analisa perbandingan orbit satelit gps...
TRANSCRIPT
1
ANALISA PERBANDINGAN ORBIT SATELIT GPS YANG DIPENGARUHI OLEH
SPHERICALLY SYMMETRIC ELEMENT KEPLERIAN DAN OSCULATING
ELEMENT KEPLERIAN (STUDY KASUS SURABAYA)
Abdur Rozaq1), Mokhamad Nur Cahyadi1), Eko Yuli Handoko1)
Jurusan Teknik Geomatika, Fakultas Teknik Sipil Dan Perencanaan, Institut Teknologi Sepuluh Nopember, Surabaya 60111, Indonesia
Email: [email protected]
Abstrak
Satelit GPS diamati dalam waktu yang cukup akan diperoleh informasi mengenai posisi satelit,
kecepatan, waktu dan parameter-parameter turunannya. Untuk menghitung posisi pengguna di Bumi
Salah satu cara yang dilakukan adalah menghitung orbit satelit dengan menggunakan Broadcast
Ephemeris [Abidin.2001]. Dari GPS CORS Teknik Geometika akan diperoleh data Broadcast
Ephemeris yang mana terdapat element-element kepler yang merupakan karakteristik 6 keplerian
element. Dengan menggunakan analisa perbandingan orbit satelit GPS yang dipengaruhi oleh
spherically symmetric element keplerian dan osculating element keplerian maka didapatkan
perbedaan koordinat CTS (Conventional Terestrial Sistem) antara spherically symmetric element
keplerian dan osculating element keplerian . Analisa uji statistik didapatkan nilai error yang dilihat
dari standart deviasi. Kesalahan jarak bisa dihitung dari clock error dimana clock error didapat dari
koordinat satelit. Hasil dari penelitian ini didapatkan nilai kesalahn jarak antara receiver dan satelit
GPS pada tanggal 28 Mei 2011 dalam 1 s sebesar 0.03005912058174 m. kesalahan jarak pada
tanggal 29 Mei 2011 dalam 1 s sebesar 0.00548921656474 m. Kesalahan jarak antara receiver dan
satelit GPS pada tanggal 28 Juni 2011 dalam 1 s sebesar 0.00825749286201 m. Kesalahan jarak yang
diperoleh pada tanggal 29 Juni 2011 dalam 1 s sebesar 0.000296 m.
Kata Kunci : GPS-CORS ,broadcast ephemeris, spherically symmetric element keplerian,
osculating element keplerian
I PENDAHULUAN
1.1. Latar Belakang
Satelit GPS memiliki ketinggian orbit
sekitar 20.000 km di atas permukaan bumi
dan jumlahnya relative cukup banyak, yaitu
24 satelit yang menempati enam (6) bidang
orbit dengan bentuknya sangat mendekati
lingkaran, dengan eksentrisitas orbit
umumnya lebih kecil dari 0,02 [Green, 1989]
dimungkinkan sinyal satelit GPS dapat
diterima di sebagian besar daerah bumi
termasuk wilayah Indonesia.
Pengamatan sinyal-sinyal satelit GPS
menghasilkan informasi mengenai posisi
satelit, kecepatan, dan waktu atau parameter-
parameter turunannya. Bentuk orbit satelit
GPS diperlukan untuk menginformasikan
koordinat satelit GPS yang nantinya
diperlukan sebagai koordinat titik tetap
dalam perhitungan koordinat titik-titik
lainnya di permukaan bumi (position
determination) [Abidin.2001]. Dengan
memperhatikan element kepler yang
mempengaruhi ukuran, bentuk, lokasi satelit
GPS dan orientasi orbit satelit GPS yang
mengelilingi bumi maka akan didapat
gambaran bentuk orbit satelit GPS.
Sinyal-sinyal GPS yang berisi pesan
navigasi (navigation message) salah satunya
berisi tentang informasi ephemeris atau orbit
satelit yang biasa disebut broadcast
ephemeris. Broadcast ephemeris ditentukan
oleh sistem kontrol GPS. Dalam broadcast
ephemeris informasi tentang posisi satelit
tidak diberikan langsung dalam bentuk
koordinat, tetapi dalam bentuk element-
element keplerian dari orbit GPS yang
kemudian digunakan untuk menghitung
2
posisi satelit dari waktu ke waktu, sehingga
dapat digambarkan bagaimana bentuk orbit
satelit.
