagi PDA, atau bahkan sebagai fungsi yang embedded di dalam komputer genggam tersebut.
GPS receiver dilengkapi kemampuan koneksi dengan personal computer. Dengan demikian, data-data yang tersimpan di dalamnya dapat dengan mudah ditransfer untuk diolah bagi keperluan lain, misalnya membuat peta atau melakukan analisis arus lalu lintas pelayaran.

Pemanfaatan Teknologi GPS
Selain digunakan oleh sistem transportasi laut dan udara, penggunaan di darat pun tidak kalah banyak manfaatnya. Para pencinta alam dan pelancong lebih mudah dan cepat mendapat berbagai informasi yang dibutuhkannya sehingga mengurangi kemungkinan tersesat. Beberapa model GPS receiver terbaru memiliki fungsi tambahan yang dapat memberikan saran jalur jalan alternatif untuk menghindari kemacetan jalan saat mengendarai mobil di dalam kota.
Pemakaian GPS yang semakin populer saat ini didukung oleh penambahan berbagai fungsi (feature) ke dalam GPS receiver. Beberapa fungsi tambahan tersebut antara lain perhitungan waktu pasang surut air laut—yang sangat membantu bagi para nelayan—, fungsi penentuan letak orbit Bumi dan bulan, ataupun fungsi hiburan seperti games layaknya pada komputer genggam.
Pada kenyataannya GPS ternyata lebih banyak memberikan manfaat bagi warga sipil, walaupun awalnya diperuntukkan bagi kepentingan militer. Dan sistem ini akan terus berkembang seiring dengan kebutuhan para penggunanya. Mungkin saja dalam beberapa tahun ke depan GPS sudah menjadi perlengkapan standar di dalam mobil kita. (dari berbagai sumber)