1. Teknik Ototronik
BAB 22
SISTEM NAVIGASI
Sistem navigasi kendaraan
adalah perangkat navigasi
berkendaraan modern yang diguna-
kan untuk memandu perjalanan dari
suatu tempat ke suatu tujuan tertentu,
dengan meng-gunakan perangkat
peta digital dan informasi posisi
dengan menggunakan satelit GPS.
Sebelum GPS dikenal, dahulu Gambar 22.1 Sistem Navigasi
orang menggunakan beberapa tanda
alam di dalam menentukan lokasi dan 22.1 Perlengkapan Sistem
arah. Pada saat mereka berada di
darat, mereka menggunakan bebe-
Navigasi Kendaraan (GPS)
rapa acuan alam seperti pegunungan,
GPS (Global Positioning System)
pepohonan ataupun jenis bebatuan.
merupakan satu sistem yang
Tanda-tanda alam di atas sifatnya
dibangun untuk menetukan posisi
tidak kekal apabila terjadi bencana
suatu benda di permukaan bumi
alam diantaranya banjir yang meng-
berdasarkan koordinat keruangannya.
akibatkan tanah longsor ataupun
Suatu benda yang terdapat padanya
gempa bumi yg dapat menghilangkan
perangkat GPS maka posisi dan
semuanya itu.
perpindahannya dapat terus
Untuk menggantikan tanda-tanda
terdeteksi kapan saja dan dimana
alam tersebut, maka orang meng-
saja.
gunakan kompas sebagai penentu
Pada mulanya, teknologi ini
arah. Selain alat ini orang juga meng-
diper-kenalkan oleh Angkatan Udara
gunakan rasi bintang tertentu sebagai
Amerika Serikat pada tahun 1973
penentu arah. Namun metode pe-
untuk ke-pentingan militer di masa
ngamatan bintang ini sangat
perang dingin. Namun sekarang
memakan waktu karena orang harus
fungsinya merambah ke dunia sipil
menghitung sudut yang ada diantara
dalam berbagai bidang kehidupan.
bintang-bintang untuk menentukan
Salah satu aplikasinya adalah untuk
arah be-pergian di lautan yang luas.
kepentingan navigasi transportasi.
Sistem navigasi kendaraan
Kendaraan yang dilengkapi perangkat
sudah merupakan perlengkapan
GPS maka posisi dan mobilitasnya
standar kendaraan mewah, dan bisa
dapat terus terpantau selama
dibeli perangkat portabel dari penjual
perangkat tersebut aktif dan
sistem navigasi kendaraan.
menerima sinyal dengan baik.
Direktorat Pembinaan Sekolah Menengah Kejuruan (2008) 491

2. Teknik Ototronik
Bahkan sekarang dengan kombinasi penerima GPS di tangan kita
berbagai program aplikasi informasi- mengetahui jarak antara lokasi kita
informasi pendukung seperti ke- dan 3 buah satelit GPS, serta
cepatan kendaraan, rekam jejak, dan mempunyai informasi tentang posisi
jumlah bahan bakar yang tersisa satelit-satelit tersebut, maka lokasi
dapat terdeteksi. kita dengan gampang dapat dihitung.
Global Positioning System (GPS) Agar lebih mudah untuk di-
adalah suatu sistem navigasi yang mengerti, simak cerita dibawah ini:
memanfaatkan satelit. Penerima GPS Budi ingin datang ke pesta ulang
memperoleh sinyal dari beberapa tahun Ani di Gedung G. Sayangnya,
satelit yang mengorbit bumi. Satelit Budi tidak tahu di mana letak gedung
yang mengitari bumi pada orbit itu. Ia hanya punya informasi bahwa
pendek ini terdiri dari 24 susunan Gedung G terletak 10 km dari
satelit, dengan 21 satelit aktif dan 3 Universitas X, 15 km dari Pasar Y
buah satelit sebagai cadangan. dan 20 km dari Terminal Z. Budi tak
Dengan susunan orbit tertentu, maka kurang akal. Ia menggambar tiga
satelit GPS bisa diterima di seluruh lingkaran yang berpusat di
permukaan bumi dengan penampak- Universitas X, Pasar Y dan Terminal
an antara 4 sampai 8 buah satelit. Z, masing-masing dengan radius 10,
GPS dapat memberikan informasi 15 dan 20 km. Di titik perpotongan
posisi dan waktu dengan ketelitian ketiga lingkaran itulah terletak
sangat tinggi. Gedung G.
X
G
Y
Z
Gambar 22.2 Orbit Satelit GPS pada
bumi
22.2 Cara kerja GPS
Bagaimana cara alat penerima Gambar 22.3 Metode trilaterasi
GPS bisa menampilkan koordinat Cara yang dipakai Budi itu
kita? Metode yang digunakan disebut metode trilaterasi. Prinsip
sebenarnya sangat sederhana. Jika yang sama digunakan dalam GPS,
492 Direktorat Pembinaan Sekolah Menengah Kejuruan (2008)