Prinsip-prinsip hukum kepler menjelasan
dasar dari bentuk pergerakan orbit satelit.
Posisi satelit dipengaruhi oleh faktor element
keplerian. Jika posisi satelit tidak ada
gangguan gaya perturbasi maka orbit satelit
memiliki bentuk spherical symmetric element
keplerian. Tetapi pada kenyataanya
dipengaruhi oleh gaya perturbasi, sehingga
menyebabkan bentuk orbit satelit menjadi
tidak simetris atau disebut osculating element
keplerian.
1.2. Tujuan Tugas Akhir
Tujuan dari penelitian ini adalah:
a. Melakukan pengolahan broadcast
ephemeris ke dalam koordinat orbital
dan koordinat geosentrik.
b. Melakukan analisa koordinat
geosentrik dari orbit satelit spherical
symmetric element keplerian dan
osculating element keplerian.
c. Melakukan perbandingan spherical
symmetric element keplerian dan
osculating element keplerian.
1.3. Perumusan Masalah
Permasalahan yang dimunculkan dalam
penelitian ini adalah:
a. Bagaimana menentukan model orbit
satelit GPS di wilayah Surabaya
dengan memasukkan element kepler
kedalam bentuk orbit satelit GPS.
b. Membandingkan orbit satelit
spherical symmetric element
keplerian dan osculating element
keplerian.
1.4. Batasan Masalah
Batasan masalah dari penelitian tugas
akhir ini adalah:
a. Data sinyal satelit GPS tanggal 28-29
Mei 2011
b. Menganalisis koordinat Geosentrik
yang didapat dari koordinat orbital
satelit spherical symmetric element
keplerian dan osculating element
keplerian.
c. Menganalisa pengaruh perbandingan
orbit satelit GPS yang dipengaruhi
oleh spherical symmetric element
keplerian dan osculating element
keplerian.
II. METODOLOGI
2.1 Lokasi Penelitian Data penelitian ini didapat dari GPS-
CORS di Geomatika ITS. Secara
geografis, daerah penelitian terletak pada
7016’47” LS dan 112
047’40” BT.
2.2 Peralatan dan Bahan
Peralatan yang digunakan dalam
penelitian ini antara lain:
a. Perangkat Keras (Hardware).
Laptop
Printer
b. Perangkat Lunak (Software)
Microsoft Office 2007 untuk
pembuatan laporan.
MATLAB R2009a digunakan untuk
perhitungan data.
Software SPSS 12.0 untuk
pengolahan uji statistik.
Bahan yang digunakan dalam penelitian ini
adalah : No Jenis Data Keterangan
1
Data rinex navigasi 28-29 Mei 2011
Data rinex navigasi
28-29 Juni 2011
Merupakan unsur- unsur dari element keplerian
dari base GPS CORS.
2
Data rinex
observation GPS
CORS 28-29 Mei
2011
Data rinex
observation GPS
CORS 28-29 Juni
2011
Untuk proses pengolahan
pseodorange dari satelit
ke GPS CORS Geomatika
ITS.
3
Data rinex Pricese
ephemeris (SP3) 28-29 Mei 2011
Data rinex Pricese
ephemeris (SP3)
28-29 Mei 2011
Sebagai pengecakan bentuk orbit satelit.
3
2.3 Metodologi Penelitian
Gambar 1. Diagram alir pengolahan data
Penjelasan tentang pengolahan data:
a. Perhitungan spherical symmetric
element keplerian
Mengidentifikasi nilai-nilai yang ada
dalam data rinex navigation dengan
table 1(terlampir).
Melakukan perhitungan Julian Date
hingga akhirnya di dapatkan nilai
waktu seconds of week satelit GPS
Melakukan perhitungan Mean
Motion.
