PENGENALAN

Global Positioning System (GPS) adalah system satelit artificial yang

menggantikan system TRANSIT Doppler. GPS juga di kenali sebagai Navigation

Satellite Timing And Ranging (NAVSTAR) yang dihasilkan oleh Jabatan

Pertahanan Amerika pada tahun 1973, iaitu hasil gabungan program ketenteraan

Amerika. Navy’s Timation dan Air Force’s 621B. Satelit GPS pertama

dilancarkan pada tahun 1978. Pada peringkat awalan, teknologi pengukuran

GPS digunakan khusus untuk tujuan militari tetapi kini telah digunakan untuk

kegunaan awam khususnya untuk tujuan navigasi dan penentududukan. Dengan

wujudnya sistem satelit yang berteknologi tinggi seperti GPS, pelbagai aplikasi

saintifik dan ketenteraan telah berkembang dengan pesatnya.

Keistimewaan sistem GPS berbanding dengan Sistem Doppler ialah

sistem ini merupakan satu sistem multi-satelit untuk memberikan operasi secara

berterusan 24 jam sehari (siang dan malam) pada sebarang keadaan cuaca.

Teknik pengukuran GPS memberikan informasi kedudukan sesuatu titik dalam

koordinat 3 dimensi (3D) yakini dalam komponen ufuk dan tegak secara serentak

(tidak berasingan). Keistimewaan yang paling ketara di dalam sistem GPS ialah

sistem ini tidak memerlukan stesen yang saling nampak seperti titik-titik yang

konvensional triangulasi atau trabas yang kerap kali tertakluk kepada bentuk

topografi kawasan pengukuran. Pengukuran GPS juga mewujudkan pelbagai

tahap ketepatan penentududukan yang diperlukan oleh pengguna iaitu dari julat

decameter (navigasi) hingga ke millimeter (geodetic). Ketepatan pengukuran

GPS tergantung pada kejituan data, geometri satelit, kaedah pengukuran

(penentududukan) dan juga kaedah pemprosesan data.

Sistem rujukan GPS adalah bersifat global iaitu geosentrik kerana titik

tengah rujukan elipsoidnya adalah bersentindihan dengan jisim bumi. Datum

geodetic bumi ini dikenali sebagai World Geodetik System 1984 atau WGS 84.

Berbanding denganteknik konvensional (terrestrial) yang lain seperti trabas dan

trilaterasi, kos penggunaan sistem GPS agak rendah denagan penurunan harga

(dari masa ke semasa) alat penerima satelit dan kos perkhidmatan percuma.

Oleh kerana itu, pada masa kini sistem GPS merupakan sistem sokongan yang

popular dan telah mula digunakan secara meluas bagi kerja-kerja geomatik yang

berkejituan tinggi, pemetaan, GIS, hidrografi, navigasi di lautan, udara dan

daratan, rekreasi, operasi mencari dan menyelamat dan kegunaan istimewa

yang lain.

TIGA KOMPONEN GPS

1. Segmen Kawalan

Mempunyai satu sistem stesen pemantauan yang terletak seluruh

dunia. Stesen utama terletak di Pangkalan Udara Falcon, Colorado

yang mengukur isyarat daripada setiap satelit.

Hitungan dibuat menggunakan modul untuk data orbit dan

pembetulan waktu setiap satelit.

Setiap Stesen kawalan menghantar ephemeris dan data waktu ke

satelit. Satelit akan memancarkan sebahagian data ephemeris ke

penerima GPS melalui isyarat radio.

2. Segmen Angkasa

Dimana ia mempunyai 24 satelit yang memancarkan isyarat radio

ke bumi.

Altitud orbit ditentukan supaya satelit melewati jarak dan

konfigurasi yang serupa pada setiap 24 jam. Terdapat 6 satah

orbit, selang setiap 60 darjah dan sendeng 55 darjah terhadap

satah katulistiwa. Ini membolehkan pengguna boleh menerima 5 –

8 isyarat satelit ini.

3. Segmen Pengguna

Dimana ia mempunyai penerima GPS dan komuniti pengguna.

Empat satelit diperlukan untuk mengira kedudukan 4 dimensi X, Y,

Z (kedudukan) dan masa. Antena penerima isyarat GPS ini

mempunyai pelbagai bentuk, daripada bentuk piring (pelbagai saiz)

ke bentuk paling

Penerima GPS menukarkan isyarat satelit keanggaran kedudukan,

kelajuan dan masa.

Ia mempunyai Antena penerima isyarat GPS ini mempunyai

pelbagai bentuk, daripada bentuk piring ( pelbagai saiz ) ke bentuk

paling kecil. Rekabentuk penerima & antenna ini bertujuan

mendapatkan bacaan kedudukan pada ketetapan yang

dijangkakan.

TAJUK :

Ukur GPS (Global Positioning System)

TUJUAN:

Untuk mendapatkan nilai koordinat dalam bentuk RSO (Longitud/Latitud)

Atau (north/east) di stesen triangulasi dan di setiap stesen

kawalannya.

OBJEKTIF:

Ukur GPS dipelajari adalah

1) Untuk mengetahui penggunaan menu-menu dalam alat GPS.

2) Untuk mengetahui tujuan penggunaan GPS.

3) Untuk melakukan transformasi koordinat dari RSO ke Cassini.

4) Untuk Mempelajari bagaimana alat GPS dikendalikan .

KEGUNAAN GPS

1) Kegunaan di darat

2) Kegunaan di udara

3) Kegunaan di laut

4) Kegunaan di angkasa

5) Kegunaan ketenteraan

KAEDAH PENGUKURAN GPS

1) Julat Sumu

2) Fasa Pembawa

TEKNIK PENGUKURAN

1) Kaedah Statik

2) Kaedah Kinematik

3) Pengukuran Rapid-Statik

ATURCARA KERJA GPS DIJALANKAN :

Mengambil nilai bacaan pada stesen dan setiap stesen kawalan Triangulasi

dikawasan padang Politeknik Ungku Omar dengan mengambil nilai bacaan

dalam bentuk RSO.

Alat Handheld GPS hendaklah dipastikan berada dalam keadaan yang

baik.

Bateri dipasang dan dipastikan alat boleh beroperasi.

Proses penjejakansatelit GPS perlu dilakukan. ( sekurang-kurangnya

memakan masa dalam 5 – 15 minit )

Pastikan keadaan kawasan terang dan tiada gangguan isyarat satelit

Tekan ‘New Location’ pada opsyen menu kemudian gunakan mape page

untuk mendapatkan lokasi satelit GPS. Pada menu tekan butang setup

untuk mengeluarkan paparan unit.

Tukarkan system koordinat WGS 84 (Latitud/Longitud) pada system

koordinat RSO East Malaysian Kertau (North/East) meter.

Tekan butang enter dan tunggu isyarat satelit, koordinat akan dipaparkan

pada skrin alat Handheld.

Koordinat RSO dilakukan proses transformasi kepada koordinat cassini.

Perbandingan dibuat antara koordinat Cassini menggunakan GPS dan

juga koordinat terabas kawalan berdasarkan pelan. ( Rujuk jadual

transformasi ).

PERALATAN:

Alat GPSMAP 76CS (Garmin)

Spesifikasi Alat

12 parallel channel

Colour screen

Auto Routing

Timbul dalam air

PENGOPERASIAN ALAT HANDHELD GPS

Alat GPS boleh menghasilkan data lokasi dalam bentuk X,Y,Z

Satu titik GPS boleh membemtuk satu POI atau point of interest manakala

beberapa titik GPS boleh disambung menjadi linear future seperti

sungai,jalan,

dan sebagainya atau menjadi polygon jika disambung ketitik permulaan.

PENJAGAAN ALAT HANDHELD GPS

Lap alat mengunakan kain.Kain lembap jika kotor.

Dilarang menggunakan cecair pembersih kimia.

Alat GPS ini kalis air sehingga piawaian IPX-7 (boleh direndam dalam air

sedalam satu meter selama 30 minit)

Keluarkan bateri jika tidak digunakan selama beberapa bulan.

KELEBIHAN GPS BERBANDING KAEDAH KONVENTIONAL

Stesen mestilah saling nampak.

GPS menggunakan frekuensi radio untuk memancarkan isyarat, sistem ini

tidak bergantung kepada pengaruh keadaan cuaca.

Lokasi dan prosedur pembentukkan data yang sama digunakan ketepatan

kedudukan merupakan fungsi bagi jarak antara stesen dan tidak bagi

bentuk jaringan dan geometri.

Ketepatan ukur GPS adalah homogeny perancangan jaringan geodetic

secara klasik dan tidak lagi releven.

Titik-titik ditempatkan pada lokasi yang diperlukan. Contohnya di lembah

dan lebuh raya tidak perlu diletakkan diatas puncak bukit untuk

membolahkan saling nampak yang memerlukan jaringan geometri.

