Cara Kerja GPS, Teknologi Navigasi yang Memudahkan Pencarian Lokasi

Liputan6.com, Jakarta Di era modern yang serba canggih seperti sekarang, pengetahuan tentang bagaimana teknologi bekerja merupakan hal yang mutlak diperlukan, termasuk juga bagaimana cara kerja GPS. GPS atau Global Positioning System secara sederhana dapat dideskripsikan sebagai teknologi navigasi yang berguna untuk menunjukkan lokasi suatu tempat maupun Objek.

Zaman dahulu untuk mengetahui arah untuk menuju suatu lokasi, manusia memanfaatkan alam sebagai patokan, seperti keberadaan gunung, pohon, sungai, rasi bintang, dan lain sebagainya. Sifat alam yang dapat berubah sewaktu-waktu karena berbagai faktor menjadikan metode menggunakan alam sebagai patokan menjadi tidak afektif. Manusia kemudian mulai menciptakan berbagai alat untuk membantu menemukan sebuah lokasi.

Sebelum membahas cara kerja GPS lebih jauh, ada baiknya untuk mengenal apa itu GPS terlebih dahulu. Berikut rangkuman Tim Liputan6.com tentang apa itu GPS, dan cara kerja GPS yang sudah dikumpulkan dari berbagai sumber, Senin (10/10/2022).

GPS secara sederhana dapat dideskripsikan sebagai teknologi navigasi yang berguna untuk menunjukkan lokasi suatu tempat maupun benda. Secara lebih detail GPS merupakan sistem navigasi berbasis satelit yang saling terhubung. GPS mendukung pengukuran dalam penentuan posisi, navigasi, dan waktu yang sangat akurat dan dapat mencakup seluruh dunia.

Sebagai salah satu sistem penentuan posisi berbasis satelit pertama, GPS menjadi bagian penting dari dari berbagai bidang yang ada di seluruh dunia, termasuk pertanian, transportasi, pertambangan, sampai pertahanan militer.

Sebagai penemu teknologi GPS, sampai saat ini Amerika menjadi pemilik dan pengelola satelit GPS yang manfaatnya digunakan oleh berbagai negara di seluruh dunia. Meski biaya pengadaan dan perawatan satelit GPS terbilang mahal, teknologi GPS dapat dimanfaatkan oleh semua orang secara gratis.

Untuk dapat berfungsi, cara kerja GPS melibatkan tiga elemen pendukung. Elemen pertama adalah satelit GPS. Satelit GPS yang dipasang di luar angkasa pada orbit tertentu dengan posisi yang stabil agar GPS dapat bekerja secara akurat akan mengirimkan sinyal ke bumi.

Elemen pendukung GPS yang kedua adalah GPS receiver. Sinyal dari satelit GPS kemudian diterima oleh pengguna GPS melalui GPS receiver. GPS receiver terdiri dari beberapa integrated circuit (IC) yang murah dan mudah dioperasikan oleh semua orang. GPS receiver dapat terpasang di kendaraan, telepon genggam, dan perangkat komputer.

Elemen ketiga adalah controller yang diletakkan di bumi. Controller berfungsi sebagai alat pantau yang memastikan satelit berfungsi dengan baik. Satelit dilengkapi dengan pengaturan waktu untuk menentukan waktu perjalanan sinyal diterima oleh para pengguna.

GPS pertama kali dikembangakan dan dioperasikan oleh Depaertemen Pertahanan Militer Amerika Serikat pada tahun 1970. Penggunaan GPS pada waktu itu terbatas hanya untuk keperluan militer saja. Sebelum GPS, Militer Amerika Serikat telah memiliki teknologi navigasi, seperti LORAN (Long Range Radio Navigation), VOR (VHF Omni-directional Radio), dan OMEGA. Namun, sistem navigasi ini memiliki keakuratan yang masih rendah.

Penemuan GPS berawal dari ilmuwan Massachusetts Institute of Technology (MIT), Amerika Serikat yang menemukan frekuensi sinyal radio satelit Rusia bernama Sputnik. Dari penemuan tersebut, muncul gagasan bahwa satelit dapat memancarkan sinyal radio yang dapat digunakan untuk melacak suatu objek.

Pemerintah Amerika memutuskan untuk mengkomersilkan teknologi GPS setelah dengan terlebih dahulu membatasi akses informasi untuk penggunaan sipil. Tahun 1999, perusahaan ponsel Benefon menjadi perusahaan komersial pertama yang meluncurkan produk telepon genggam dengan layanan GPS bernama Benefon Esc.

Setelah mengetahui apa itu GPS, berikutnya kota beranjak ke cara kerja GPS. Pada dasarnya GPS mengandalkan pengukuran jarak antara penerima dan satelit. Satelit mengitari bumi pada orbit tertentu dan mengirimkan sinyal ke bumi. Dilansir dari laman Agropedia, GPS memprediksi posisi suatu tempat dengan cara menghitung beda waktu antara pengiriman sinyal oleh satelit GPS dan waktu sinyal tersebut diterima oleh GPS receiver. 

Tiap satelit GPS membawa beberapa jam atom yang begitu akurat. Informasi Waktu tersebut dikirimkan melalui sinyal yang dipancarkan oleh satelit, sehingga sebuah receiver GPS dapat secara kontinyu menghitung waktu sinyal dipancarkan.Sinyal GPS juga memuat data yang dipergunakan receiver untuk mengetahui posisi satelit dan data lain yang diperlukan untuk menghitung posisi dengan akurat. Receiver GPS kemudian mempergunakan data beda waktu antara sinyal dipancarkan dan diterima untuk menghitung jarak dari satelit ke receiver.

Layanan satelit dasar dapat memberi sekitar 7,0 akurasi,  95% waktu penggunaan. Untuk mencapai akurasi tersebut, diperlukan setidaknya kombinasi sinyal setidaknya dari empat satelit. Satelit GPS masing-masing dilengkapi pengatur waktu yang membuat satelit mampu memberi sinyal yang akurat.

Selain itu, controller atau stasiun bumi akan memancarkan radar untuk mengontrol apakah satelit dapat berfungsi dengan baik. Dengan begitu dapat dipahami bahwa satelit, GPS receiver, dan controller saling mendukung satu sama lain sehingga cara kerja GPS dapat berjalan dengan baik oleh setiap penggunanya.