Melakukan perhitungan Mean
Anomaly
Menghitung Eccentric Anomaly (Ek)
Menghitung True Anomaly (vk)
Menghitung Argument of latitude
Menghitung Argument of latitude
correction dengan nilai dan =
0
Menghitung Inclination correction
dengan nilai dan = 0.
Menghitung Inclination correction
dengan nilai dan = 0.
Menghitung Corrected argument of
latitude
Menghitung Correction radius
Menghitung Correction inclination
Posisi satelit dibidang orbital
Menghitung Lintang terkoreksi
Perhitungan r3*(-omega)
Perhitungan r1*(-inklinasi)
Perhitungan r3*(-OMEGA)
Menghitung posisi satelit dalam
koordinat geosentrik
b. Perhitungan osculating element
keplerian.
Mengidentifikasi nilai-nilai yang ada
dalam data rinex navigation dengan
table 1(terlampir).
Melakukan perhitungan Julian Date
hingga akhirnya di dapatkan nilai
waktu seconds of week satelit GPS
Melakukan perhitungan Mean
Motion.
Melakukan perhitungan Mean
Anomaly
4
Menghitung Eccentric Anomaly (Ek)
Menghitung True Anomaly (vk)
Menghitung Argument of latitude
Menghitung Argument of latitude
correction nilai dan = 0 tidak
sama dengan 0.
Menghitung Inclination correction
dengan nilai dan tidak sama
dengan 0.
Menghitung Inclination correction
dengan nilai dan tidak sama
dengan 0.
Menghitung Corrected argument of
latitude
Menghitung Correction radius
Menghitung Correction inclination
Posisi satelit dibidang orbital
Menghitung Lintang terkoreksi
Perhitungan r3*(-omega)
Perhitungan r1*(-inklinasi)
Perhitungan r3*(-OMEGA)
Menghitung posisi satelit dalam
koordinat geosentrik
III. HASIL DAN PEMBAHASAN
4.1 Analisa Perhitungan 28 Mei 2011 4.1.1 Analisa PRN 2
Dalam perhitungan spherical symmetric
element keplerian dan osculating element
keplerian pada broadcast ephemeris PRN 2 digambarkan di bawah ini maka akan didapat
gambar sebagai berikut:
5.75 5.8 5.85 5.9 5.95
x 105
-3
-2
-1
0
1
2
3x 10
7
GPS Time (seconds)
Positio
n a
t E
CE
F C
oord
inate
(m
ete
rs)
Plot of Satellite Position from Broadcast Orbit
XS
YS
ZS
5.75 5.8 5.85 5.9 5.95
x 105
-4000
-2000
0
2000
4000
GPS Time (seconds)
Positio
n a
t E
CE
F C
oord
inate
(m
ete
rs/s
ec) Plot of Satellite Velocity from Broadcast Orbit
Vxs
Vys
Vzs
5.76 5.78 5.8 5.82 5.84 5.86 5.88 5.9 5.92 5.94 5.96
x 105
338.79
338.8
338.81
338.82
338.83
338.84
338.85Plot of Satellite Clock Correction from Broadcast Orbit
Clo
ck C
orr
ection (
ms)
GPS Time (seconds)
Gambar 4.1 Grafik spherical koordinat CTS
Satelit GPS PRN 2
5.75 5.8 5.85 5.9 5.95
x 105
-3
-2
-1
0
1
2
3x 10
7
GPS Time (seconds)
Pos
ition
at
EC
EF
Coo
rdin
ate
(met
ers)
Plot of Satellite Position from Broadcast Orbit
XS
YS
ZS
5.75 5.8 5.85 5.9 5.95
x 105
-4000
-2000
0
2000
4000
GPS Time (seconds)
Pos
ition
at
EC
EF
Coo
rdin
ate
(met
ers/
sec)
Plot of Satellite Velocity from Broadcast Orbit
Vxs
Vys
Vzs
5.76 5.78 5.8 5.82 5.84 5.86 5.88 5.9 5.92 5.94 5.96
x 105
338.79
338.8
338.81
338.82
338.83
338.84
338.85Plot of Satellite Clock Correction from Broadcast Orbit
Clo
ck C
orre
ctio
n (m
s)GPS Time (seconds)
Gambar 4.2 Grafik osculating koordinat CTS