3. Teknik Ototronik
dimana gedung G adalah alat GPS dapat mengetahui jaraknya
penerima GPS kita, Universitas X, dengan satelit.
pasar Y, dan terminal Z adalah Setelah mengetahui jarak antara
Satelit. Bedanya, penerima GPS tidak alat penerima dengan tiap satelit,
akan menggambar lingkaran itu, tapi komputer dalam alat penerima mulai
hanya menghitung angka dengan menghitung. Untuk menentukan
sederet persamaan ma-tematika. posisi dalam 2 dimensi (garis lintang
dan garis bujur), penerima GPS
minimal harus mendeteksi sinyal dari
3 buah satelit. Koordinat 3 dimensi
yang mencakup ketinggian lokasi bisa
ditentukan jika alat penerima
mendapat sinyal dari 4 buah satelit
atau lebih
22.3 Komponen Sistem GPS
Ada empat komponen utama
Gambar 22.4 Prinsip Kerja GPS yang membangun sistem kerja GPS
yang bekerja secara integral satu
Bagaimana penerima GPS me- dengan yang lain.
ngetahui posisi satelit serta jaraknya?
Posisi satelit mudah diketahui karena 22.3.1 Satelit
setiap satelit akan memberitahu koor-
dinatnya lewat sinyal khusus. Alat Ini merupakan perangkat GPS
penerima dengan mudah dapat me- dengan investasi paling mahal dan
ngenali dari satelit mana suatu sinyal diandalkan oleh seluruh penerima
berasal, kemudian mencocokannya sinyal di permukaan bumi. Jumlahnya
dengan tabel posisi satelit yang selalu ada 24 yang mengorbit pada
di update dari waktu ke waktu. ketinggian sekitar 20.000 km di atas
Jarak satelit dan alat penerima permukaan bumi, berada dalam LEO
dihitung dengan cara yang cerdik. (Low Earth Orbit) dan terus
Pada waktu-waktu tertentu, satelit memancarkan sinyal. Semua satelit
GPS memancarkan suatu kode GPS dikendalikan oleh stasiun bumi
digital. Di saat bersamaan, alat yang berpusat di Colorado Spring,
penerima menjalankan kode yang Amerika Serikat. Distribusi satelit
sama. Karena harus merambat cukup GPS cukup merata, setiap tempat di
jauh, kode dari satelit akan tertunda permukaan bumi terpantau oleh
dibanding kode yang dijalankan alat minimal 4 satelit GPS.
penerima. Waktu tunda itu dianggap
sebagai waktu perjalanan sinyal.
Selanjutnya mudah. Jarak sama
dengan selang waktu kali kecepatan.
Dengan mengalikan waktu perjalanan
sinyal dan cepat rambat sinyal (sama
dengan kecepatan cahaya), penerima
Direktorat Pembinaan Sekolah Menengah Kejuruan (2008) 493

4. Teknik Ototronik
dibawa bahkan dapat terintegrasi
dengan PDA atau telepon genggam.
22.3.3 Perangkat Komunikasi Data
Perangkat ini digunakan untuk
mentransfer data dari satelit GPS ke
Control Unit Station. Komunikasi data
dapat dilakukan melalui jaringan
internet, jaringan GSM dan
gelombang radio.
22.3.4 Control Unit
Perangkat ini berupa komputer
Gambar 22.5 Satelit GPS atau GPS display lain yang menerima
data satelit dari perangkat komunikasi
22.3.2 Receiver data dan menyajikannya dalam
bentuk visual seperti gambar peta
Perangkat ini digunakan untuk maupun teks.
menerima sinyal dari satelit GPS
dengan sebuah antena penerima.
GPS receiver relatif kecil dan mudah
Gambar 22.6 Komponen sistem GPS
494 Direktorat Pembinaan Sekolah Menengah Kejuruan (2008)

5. Teknik Ototronik
22.4 Perlengkapan lain
(tambahan)
Supaya sistem GPS terlihat
kompak dan manis untuk dilihat, serta
dioperasikan maka perlu
perlengkapan tambahan yang juga
bisa berfungsi untuk mempermudah
pengoperasian sistem GPS,
komponen tambahan diantaranya:
22.4.1 Peta digital
Dengan menggunakan peta
Gambar 22.7 GPS Yang terpasang pada digital yang yang didownload ke
kendaraan perangkat sistem navigasi kendaraan,
sehingga dapat mengetahui posisi
saat ini dipeta dan arah lintasan yang
akan dilalui.
Gambar 22.8 GPS Perangkat bawaan
Gambar 22.9 Peta Digital pada
kendaraan
kendaraan
22.3.5 Monitor Peta digital berisi informasi
mengenai :
Monitor adalah suatu layar • Nama jalan
berfungsi sebagai penampil posisi • