Global Positioning System

        1.1. Sejarah Global Positioning System 

GPS memiliki asal-usulnya di era Sputnik ketika para ilmuwan dapat melacak satelit dengan pergeseran sinyal radionya yang dikenal sebagai "Efek Doppler." Angkatan Laut Amerika Serikat melakukan eksperimen navigasi satelit pada pertengahan 1960-an untuk melacak kapal selam AS yang membawa rudal nuklir. Dengan enam satelit yang mengorbit kutub, kapal selam mampu mengamati perubahan satelit di Doppler dan menentukan lokasi kapal selam dalam hitungan menit. Pada awal 1970-an, Departemen Pertahanan (DoD) ingin memastikan sistem navigasi satelit yang kuat dan stabil akan tersedia. Merangkul ide-ide sebelumnya dari para ilmuwan Angkatan Laut, DoD memutuskan untuk menggunakan satelit untuk mendukung sistem navigasi yang mereka usulkan. DoD kemudian menindaklanjuti dan meluncurkan Sistem Navigasi pertamanya dengan satelit Timing and Ranging (NAVSTAR) pada tahun 1978. 24 sistem satelit menjadi beroperasi penuh pada tahun 1993. Adapun stakeholder yang membangun sistem GPS selain Departemen Pertahanan.

Diagram 1. Struktur organisasi Komite Eksekutif PNT 0berbasis Antariksa Nasional Amerika Serikat.

Sumber : Hofmann-Wellenhof et.al. 2007. GNSS-Global Navigation Satellite Systems. SpringerWienNewYork. Halaman. 312

Tahun	GPS History
1957	Uni Soviet meluncurkan satelit Sputnik I.
1959	Angkatan Laut AS membangun satelit sistem Transit untuk melacak kapal selam.
1963	Aerospace Corporation menyelesaikan studi militer, meletakkan dasar bagi sistem GPS modern.
1974	Satelit uji NAVSTAR pertama diluncurkan oleh AS.
1978	AS memulai peluncuran 11 satelit uji sebagai bagian dari program GPS Blok I mereka.
1983	Setelah kecelakaan Korean Air Lines Flight 007, AS mengumumkan akan membuat GPS, tersedia untuk digunakan warga sipil untuk meningkatkan navigasi dan meningkatkan keselamatan lalu lintas udara.
1985	Pemerintah AS membuka kontrak dengan perusahaan swasta untuk membuat penerima GPS portabel.
1989	Perusahaan GPS, Magellan, memperkenalkan perangkat GPS genggam pertama, NAV 1000. Satelit pertama yang beroperasi penuh diluncurkan oleh Angkatan Udara AS sebagai bagian dari program Blok II mereka.
1990	Departemen Pertahanan AS mulai mengurangi keakuratan pembacaan GPS untuk penggunaan non-militer, menyatakan ketakutan akan musuh mendapatkan keuntungan militer sebagai alasan di balik keputusan tersebut. Ini dikenal sebagai ketersediaan selektif.
1991	GPS memainkan peran penting dalam operasi AS selama Perang Teluk, meskipun sistem tidak beroperasi penuh.
1995	Militer AS menyatakan Full Operational Capability (FOC)dari semua 24 satelit di konstelasi GPS.
1998	Wakil Presiden AS Al Gore mengumumkan rencana untuk satelit GPS III untuk mengirim dua sinyal tambahan untuk penggunaan sipil dan pesawat.
1999	Produsen ponsel, Benefon, memperkenalkan ponsel GPS komersial pertama.
2000	AS mengakhiri Ketersediaan Selektif, memungkinkan penggunaan dan inovasi GPS komersial yang lebih besar.
2004	Perusahaan elektronik AS, Qualcomm, berhasil menyelesaikan tes GPS bantuan langsung pada ponsel, yang memungkinkan sinyal seluler dan GPS bergabung untuk akurasi lokasi yang lebih baik.
2005	satelit Blok IIR pertama diluncurkan, satelit ini memungkinkan untuk saluran GPS sipil khusus.
2010	AS meluncurkan satelit Blok IIF pertama dari 12. Ini adalah satelit pertama yang diluncurkan sebagai bagian dari Evolved Expendable Launch Vehicle (EELV), atau dikenal sebagai roket modern.
2016	Satelit Blok IIF terakhir diluncurkan, menandai berakhirnya program Blok II yang luas yang berlangsung dari tahun 1989 hingga 2016.
2018	Angkatan Udara AS berhasil meluncurkan satelit GPS III pertama.
2019	Satelit GPS III kedua diluncurkan dari Cape Canaveral oleh SpaceX Falcon 9.
2020	Angkatan Luar Angkasa AS mengumumkan bahwa karena pandemi COVID-19, peluncuran SpaceX dari satelit GPS III-3 tertunda.

Tabel .1 GPS History

Sumber Informasi : www.geotab.com

            1.2 Segmen Satelit

Segmen angkasa GPS terdiri dari satelit satelit GPS serta roket-roket Delta peluncur satelit dari Cape Canaveral di Florida, Amerika Serikat. Per tanggal 15 Juni 2021, ada totoal 31 satelit operasional di konstelasi GPS, tidak termasuk cadangan on-orbit yang dinonaktifkan.

                            Gambar. 2 GPS Heritage

                                    Sumber : www.lockheedmartin.com

             1.3 Segmen Sistem Kontrol GPS

Segmen sistem kontrol GPS berfungsi mengontrol dan memantau operasional semua satelit GPS dan memastikan bahwa semua satelit berfungsi sebagaimana mestinya. Didalam buku Satellite Geodesy Hal. 217, Seeber , 2003 Tugas-tugas dari Segmen Kontrol adalah untuk [Russel, Schaibly, 1980; Misra, Enge,2001] :

1.     Terus memantau dan mengendalikan sistem satelit,

2.     Menentukan waktu sistem GPS,

3.     memprediksi ephemerides satelit dan perilaku jam satelit,

4.     secara berkala memperbarui pesan navigasi untuk setiap satelit tertentu, dan

5.     perintah manuver kecil untuk mempertahankan orbit, atau pindah untuk menggantikan satelit yang tidak sehat.

Segmen kontrol dari GPS disusun oleh stasiun kontrol utama (MCS), jaringan stasiun pengamat (MS) ,dan antena (GA). Stasiun kontrol utama dari sistem GPS berada di Colorado Amerika Serikat.