Satelit GPS PRN 2
5.75 5.8 5.85 5.9 5.95
x 105
-3
-2
-1
0
1
2
3x 10
7
GPS Time (seconds)
Pos
ition
at
EC
EF
Coo
rdin
ate
(met
ers)
Plot of Satellite Position from Broadcast Orbit
XS
YS
ZS
5.75 5.8 5.85 5.9 5.95
x 105
-4000
-2000
0
2000
4000
GPS Time (seconds)
Pos
ition
at
EC
EF
Coo
rdin
ate
(met
ers/
sec)
Plot of Satellite Velocity from Broadcast Orbit
Vxs
Vys
Vzs
5.76 5.78 5.8 5.82 5.84 5.86 5.88 5.9 5.92 5.94 5.96
x 105
338.79
338.8
338.81
338.82
338.83
338.84
338.85Plot of Satellite Clock Correction from Broadcast Orbit
Clo
ck C
orre
ctio
n (m
s)
GPS Time (seconds)
Gambar 4.3 Grafik Velocity spherical pada
Koordinat CTS Satelit GPS PRN 2
5.75 5.8 5.85 5.9 5.95
x 105
-3
-2
-1
0
1
2
3x 10
7
GPS Time (seconds)
Positio
n a
t E
CE
F C
oord
inate
(m
ete
rs)
Plot of Satellite Position from Broadcast Orbit
XS
YS
ZS
5.75 5.8 5.85 5.9 5.95
x 105
-4000
-2000
0
2000
4000
GPS Time (seconds)
Positio
n a
t E
CE
F C
oord
inate
(m
ete
rs/s
ec) Plot of Satellite Velocity from Broadcast Orbit
Vxs
Vys
Vzs
5.76 5.78 5.8 5.82 5.84 5.86 5.88 5.9 5.92 5.94 5.96
x 105
338.79
338.8
338.81
338.82
338.83
338.84
338.85Plot of Satellite Clock Correction from Broadcast Orbit
Clo
ck C
orr
ection (
ms)
GPS Time (seconds)
Gambar 4.4 Grafik Velocity osculating
Koordinat CTS Satelit GPS PRN 2
Dari gambar (4.1) dan (4.2) dapat
dianalisa bahwa terjadi perubahan nilai X, Y dan
Z seiring dengan pergerakan orbit satelit.
Perubahan nilai koordinat yang paling besar
terjadi pada koordinat Z ini dikarenakan
perubahan velocity terbesar terjadi pada Vz,
yang dapat dilihat pada gambar (4.3) dan (4.4).
5
5.75 5.8 5.85 5.9 5.95
x 105
-3
-2
-1
0
1
2
3x 10
7
GPS Time (seconds)
Positio
n a
t E
CE
F C
oord
inate
(m
ete
rs)
Plot of Satellite Position from Broadcast Orbit
XS
YS
ZS
5.75 5.8 5.85 5.9 5.95
x 105
-4000
-2000
0
2000
4000
GPS Time (seconds)
Positio
n a
t E
CE
F C
oord
inate
(m
ete
rs/s
ec) Plot of Satellite Velocity from Broadcast Orbit
Vxs
Vys
Vzs
5.76 5.78 5.8 5.82 5.84 5.86 5.88 5.9 5.92 5.94 5.96
x 105
338.79
338.8
338.81
338.82
338.83
338.84
338.85Plot of Satellite Clock Correction from Broadcast Orbit
Clo
ck C
orr
ection (
ms)
GPS Time (seconds) Gambar 4.5 Grafik Clock Correction spherical
Satelit GPS PRN 2
5.75 5.8 5.85 5.9 5.95
x 105
-3
-2
-1
0
1
2
3x 10
7
GPS Time (seconds)
Positio
n at E
CE
F C
oordin
ate (m
eters)
Plot of Satellite Position from Broadcast Orbit
XS
YS
ZS
5.75 5.8 5.85 5.9 5.95
x 105
-4000
-2000
0
2000
4000
GPS Time (seconds)
Positio
n at E
CE
F C
oordin
ate (m
eters/sec) Plot of Satellite Velocity from Broadcast Orbit
Vxs
Vys
Vzs
5.76 5.78 5.8 5.82 5.84 5.86 5.88 5.9 5.92 5.94 5.96
x 105
338.79
338.8
338.81
338.82
338.83
338.84
338.85Plot of Satellite Clock Correction from Broadcast Orbit
Clo
ck C
orrectio
n (m
s)
GPS Time (seconds) Gambar 4.6 Grafik Clock Correction osculating
Satelit GPS PRN 2
Pada gambar (4.5) dan (4.6) terlihat
sebuah garis linier dalam plot koreksi jam (Clock
Correction) satelit dengan nilai koreksi jam
bertambah besar seiring dengan pergerakan
satelit.
