Global Position System (GPS)

2.1      Global Positioning System

Global Position System (GPS) merupakan sistem satelit navigasi dan penentuan posisi. Melalui sistem ini, informasi posisi dan kecepatan serta waktu dapat diberikan secara kontinyu di seluruh dunia kepada banyak orang secara simultan.

Pada dasarnya GPS terdiri atas tiga segmen utama, yaitu segmen angkasa yang terdiri dari satelit-satelit GPS, segmen sistem control yang terdiri dari stasiun-stasiun pemonitor dan pengontrol satelit, dan segmen pemakai yang terdiri dari pemakai GPS termasuk alat-alat penerima dan pengolah sinyal serta data GPS.

Segmen sistem kontrol digunakan sebagai pengontrol dan pemantau operasional satelit. Kehandalan satelit-satelit GPS tersebut dipantau dan dikontrol oleh segmen kontrol yang terdiri dari beberapa stasiun pemonitor dan pengontrol yang tersebar di seluruh dunia.

Pada segmen pengguna, perangkat yang digunakan dinamakan GPS receiver. Penerima GPS ini diperlukan untuk menerima dan memproses sinyal-sinyal dari satelit GPS untuk digunakan dalam penentuan posisi, kecepatan, maupun waktu. Penerima GPS ini dapat menerima sinyal berupa format data yang dikirimkan oleh satelit kemudian di proses baik dengan mikrokontroler maupun oleh computer melalui proses parsing.

GPS menerima sinyal data dari satelit berupa format data. Terdapat lima jenis format data keluaran pada penerima GPS yaitu NMEA 0180, NMEA 0182, NMEA 0183, AVIATION, dan PLOTTING.[1]

2.1.1.    Protokol NMEA 0183

Secara fisik GPS Receiver berupa integrated circuit (IC) dan dapat digunakan untuk berbagai kepentingan, misalnya pada mobil, kapal, pesawat terbang, pertanian dan lain-lain. GPS receiver dapat diintegrasikan dengan komputer, laptop atau perangkat lain. GPS Receiver memiliki output standar yang berisi informasi yang berhubungan dengan data-data geografi. Standar format informasi tersebut diberi nama NMEA-0183.

NMEA-0183 adalah standar kalimat laporan yang dikeluarkan oleh GPS receiver. NMEA-0183 berisi informasi yang berhubungan dengan geografi seperti tentang waktu, longitude, latitude, ketinggian, kecepatan dan masih banyak lagi. Untuk menampilkan informasi yang lebih dimengerti oleh user data NMEA-0183 perlu diolah lebih lanjut.

Standar NMEA-0183 menggunakan format data berbentuk kalimat (string) yang merupakan rangkaian karakter ASCII 8 bit, masing-masing kalimat mendefinisikan isi masing-masing tipe pesan yang dapat dipilah-pilah. Lima karakter pertama berupa setelah tanda $ disebut field alamat. Dua karakter pertama pada address disebut Talker-ID. Setelah Talker-ID pada format data NMEA, mengikuti dibelakangnya terdapat 3 karakter yang menjelaskan tipe kalimat. Sedangkan tiap data dipisahkan dengan koma, jika ada field kosong maka tidak terisi apapun diantara dua koma dan diakhiri oleh Carriage Return + Line Feed (CR+LF) [2].

Standar NMEA-0183 memiliki banyak jenis bentuk kalimat, jenis bentuk kalimat NMEA-0183 dapat ditunjukkan pada Tabel 2.1 berikut:

          Tabel 2.1 Jenis bentuk kalimat NMEA-0183 [1].

$GPGGA	Global positioning system fixed data
$GPGLL	Geographic position - latitude / longitude
$GPGSA	GNSS DOP and active satellites
$GPGSV	GNSS satellites in view
$GPRMC	Recommended minimum specific GNSS data
$GPVTG	Course over ground and ground speed

2.1.2.    Output NMEA.

Output dari pesawat penerima GPS memiliki struktur tertentu yang disebut NMEA output. Namun pada proyek akhir ini, akan dijelaskan tentang format data $GPGGA dari sebuah standart kalimat laporan NMEA-0183 [3]. Struktur output NMEA dapat dilihat seperti contoh berikut :$GPGGA, 083559.00,3723.2475,N, 12158.3416,W, 1,07,1.0,9.0,M

Tabel 2.2 di bawah ini merupakan cara pembacaan format kalimat $GPGGA dari contoh di atas.

Tabel 2.2GGA Data Format [3].

Nama	Nilai	Deskripsi
Message ID	$GPGGA	Header protocol GGA
UTC Time	083559.00	UTC dari penentuan posisi(hhmmss.ss)
Latitude	3723.2475	Lintang geografis (ddmm.mmmm)
N/S Indicator	N	Arah lintang (N-North, S-South)
Longitude	12158.3416	Bujur geografis (ddmm.mmmm)
E/W Indicator	W	Arah Bujur (E-East, W-west)
Position Fix Indicator	1	Indikator kualitas GPS
Satellite Used	07	Jumlah satelit yang digunakan (00-12)
HDOP	1.0	DOP Horisontal
MSL Altitude	9.0	Referansi tinggi antenna di atas MSL
Units	M	Satuan dari altitude (meter)
Diff.Ref.Station ID	0000	Base station ID (0000-1023)
Checksum	*77

Labels: teknik