Pengenalan Real-Time Kinematic (RTK) Positioning dan CORS ~ F3

Teknologi satelit GPS diawali peluncurannya sejak tahun 1989. Teknologi positioning dengan metode absolute dan relative. Perkembangan teknologi GPS meliputi hard ware (receiver), soft ware (commercial dan scientific) dan aplikasinya. Penentuan posisi dengan memanfaatkan gelombang GPS telah berkembang sangat pesat terutama untuk metode relative khususnya Differential Global Positioning System (DGPS). Teknologi DGPS untuk setiap unit receiver yang berfungsi sebagai rover secara real time diperoleh adalah Real Time Kinematik (RTK). Secara diagramatis penentuan posisi dengan GPS dapat diilustrasikan sebagai berikut :

Prinsip penentuan posisi secara relative yang memanfaatkan data fase (RTK) atau pseudo-range (DGPS secara real time atau paska pengukuran). Metode RTK dapat dijelaskan sebagai berikut.

Survei metode RTK terdiri atas base dan rover station, dengan receiver yang ada base station tidak berubah posisi antenanya selama melakukan pengukuran sedang receiver yang berfungsi sebagai rover dipindah-pindahkan sesuai untuk positioning yang direncanakan. Receiver yang ada di base dan rover station harus selalu memperoleh signal GPS selama melakukan pengukuran, korekasi diferensial dipancarkan dari base station ke rover station menggunakan fasilitas RTCM. Survei GPS untuk pengamatan RTK sangat sering digunakan untuk pekerjaan mapping hingga saat ini, dan seperangkat harware untuk pengamatan RTK disajikan pada gambar 3 di bawah ini.

Persoalan utama yang dihadapi pada survei GPS dengan metode RTK adalah kualitas dan kemampuan penerimaan koreksi diferensial dan jarak dari base station ke rover station.

Rizos dan Cranenbroeck (2006) menyatakan bahwa semakin jauh jarak antara base ke rover station (kurang dari 20 Km) maka kualitas penerimaan koreksi diferensial semakin berkurang (less precision). Kualitas koreksi diferensial dipengaruhi oleh orbit error, ionospheric dan tropospheric signal refraction Roberts dkk (2004).

Teknologi Global Navigation Satellite System (GNSS) Untuk Stasiun Aktif

Beberapa negara maju telah meluncurkan satelit yang digunakan untuk positioning antara lain Global Positioning System, GLONASS dan GALILEO. Seiring dengan perkembangan teknologi dan elektronika telah dikembangkan suatau receiver yang mampu menangkap beberapa geombang satelit secara simultan GPS (setelit yang dikelola dan diluncurkan oleh Amerika Serikat), GLONASS (satelit yang dikelola dan diluncurkan oleh Rusia) dan GALILEO (satelit yang dikekola dan diluncurkan oleh komunitas Negara-negara Eropa). Receiver tersebut disebut sebagai receiver GNSS. Receiver yang berbasis satelit GNSS saat ini telah berkembang dengan pesat dan banyak digunakan oleh barbagai Negara untuk berbagai keperluan positioning pada stasiun aktif berupa fasilitas International Global Navigation Satellite System Services (IGS) atau Continuously Operating Reference Stations (CORS).

IGS adalah satalh satu fasilitas layanan kepada user untuk memberikan koreksi keslahan orbit dan kesalahan sistem pencatat waktu. Pada umumnya IGS digunakan untuk keperluan yang bersifat scientific, misalnya studi plate tectonic movement, total electronic content, pemodelan orbit satelit, dan lain-lain. Sedangkan CORS pada umumnya digunakan untuk berbagai kepentingan praktis (engineering purposes). Teknologi CORS berkembang mengingat keperluan positioning metode RTK terkendala kualitas koreksi diferensial yang semakin menurun terhadap jangkauan jarak dan juga waktu yang digunakan untuk akuisisi data terutama setting up receiver di base station.

Maunder,2007 mengemukakan bahwa pengoperasian CORS bisa menggunakan satu atau beberapa stasiun referensi GNSS yang beroperasi secara terus menerus (24 jam tidak terputus). Sistem CORS terdiri atas satellite navigation positioning technology, modern computer management technology and internet technology. Sistem ini akan melangkapi secara otomatis dengan diversifikasi data pengamatan satelit GNSS (Carrier phase dan Pseudo-range), koreksi diferensial, status informasi dan hal-hal yang berhubungan dengan informasi GNSS (Roberts, dkk, 2004). Teknologi CORS secara diagramatis dapat dilihat seperti pada gambar 4.

Teklnologi CORS, sebagai base station terdiri atas (Maunder,2007):

1). fxed station

2). temporary station.

Fiexed station pada umumnya diinstall di suatu bangunan yang secara permanent dapat difungsikan dan memenuhi syarat sebagai stasiun aktif CORS. Sedangkan temporary station pada umumnya tempatkan bangunan yang dalam jangka waktu tertentu akan dipindah atau tidak difungsikan lagi sebagai base station karena berbagai pertiimbangan teknis dan administrative.

Teknologi CORS terdiri atas 2 sistem utama, system yang ada di base station sebagai stasiun referensi dan system yang ada di rover station sebagai user. Koneksi antara base staion dan rover station menggunakan jaringan internet tanpa kabel. Kedudukan base station sebagai fixed station, beroperasi selama 24 jam dan memperoleh koneksi jaringa internet secara terus menerus. Fungsi base station adalah menagkap gelombang satelait GNSS, menyimpan raw data gelombang satelit GNSS kedalam server dan memberikan korekasi diferensial kepada setiap user yang login dengan server yang ada di base station. Sedangkan rover station melakukan akuisisi data satelit GNSS dan melakukan login menggunakan GPRS/CDMA, akses via jaringan internet ke base station untuk memperoleh korekasi diferensialnya. Hasil positioning di setiap rover station akan dapat diperoleh secara real time maupun post processed. Beberapa provider mobile IP networks di Indonesia antara lain : indosat, telkomsel, XL, Telkom, Smart Telecom, Bakrie telecom dll Beberapa mobile IP networks yang tersedia dan ada dipasaran (Lintaka, 2004) antara lain:

GSM (Global System for Mobile Communication) dgn frequensi 1800 s/d 1900 MHz band.
GPRS (General Packet Radio Service),dengan GPRS, transmisi data mobile bias lebih cepat menjadi 115.000 bps menggunakan infrastruktur GSM yang sudah ada.
CDMA (Code Division Multiple Access)
EDGE (Enhanced Datarate for Global Evolution) UMTS (Universal Mobile Telephone System) dengan frequensi 1900 MHz sampai 2025 MHz dan 2110 MHz sampai 2200 MHz

Kebutuhan minimal untuk penyelenggarakan teknologi CORS

Perangkat yang ada di base station antara lain : monument yang diinstall antenna aktif, receiver GNSS, power supply (arus AC), Pc Server,MODEM, UPS & Genset,aksesories untuk backup data dll, software (down load data, menganalisis dan mengolah data satelit GNSS data streaming, koreksi diferensial ke rover station dll), dan IP public yang bias diakses via WIFI setiap user.
Jaringan internet yang ada di base dan rover station dan dapat digunakan untuk mengirimkan dan menerima semua data dari dan ke semua unit layanan yang memerlukan. Koneksi internet sebaiknya dengan bandwith yang lebar dan beroperasi selama 24 jam tanpa terputus seiring dengan jumlah client yang dilayani,
Perangkat yang ada di rover station : antenna, receiver GNSS, power supply DC smodem, dan unit penympan data geolombang satelit GNSS.