-200 -150 -100 -50 0 50 100 150 200-100
-80
-60
-40
-20
0
20
40
60
80
100
Gambar 4.7 Pergerakan Jejak spherical Satelit
GPS PRN
2
-200 -150 -100 -50 0 50 100 150 200-100
-80
-60
-40
-20
0
20
40
60
80
100
Gambar 4.8 Pergerakan Jejak osculating Satelit
GPS PRN 2
Pada gambar (4.7) dan (4.8) dapat dilihat
pergerakan satelit dipermukaan bumi bergerak
kearah barat dan sinyal dapat direcord oleh GPS
CORS-ITS dengan baik.
-200 -150 -100 -50 0 50 100 150 200-100
-80
-60
-40
-20
0
20
40
60
80
100
Gambar 4.9 Pergerakan Jejak Satelit GPS PRN 2
Antara Broadcast Dan Precise Ephemeris.
Pada gambar (4.9) merupakan gambar
pergerakan satelit dari data broadcast ephemeris
dibandingkan dengan data dari precise ephemeris
(Sp3). Spherical symmetric element keplerian
dan Osculating element keplerian akan diuji
dengan uji statistik dengan mengambil data sampel dari jarak Spherical symmetric element
keplerian dan Osculating element keplerian
sehingga didapatkan hasil pengolahan data sebagai berikut:
Tabel 1 Uji Statistics
Satelit N Mean
Std. Deviation
Std. Error Mean
spherical & osculating
73 4.764114 0.031213 0.00365
Pada tabel 1 didapatkan informasi bahwa
mean antara variabel spherical symmetric element keplerian dan variabel koordinat
osculating element keplerian adalah 4.764114655
dengan setandar deviasi sebesar 0.01321. Uji
statistik ini menunjukkan bahwa jarak antara spherical symmetric element keplerian dan
variabel koordinat osculating element keplerian
memiliki error sebesar standart deviasi yaitu 0.01321.
4.1.2 Analisa PRN 5
Dalam perhitungan spherical symmetric element keplerian dan osculating element
keplerian pada broadcast ephemeris PRN 5
digambarkan di bawah ini maka akan didapat gambar sebagai berikut:
6
6 6.5 7 7.5
x 104
-3
-2
-1
0
1
2
3x 10
7
GPS Time (seconds)
Positio
n a
t E
CE
F C
oord
inate
(m
ete
rs)
Plot of Satellite Position from Broadcast Orbit
XS
YS
ZS
6 6.5 7 7.5
x 104
-3000
-2000
-1000
0
1000
2000
3000
4000
GPS Time (seconds)
Positio
n a
t E
CE
F C
oord
inate
(m
ete
rs/s
ec) Plot of Satellite Velocity from Broadcast Orbit
Vxs
Vys
Vzs
6 6.5 7 7.5
x 104
0
50
100
150
200Plot of Satellite Clock Correction from Broadcast Orbit
Clo
ck C
orr
ection (
ms)
GPS Time (seconds)
Ga
mbar 4.10 Grafik spherical koordinat CTS Satelit
GPS PRN
5
6 6.5 7 7.5
x 104
-3
-2
-1
0
1
2
3x 10
7
GPS Time (seconds)
Posi
tion a
t E
CE
F C
oord
inate
(m
ete
rs)
Plot of Satellite Position from Broadcast Orbit
XS
YS
ZS
6 6.5 7 7.5
x 104
-3000
-2000
-1000
0
1000
2000
3000
4000
GPS Time (seconds)
Posi
tion a
t E
CE
F C
oord
inate
(m
ete
rs/s
ec)
Plot of Satellite Velocity from Broadcast Orbit
Vxs
Vys
Vzs
6 6.5 7 7.5
x 104
0
50
100
150
200Plot of Satellite Clock Correction from Broadcast Orbit
Clo
ck C
orr
ect
ion (
ms)
GPS Time (seconds)
Gambar 4.11 Grafik osculating koordinat CTS
Satelit GPS PRN
56 6.5 7 7.5
x 104
-3
-2
-1
0
1
2
3x 10
7