Ia tidak memerlukan stesen-stesen yang saling Nampak, atau tidak perlu

mengikut strategi jaringan konvensional, ukur GPS merupakan teknik

penentududukan yang lebih efektif, lebih mudah disesesuaikan.

GPS boleh digunakan pada bila-bila masa sahaja (24 jam).

GPS memberikan maklumat dalam tiga dimensi. Ketetapan yang tinggi

boleh dicapai tanpa memerlukan usaha yang, tidak seperti teknik

konvensional.

Peralatan GPS dan perisian pemprosesan yang sama dapat memberikan

kejituan yang dikehendaki sama ada satu bahagian dalam 104 dan 1

dalam 106.

KELEMAHAN UKUR GPS

GPS memerlukan persekitaran yang tidak boleh menghalang isyarat

seperti dahan-dahan atau struktur.

Koordinat GPS adalah berdasarkan sistem koordinat bumi yang

ditakrifkan oleh satelit (sistem WGS84 apabila menggunakan efemeris

siaran).

Keberkesanan penggunaan GPS terjejas kerana masa perjalanan

diantara stesen lebih lama berbanding dengan masa depan.

Hasil GPS lebih tepat berbanding kawalan yang ditubuhkan dari teknik

terre

Dua stesen saling nampak perlu ditubuhkan dengan GPS untuk

memenuhi keperluan data azimuth yang digunakan oleh kaedah ukur

conventional

MASALAH

Signal satelit tergangu akibat daripada keadaan persekitaran yang

menghalang isyarat seperti dahan-dahan ataupun struktur-struktur

bangunan.

Koordinit GPS perlu ditukarkan kepada koordinit tempatan secara manual

disebabkan tiada perisian yang sesuai mengikut origin negeri (Cassini)

Ketepatan koordinit tidak memenuhi koordinit tempatan disebabkan oleh

pelajar-pelajar yang mempunyai kemahiran sedikit

PENYELESAIAN

Pelajar-pelajar perlu merancang stesen triangulasi mereka supaya tiada

halangan atau ganguan isyarat satelit (kawasan lapang dan bebas

daripada gangguan persekitaran)

Pelajar-pelajar haruslah diberi pendedahan untuk menggukur perisian

transformasi koordinit selain daripada menggunakan kaedah manual.

Latihan yang bersepadu perlu dijalankan untuk menambahkan

kemahiran pelajar dalam mengendalikan alat dan juga perisian computer

seperti GARIMIN MapSource.

KESIMPULAN

Daripada amali penggunaan alat GPS yang kumpulan kami jayakan, di

dapati koordinat tempatan (Sistem Cassini) yang telah dilakukan transformasi ke

koordinat RSO adalah boleh dikatakan tepat kerana nilai yang diberi oleh alat

GPS adalah dalam anjakan yang diterima (antara 0-10m).

Dalam melakukan pengukuran triangulasi konvensional penyelidikan titik

kawalan yang jitu boleh dilakukan dengan menggunakan alat GPS mengikut

klasifikasi triangulasi. Proses kerja dengan menggunakan GPS dapat membantu

kerja ukur tringulasi bermula dari peninjauan persiapan stesen cerapan,

pengukuran seterusnya kepada proses perhitungan. Daripada kelebihan GPS

yang ditunjukan diatas, GPS boleh memberikan maklumat dalam bentuk 3D

dimana ketepatan yang tinggi boleh diperolehi tanpa memerlukan usaha yang

banyak seperti teknik konvesional.peralatan dan perisian GPS yang sama dapat

memberikan kejituan yang dikehendaki dalam ukur triangulasi.

Oleh yang demikian, jelaslah bahawa penggunaan GPS dalam kerja-kerja

ukur terutamanya kerja yang berskala besar seperti kerja triangulasi amatlah

sesuai dan praktikal. Ini kerana kelebihan-kelebihan yang terdapat pada alat gps

itu sendiri.

HASIL KERJA

KOORDINAT-KOORDINAT

Nilai Koordinat Setiap Stesen

Titik Koordinat Cassini Koordinat RSO

A

N

E

103588.294 507884.368

34229.213 348202.629

B

N

E

103657.949 507954.829

34016.828 347990.540

C

N

E

103661.359 507958.317

33996.401 347970.129

D

N

E

103724.908 508021.407

34112.894 348086.852