Sensor Technologies - mujahidin.staff.gunadarma.ac.id

Sensor TechnologiesGlobal Positioning System (GPS)

21/04/2018

1

Dennis Christie - Universitas Gunadarma

Serba-serbi Satelit?

21/04/2018 Dennis Christie - Universitas Gunadarma

2

Bagian 1

Satelit

• Satelit adalah sebuah benda yang mengorbit atau berputar mengelilingi benda lain karena terpengaruh gaya gravitasi benda tersebut.


3


4

Sejarah Satelit

• Satelit buatan manusia pertama adalah Sputnik 1• Diluncurkan oleh Soviet, 1957• Mengidentifikasi kepadatan lapisan atas atmosfer

• Memicu lomba ruang angkasa (space race)• Amerika tidak mau kalah• 1958, Explorer 1, Amerika, diluncurkan.


5

Ukuran Satelit• Bervariasi

• Mulai dari seukuran semangka

• Sampai seukuran mobil

• Satelit terbesar yang diciptakan?

• International Space Station.


6

Jenis Orbit Satelit


7

Perbedaan LEO dan GEO


8

Orbit

• Mekanisme Orbit pertama kali dicetuskan oleh Isaac Newton

• Issac Newton berpikir bahwa seluruh mekanisme gaya yang berlaku di bumi seharusnya berlaku juga untuk segala objek di angkasa.

• Ia memulainya dengan sebuah Eksperimen Pikiran


9

Newton’s Cannon


10

Newton’s Cannon


11

Orbit


12

Komunikasi Satelit


13

Komunikasi Satelit


14

Satelit sebagai Sistem Navigasi


15

Bagian 2

Global Positioning System

• Sistem Pemosisi Global• Sistem untuk menentukan letak di permukaan bumi dengan bantuan

penyelarasan (synchronization) sinyal satelit.

• Awalnya untuk keperluan militer, 1973.• Kemudian menjadi penggunaan masyarakat, 1980.


16

Global Positioning System

• Space Segment• satelit-satelit orbit rendah yang

menyediakan data dalam bentuk sinyal untuk user.

• Control Segment• Melacak posisi dan memonitor

keadaan satelit• Update clock-nya satelit

• User Equipment


17

• Global Navigation Satellite System (GNSS).

• Terdapat 24 Satelit

• Dalam ruang terbuka dan langit cerah, minimum 4 satelit dapat dilihat user

• Umumnya 7-8 satelit.


18

Konstelasi Satelit GPS

Estimasi Posisi


19

Estimasi Posisi


20

𝑠 = 𝑣 × 𝑡

ts tu–Waktu satelit Waktu userKecepatan

gelombang radio (elektromagnetik) C

Estimasi Posisi 1D


21

3 meter dari posisi saya

4 meter dari posisi saya


22

Estimasi Posisi 2D

Estimasi Posisi 3D


23

Contoh Perhitungan Sederhana

Satelit A = 0,3

Satelit B = (−3,0)

∆𝑡𝐴= 2𝑠∆𝑡𝐵= 1𝑠


24

Sensor GPS


25

Bagian 3

Sensor GPS

• Sensor GPS bersifat pasif, standby mendapatkan pesan dari satelit• Seluruh proses kalkulasi estimasi posisi dilakukan di dalam sensor.• Dihubungkan ke mikrokontroller menggunakan Serial Communication

RS-232


26

Ublox Neo-7M Ublox Neo-6M

Ouput Sensor GPS


27

Ouput Sensor GPS

• National Marine Electronics Association (NMEA) membuat sebuah spesifikasi yang mendefinisikan antarmuka antara beragam perangkat elektronik kelautan• Sonar, echo sounder, GPS receiver.

• Terdapat beragam kalimat dalam NMEA untuk beragam perangkat elektronik kelautan.

• Salah satu yang umum digunakan untuk GPS adalah kalimat GGA.


28

GGA Sentence dalam NMEA$GPGGA,165405.00,4005.42330,N,10511.10842,W,1,09,0.91,1584.0,M,-21.4,M,1.0,0000*53


29

1 2 3 4 5 6 8

GPGGA GPS fix data

165405.00 16:54:05.00 UTC

4005.42330 N Koordinat Latitude

10511.10842 W Koordinat Longitude

09 Terdapat 9 satelit yang terhubung

1584.0 M 1584 meter diatas permukaan laut

1

2

3 4

5 6

8

10 11

10 11

Latitude dan Longitude


30

Latitude

= 4005.42330 N

= 40°05.42330’

= 40 degree, 5.4233 arc minute

1 arc minute = 1/60 degree

5.4233 arc minute = 0.09 degree

= 40.09 degree North

Latitude dan Longitude


31

Longitude

= 10511.10842 W

= 105°11.10842’

= 105 degree, 11.1084 arc minute

1 arc minute = 1/60 degree

11.1084 arc minute = 0.185 degree

= 105.185 degree West

Output GPS yang telah Diolah


32

Output GPS dikoneksikan ke U-Center


33

Permasalahan dalam GPS

• Permasalahan waktu transmisi.• Permasalahan sinkronisasi waktu.


34

Sensor Technologies - mujahidin.staff.gunadarma.ac.id

Documents