Cara Kerja GPS dan prinsip matematika yang diterapkan

Setelah beberapa waktu tidak menulis kali ini programmer goBlog kembali dengan membawa sedikit oleh-oleh dari project programming terakhir. Kali ini kita akan berkenalan dengan teknologi GPS atau global positioning sistem. Apa itu GPS? GPS adalah suatu sistem untuk menentukan suatu titik di permukaan bumi menggunakan teknologi satelit.
Yang akan kita bahas pada tulisan kali ini adalah bagaimana sebenarnya prinsip dan cara kerja GPS ini?
Sebelum kita lanjutkan, mungkin anda bertanya tanya apa hubunganya programming dengan GPS sih? well saya yakin telah menerangkan kepada anda pada tulisan sebelumnya bahwa programming bisa masuk ke segala bidang dan tidak terkecuali dengan bidang pemetaan dan geolokasi yang berkaitan erat dengan GPS.

Baiklah, lantas bagaimana prinsip kerja GPS ini? GPS mengadopsi prinsip matematika sederhana yang bernama trilateration. Mahluk apa sebenarnya trilateratrion ini, saya tidak akan menerangkan tentang pengertian dari prinsip ini, tetapi saya akan memberikan ilustrasi tentang cara kerja prinsip ini.

Kita buat sebuah permisalan. Katakanlah anda tersesat disuatu tempat pada peta datar. Bagaimana cara anda tahu dimana lokasi anda? katakanlah ada seorang teman memberitahu anda bahwa anda berada 5.52 KM dari Senayan. Apakah anda tau sekarang anda berada dimana? well, belum jelas tapi anda tahu anda berjarak 5.52 kilometer dari senayan, walaupun anda belum tahu arah selatan barat timur atau utara dari senayan. Gambarlah lingkaran dengan skala 1:100 di peta dengan titik Senayan berada di tengah tengah lingkaran tersebut dengan jari-jari skala dari 5.52 km.

Selanjutnya bayangkan ada satu lagi teman anda yang memberi tahu lokasi anda berada 10 KM dari mall kelapa gading. Gambar satu lagi lingkarang dengan cara yang sama namun kali ini titik tengah berada di mall kelapa gading dengan jari-jari lingkaran skala dari 10KM.

Apakah anda tahu dimana lokasi anda sekarang? belum? coba perhatikan kedua lingkaran yang kita buat, apakah bertemu pada titik tertentu? ya kedua lingkarang tersebut berpotongan di dua lokasi. Nah salah satu dari titik perpotongan lingkaran ini adalah lokasi anda.
Tapi bagaimana cara kita mengetahui lokasi yang mana yang merupakan lokasi kita sebenarnya? nah disinilah peran acuan ketiga.
Sekarang umpamakan ada satu lagi teman anda memberi tahu lokasi keberadaan anda adalah 10.44 KM dari museum sejarah jakarta.

Sekarang gambarlah lingkaran ketiga dengan metode yang sama dengan kedua lingkaran sebelumnya dengan titik pusat lingkaran berada di museum sejarah jakarta dan jari-jari lingkaran adalah skala dari 10.44 KM.

Apakah ketiga lingkaran tersebut berpotongan pada titik yang sama?
Jika jarak yang diberikan oleh ketiga teman anda kita asumsikan tepat, maka anda akan melihat ketiga lingkaran tersebut bertemu di suatu titik yang sama. Nah inilah lokasi anda.

Penjelasan diatas merupakan prinsip kerja dari trilateration, yang mana dapat menentukan lokasi suatu titik dengan bantuan tiga titik yang telah diketahui yaitu senayan, mall kelapa gading dan musem sejarah jakarta, Serta jarak masing masing titik ini ke lokasi keberadaan anda.

Nah prinsip dasar inilah yang kemudian diterapkan pada penentuan lokasi anda di permukaan bumi oleh GPS. Satelit GPS berperan sebagai 'teman' anda yang memberitahu jarak anda dengan satelit tersebut. Dan seperti kasus diatas, anda juga membutuhkan setidaknya 3 atau lebih satelit yang mengetahui atau dapat dijangkau oleh penerima GPS atau GPS receiver milik anda.
Seperti yang sudah kita tahu bahwa kita memerlukan setidaknya 3 Satelit yang dapat dijangkau oleh GPS Receiver kita agar dapat menentukan lokai kita dengan tepat, lalu bagaimana bisa ada tiga satelit yang dapat menjangkau kita sedangkan bumi kan berputar? ya kita harus menambah jumlah satelitnya. Setidaknya ada 24 satelit yang mengelilingi bumi untuk dapat memenuhi syarat agar minimal 4 Satelit dapat dijangkau dari setiap tempat di permukaan bumi pada setiap saat.

Pada awalnya GPS merupakan teknologi yang dikembangkan oleh militer amerika untuk keperluan militer, namun saat ini teknologi GPS sudah dapat dinikmati oleh sipil. Ada banyak sekali Teknologi GPS di dunia ini diantaranya GPS milik amerika, GLONAS dari RUSIA, dan Galielo dari Eropa dan masih banyak lagi.