GPS Time (seconds)
Pos
ition
at
EC
EF
Coo
rdin
ate
(met
ers)
Plot of Satellite Position from Broadcast Orbit
XS
YS
ZS
6 6.5 7 7.5
x 104
-3000
-2000
-1000
0
1000
2000
3000
4000
GPS Time (seconds)
Pos
ition
at
EC
EF
Coo
rdin
ate
(met
ers/
sec)
Plot of Satellite Velocity from Broadcast Orbit
Vxs
Vys
Vzs
6 6.5 7 7.5
x 104
0
50
100
150
200Plot of Satellite Clock Correction from Broadcast Orbit
Clo
ck C
orre
ctio
n (m
s)
GPS Time (seconds)
Gambar 4.12 Grafik Velocity spherical
Koordinat CTS Satelit GPS PRN 5
6 6.5 7 7.5
x 104
-3
-2
-1
0
1
2
3x 10
7
GPS Time (seconds)
Pos
ition
at
EC
EF
Coo
rdin
ate
(met
ers)
Plot of Satellite Position from Broadcast Orbit
XS
YS
ZS
6 6.5 7 7.5
x 104
-3000
-2000
-1000
0
1000
2000
3000
4000
GPS Time (seconds)
Pos
ition
at
EC
EF
Coo
rdin
ate
(met
ers/
sec)
Plot of Satellite Velocity from Broadcast Orbit
Vxs
Vys
Vzs
6 6.5 7 7.5
x 104
0
50
100
150
200Plot of Satellite Clock Correction from Broadcast Orbit
Clo
ck C
orre
ctio
n (m
s)
GPS Time (seconds)
Gambar 4.13 Grafik Velocity osculating
Koordinat CTS Satelit GPS PRN 5
Dari gambar (4.10) dan (4.11) dapat
dianalisa bahwa terjadi perubahan nilai X, Y dan
Z seiring dengan pergerakan orbit satelit.
Perubahan nilai koordinat yang paling besar
terjadi pada koordinat Z ini dikarenakan
perubahan velocity terbesar terjadi pada Vz,
yang dapat dilihat pada gambar (4.12) dan (4.13). 6 6.5 7 7.5
x 104
-3
-2
-1
0
1
2
3x 10
7
GPS Time (seconds)
Positio
n a
t E
CE
F C
oord
inate
(m
ete
rs)
Plot of Satellite Position from Broadcast Orbit
XS
YS
ZS
6 6.5 7 7.5
x 104
-3000
-2000
-1000
0
1000
2000
3000
4000
GPS Time (seconds)
Positio
n a
t E
CE
F C
oord
inate
(m
ete
rs/s
ec) Plot of Satellite Velocity from Broadcast Orbit
Vxs
Vys
Vzs
6 6.5 7 7.5
x 104
0
50
100
150
200Plot of Satellite Clock Correction from Broadcast Orbit
Clo
ck C
orr
ection (
ms)
GPS Time (seconds)
Gambar 4.14 Grafik Clock Correction spherical
Satelit GPS PRN 5 6 6.5 7 7.5
x 104
-3
-2
-1
0
1
2
3x 10
7
GPS Time (seconds)
Positio
n a
t E
CE
F C
oord
inate
(m
ete
rs)
Plot of Satellite Position from Broadcast Orbit
XS
YS
ZS
6 6.5 7 7.5
x 104
-3000
-2000
-1000
0
1000
2000
3000
4000
GPS Time (seconds)
Positio
n a
t E
CE
F C
oord
inate
(m
ete
rs/s
ec) Plot of Satellite Velocity from Broadcast Orbit
Vxs
Vys
Vzs
6 6.5 7 7.5
x 104
0
50
100
150
200Plot of Satellite Clock Correction from Broadcast Orbit
Clo
ck C
orr
ection (
ms)
GPS Time (seconds)
Gambar 4.15 Grafik Clock Correction osculating
Satelit GPS PRN 5
Pada gambar (4.14) dan (4.15) terlihat
penurunan dan lonjakan nilai secara signifikan
sebesar 170 ms seperti yang terlihat dalam plot
koreksi jam (Clock Correction) satelit. Penyebab
perbedaan ini adalah update dari siaran
ephemeris terjadi pada saat grafik melompat pada
perhitungan orbit satelit dan terjadinya koreksi
jam sebelum dan setelah waktu melompat
menggunakan data ephemeris yang berbeda.
