sensor technologies - mujahidin.staff.gunadarma.ac.id
TRANSCRIPT
Sensor TechnologiesGlobal Positioning System (GPS)
21/04/2018
1
Dennis Christie - Universitas Gunadarma
Satelit
• Satelit adalah sebuah benda yang mengorbit atau berputar mengelilingi benda lain karena terpengaruh gaya gravitasi benda tersebut.
21/04/2018 Dennis Christie - Universitas Gunadarma
3
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.
21/04/2018 Dennis Christie - Universitas Gunadarma
5
Ukuran Satelit• Bervariasi
• Mulai dari seukuran semangka
• Sampai seukuran mobil
• Satelit terbesar yang diciptakan?
• International Space Station.
21/04/2018 Dennis Christie - Universitas Gunadarma
6
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
21/04/2018 Dennis Christie - Universitas Gunadarma
9
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.
21/04/2018 Dennis Christie - Universitas Gunadarma
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
21/04/2018 Dennis Christie - Universitas Gunadarma
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.
21/04/2018 Dennis Christie - Universitas Gunadarma
18
Konstelasi Satelit GPS
Estimasi Posisi
21/04/2018 Dennis Christie - Universitas Gunadarma
20
𝑠 = 𝑣 × 𝑡
ts tu–Waktu satelit Waktu userKecepatan
gelombang radio (elektromagnetik) C
Estimasi Posisi 1D
21/04/2018 Dennis Christie - Universitas Gunadarma
21
3 meter dari posisi saya
4 meter dari posisi saya
Contoh Perhitungan Sederhana
Satelit A = 0,3
Satelit B = (−3,0)
∆𝑡𝐴= 2𝑠∆𝑡𝐵= 1𝑠
21/04/2018 Dennis Christie - Universitas Gunadarma
24
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
21/04/2018 Dennis Christie - Universitas Gunadarma
26
Ublox Neo-7M Ublox Neo-6M
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.
21/04/2018 Dennis Christie - Universitas Gunadarma
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
21/04/2018 Dennis Christie - Universitas Gunadarma
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
21/04/2018 Dennis Christie - Universitas Gunadarma
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
21/04/2018 Dennis Christie - Universitas Gunadarma
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