Jakarta: Pernahkah Sobat MTVN Lens bertanya-tanya bagaimana aplikasi peta di ponsel dapat menunjukkan lokasi secara akurat hanya dalam hitungan detik?
Teknologi yang memungkinkan hal tersebut adalah Global Positioning System (GPS), sebuah sistem navigasi berbasis satelit yang kini menjadi bagian tak terpisahkan dari kehidupan modern.
Mulai dari mencari rute perjalanan, memesan transportasi online, melacak kendaraan, hingga membantu navigasi pesawat dan kapal, berbagai aktivitas tersebut mengandalkan GPS untuk menentukan posisi secara presisi.
GPS merupakan sistem navigasi berbasis satelit yang terdiri dari lebih dari 30 satelit yang mengorbit Bumi. Satelit-satelit tersebut terus-menerus mengirimkan sinyal yang berisi informasi posisi dan waktu.
Melansir National Geographic, GPS bekerja dengan mengukur waktu yang dibutuhkan sinyal radio dari satelit untuk mencapai perangkat penerima. Karena gelombang radio bergerak dengan kecepatan konstan, jarak antara perangkat dan satelit dapat dihitung dengan sangat presisi.
GPS Bekerja dengan Metode Trilaterasi
Teknologi GPS menggunakan metode yang disebut trilaterasi. Berbeda dengan triangulasi yang mengukur sudut, trilaterasi menentukan posisi berdasarkan perhitungan jarak dari beberapa titik referensi. Melalui metode ini, GPS dapat menghitung lokasi, kecepatan, hingga ketinggian suatu objek.
Berikut tahapan cara kerja GPS, dilansir dari
Geotab:
1. Satelit Mengirimkan Sinyal ke Bumi
Langkah pertama dimulai ketika
satelit GPS yang mengorbit Bumi memancarkan sinyal secara terus-menerus. Setiap satelit mengelilingi Bumi sekitar dua kali dalam sehari sambil mengirimkan informasi mengenai posisi orbit dan waktu yang sangat akurat.
Pada waktu tertentu, sebuah perangkat GPS biasanya dapat menerima sinyal dari enam satelit atau lebih.
2. Perangkat GPS Menerima Sinyal
Perangkat GPS kemudian menangkap sinyal gelombang mikro yang dikirim satelit. Dari sinyal tersebut, perangkat menghitung berapa lama waktu yang dibutuhkan sinyal untuk mencapai penerima.
Informasi waktu ini digunakan untuk menentukan jarak antara perangkat dan satelit.
3. Satu Satelit Belum Cukup Menentukan Lokasi
Ketika perangkat hanya menerima sinyal dari satu satelit, GPS hanya mengetahui jaraknya dari satelit tersebut. Artinya, lokasi perangkat masih bisa berada di titik mana saja dalam area yang memiliki jarak sama terhadap satelit tersebut.
Karena itu, satu satelit saja belum cukup untuk menentukan posisi secara akurat.
4. Satelit Kedua Mempersempit Lokasi
Ketika sinyal dari satelit kedua diterima, sistem akan menghitung jarak baru. Dua perhitungan jarak tersebut menghasilkan dua kemungkinan titik lokasi.
Dengan kata lain, posisi pengguna mulai dipersempit, tetapi belum dapat dipastikan secara tepat.
5. Satelit Ketiga Menentukan Posisi
Saat sinyal dari satelit ketiga ditambahkan, titik perpotongan dari ketiga perhitungan jarak akan menunjukkan lokasi pengguna.
Dalam praktiknya, karena Bumi merupakan ruang tiga dimensi, setiap satelit membentuk bola imajiner. Persilangan tiga bola menghasilkan dua kemungkinan titik, dan sistem akan memilih titik yang berada paling dekat dengan permukaan Bumi.
6. Satelit Keempat Meningkatkan Akurasi
Karena adanya gangguan atmosfer, ketidaksempurnaan jam internal perangkat, dan berbagai faktor lainnya, GPS memerlukan satelit keempat untuk mengoreksi kesalahan perhitungan.
Inilah sebabnya perangkat GPS umumnya membutuhkan sinyal minimal dari empat satelit sebelum dapat menampilkan lokasi secara akurat.
7. Posisi Terus Diperbarui Saat Bergerak
Ketika pengguna bergerak, jarak antara perangkat dan satelit juga berubah. GPS akan terus menghitung ulang posisi berdasarkan perubahan jarak tersebut.
Dari data ini, sistem tidak hanya mengetahui lokasi, tetapi juga mampu menghitung kecepatan perjalanan, jarak menuju tujuan, hingga estimasi waktu tiba atau
Estimated Time of Arrival (ETA).
Tiga Komponen Utama dalam Sistem GPS
Sistem GPS dapat berfungsi dengan akurat berkat sinergi tiga komponen utama, yaitu:
- Segmen Ruang Angkasa, berupa jaringan satelit yang mengorbit Bumi dan memancarkan sinyal posisi serta waktu.
- Segmen Kontrol Darat, berupa stasiun pemantau yang tersebar di berbagai wilayah dunia untuk mengawasi dan memperbarui data orbit satelit.
- Segmen Pengguna, yang mencakup berbagai perangkat penerima sinyal seperti ponsel, navigasi kendaraan, hingga perangkat pelacak.
Mengapa GPS Terkadang Tidak Akurat?
Masih melansir
National Geographic, beberapa faktor dapat memengaruhi akurasi GPS, seperti kondisi atmosfer, gravitasi yang memengaruhi orbit satelit, serta hambatan fisik berupa gedung tinggi, pegunungan, atau pepohonan yang menghalangi sinyal radio.
Untuk mengatasi hal tersebut, jaringan stasiun pemantau GPS di seluruh dunia terus mengawasi pergerakan satelit dan mengirimkan koreksi agar data lokasi tetap akurat.
Saat ini, GPS digunakan hampir di seluruh sektor, mulai dari transportasi, logistik, penerbangan, pelayaran, hingga aktivitas sehari-hari seperti mencari lokasi restoran atau menentukan rute tercepat menuju tujuan.
Nah, meski sering digunakan tanpa disadari, GPS merupakan teknologi yang bekerja dengan sistem yang sangat kompleks dan presisi. Berkat jaringan satelit yang terus mengorbit Bumi dan mengirimkan data secara real-time, manusia kini dapat mengetahui lokasi dengan cepat dan akurat hampir di mana saja.
Jangan lupa saksikan
MTVN Lens lainnya hanya di
Metrotvnews.com.
(Jessica Nur Faddilah)
Streaming