-200 -150 -100 -50 0 50 100 150 200-100
-80
-60
-40
-20
0
20
40
60
80
100
Gambar 4.16 Pergerakan Jejak spherical Satelit
GPS PRN 5
7
-200 -150 -100 -50 0 50 100 150 200-100
-80
-60
-40
-20
0
20
40
60
80
100
Gambar 4.17 Pergerakan Jejak osculating Satelit
GPS PRN 5
Pada gambar (4.17) dapat dilihat
pergerakan satelit dipermukaan bumi bergerak
dari arah timur menuju kearah barat dan sinyal
GPS dapat direcord oleh GPS CORS-ITS dengan
baik.
-200 -150 -100 -50 0 50 100 150 200-100
-80
-60
-40
-20
0
20
40
60
80
100
Gambar 4.18 Pergerakan Jejak Satelit GPS PRN
5 Antara Broadcast Dan Precise Ephemeris.
Pada gambar (4.18) merupakan gambar
pergerakan satelit dari data broadcast ephemeris
dibandingkan dengan data dari precise ephemeris (Sp3) sehingga dapat dianalisa bahwa ada
perbedaan koordinat antara pergerakan satelit
spherical, osculating dan sp3.
Sphericalsymmetric element keplerian dan osculating element keplerian akan diuji
dengan uji statistik menggunakan metode uji t-
paired dengan mengambil data sampel dari jarak spherical symmetric element keplerian dan
osculating element keplerian sehingga
didapatkan hasil pengolahan data sebagai berikut: Tabel 2 Uji Statistics
Satelit N Mean
Std. Deviation
Std. Error Mean
spherical & osculating
73 0.194502 0.001997 0.0002337
Pada tabel 2 didapatkan informasi
bahwa mean antara variabel spherical symmetric
element keplerian dan variabel koordinat
osculating element keplerian adalah 0.1945
dengan setandar deviasi sebesar 0.001997. Uji
statistik ini menunjukkan bahwa jarak antara
spherical symmetric element keplerian dan variabel koordinat osculating element keplerian
memiliki error sebesar standart deviasi yaitu
0.001997.
4. KESIMPULAN DAN SARAN
4.1 Kesimpulan
Penelitian tentang Analisa spherical
symmetric element keplerian dan osculating
element keplerian yang data rinex didapat dari
pengamatan melalui stasiun GPS-CORS Jurusan
Teknik Geomatika ITS dapat disimpulkan
sebagai berikut :
a. Besarnya error jarak pada pergerakan satelit
antara spherical symmetric element keperian
dan osculating element keplerian dapat
dilihat dalam standart deviasi masing-masing
setiap satelit, dimana pada penelitian ini yang
terbesar dapat dilihat pada satelit PRN 2
tanggal 29 Mei 2011.
b. Kesalahn jarak antara receiver dan satelit
GPS pada tanggal 28 Mei 2011 dalam 1 s
sebesar 0.03005912058174 m atau 0.00003
km. kesalahan jarak pada tanggal 29 Mei
2011 dalam 1 s sebesar 0.00548921656474
m atau 0.000003 km.
c. Kesalahn jarak antara receiver dan satelit
GPS pada tanggal 28 Juni 2011 dalam 1 s
sebesar 0.00825749286201 m. Kesalahan
jarak yang diperoleh pada tanggal 29 Juni
2011 dalam 1 s sebesar 0.000296 m.
