Pengertian GNSS (Global Navigation Satellite System)

GNSS (Global Navigation Satellite System) adalah suatu sistem satelit  yang terdiri dari konstelasi satelit yang menyediakan informasi waktu dan lokasi (lintang, bujur dan ketinggian), memancarkan macam-macam sinar dalam berbagai frekuensi secara terus menerus, yang tersedia di semua lokasi diatas permukaan bumi. GNSS memiliki peranan penting dalam navigasi. GNSS yang ada saat ini adalah GPS (Global Positioning System) yang dimiliki dan dikelola oleh Amerika Serikat, GLONASS (Global Navigation Satellite System) milik Rusia, Galileo milik Uni Eropa, dan Compass atau Beidou milik Cina. Serta terdapat pula sistem navigasi yang beroperasi secara regional pada wilayah negara tertentu seperti IRNSS (Indian Regional Navigation Satellite System) dikembangkan oleh India, sistem navigasi QZSS (Quasi Zenith Satellite System) yang dikembangkan oleh Jepang, dan sistem navigasi DORIS yang dikembangkan oleh negara Perancis. 

Konsep dasar penentuan posisi dengan GNSS adalah reseksi jarak, yaitu dengan pengukuran jarak secara simultan ke beberapa satelit GNSS yang koordinatnya telah diketahui. Secara vektor, prinsip dasar penentuan posisi dengan GNSS diperlihatkan pada gambar berikut.

                       

 

Gambar 1 : Prinsip dasar penentuan posisi dengan GNSS  (pendekatan vektor)

Pada pengamatan dengan GNSS, yang dapat diukur adalah jarak antara pengamat dengan satelit (bukan vektornya), agar posisi pengamat dapat ditentukan maka dilakukan pengamatan terhadap beberapa satelit sekaligus secara simultan. Gambar berikut adalah ilustrasi prinsip dasar penentuan posisi dengan GNSS.

 

Gambar 2 : Prinsip dasar penentuan posisi dengan GNSS

Koordinat titik-titik yang dihasilkan dari suatu survai GNSS adalah posisi titik 3-D yang mengacu pada datum WGS-84 dalam sistem koordinat kartesian (X,Y,Z) dan geodetik (L,B,H).

 

Gambar 3 : Sistem koordinat GNSS

Dilihat dari fungsinya, secara umum receiver GNSS dapat diklasifikasikan secara sistematik pada gambar berikut.

                                   

Gambar 4 : Klasifikasi Receiver GNSS

Receiver GNSS untuk penentuan posisi pada dasarnya dapat dibagi atas receiver tipe navigasi, tipe pemetaan (mapping), dan tipe geodetic. Receiver tipe navigasi yang kadang disebut tipe genggam (handheld receiver) umumnya digunakan untuk penentuan posisi absolute secara instan yang tidak menuntut ketelitian tinggi. Receiver navigasi tipe sipil dapat memberikan ketelitian posisi sekitar 5-10 m, dan tipe militer sekitar 3-5 meter. Harga receiver tipe navigasi umumnya relatif murah.

Seperti halnya receiver tipe navigasi, receiver GNSS tipe pemetaan (mapping) juga memberikan data pseudorange (kode C/A). hanya bedanya, pada receiver tipe pemetaan, data tersebut direkam dan dapat kemudian dipindahkan ke computer untuk diproses lebih lanjut. Oleh sebab itu, tidak seperti halnya receiver tipe navigasi, receiver tipe pemetaan dapat digunakan untuk penentuan posisi secara diferensial, dan dalam hal ini ketelitian yang dapat diperoleh adalah sekitar 1-2 meter.

Dari ketiga receiver GNSS untuk penetuan posisi, tipe geodetik adalah tipe receiver yang relative paling canggih, paling mahal dan juga memberikan data yang paling presisi. Oleh sebab itu, receiver tipe geodetic umumnya digunakan untuk aplikasi-aplikasi yang menuntut ketelitian yang relative tinggi dari orde cm sampai mm, seperti untuk pengadaan titik – titik control geodesi, pemantauan deformasi, dan studi geodinamika. Berdasarkan pada jumlah data yang diamati, dikenal tipe geodetik satu frekuensi dan dua frekuensi. Tipe geodetik satu frekuensi hanya merekam data pseudorange dan fase dari sinyal L1, sedangkan tipe dua frekuensi juga merekan data dari sinyal L2.

                            

Gambar 5 : Macam Tipe GNSS

Satelit GNSS memancarkan sinyal-sinyal, pada prinsipnya untuk “memberi tahu” si pengamat sinyal tersebut tentang posisi satelit yang bersangkutan serta jaraknya dari si pengamat beserta informasi waktunya, seperti yang diilustrasikan pada gambar berikut.

           

Gambar 6 : Informasi yang dikandung sinyal GNSS