4.2 Saran
Saran dalam penelitian ini antara lain:
a. Untuk mendapatkan nilai orbit satelit yang
benar maka gunakan bentuk orbit yang
osculating spherical symmetric, karena
dalam orbital spherical symmetric ada
koreksi inklinasi, koreksi radius dan koreksi
argument lintang. Sedangkan pada bentuk
orbit spherical symmetric element keplerian
koreksi = 0 atau di sebut keadaan alami orbit
8
satelit yang dipengaruhi oleh pertubrasi,
dimana pertubrasi yang terjadi tidak
diberikan koreksi inklinasi, koreksi radius
dan koreksi argument lintang.
b. Perlu adanya penelitian selanjutnya untuk mendapatkan pemodelan yang lebih teliti
dengan ketelitian yang bisa mendekati nilai
precise ephemeris atau ultra ephemeris karena didalam data broadcast ephemeris
terdapat semua element koreksi satelit.
DAFTAR PUSTAKA
• Abidin, H.Z. 2000. Penentuan Posisi
dengan GPS dan Aplikasinya.
Jakarta: PT Pradnya Paramita
• Abidin, H.Z. 2001. Diktat Kuliah
Geodesi Satelit-1. Bandung : Jurusan
Teknik Geodesi ITB.Abidin, H.Z.
2001. Geodesi Satelit. Jakarta:
Pradnya Paramita.
• Abidin, H.Z., Jones, A.,Kahar, J.
2002. Survey Dengan GPS. Jakarta:
PT Pradnya Paramita
• Aisyah.Siti.2004. Studi Mengenai
Pengaruh Kualitas Orbit Satelit
Terhadap Kualitas Posisi
GPS.Geomatika-ITS
• B.hofmann-wellenhof,
H.Lichtenegger,J.Collins.1992. GPS
Theory and Practice.New York:
Springer Wien New York
• Bao. James, Tsui .Yen. 2000.
Fundamentals of Global Positioning
System Receivers. John Wiley &
Sons, Inc.
• Calais.E,Satellite Orbit, Purdue
University - EAS Department
• David W. Allan, Marc A.
Weiss.1980. Accurate Time And
Frequency Transfer During Common-
View Of A Gps Satellite. National
Bureau of Standards Boulder,
Colorado
• Green,Colonel G.B.,et al.1989.The
GPS 21 Primary Satellite
Constellation.Navigation, Journal of
the institute of Navigation 36, Spring.
• Hutomo, P. 2010. Studi Tentang
CORS GPS (Continuously Operating
Reference Station) Studi Kasus
CORS GPS-ITS. Surabaya : Tugas
Akhir Program Studi Teknik
Gematika-ITS.
• Rizal, M. 2010, Analisa Nilai TEC
(Total Electron Content) Pada
Lapisan Ionosfer Dengan
Menggunakan Data Pengamatan GPS
Dua Frekuensi. 2009. Surabaya :
Tugas Akhir Program Studi Teknik
Gematika-ITS.
• Seeber,Gunter.1993. Satellite
Geodesy Foundations, Methods, and
Applikations.New York: Walter de
Gruyter
• Sinha.N.K. On the Orbit
Determination Problem,McMaster
University
• Strang,Gilbert-Borre,Kai.1997.Linera
Algebra Geodesy,and
GPS.Wellesley:Cambridge Press
• Stuttgart University Institute for
Navigation. Satellite Navigation.
Diktat kuliah Stuttgart University
• Zhang.wen.dkk, Extension of GPS
Broadcast Ephemeris to Determine
Satellite Velocity and Acceleratio,
University of Leeds.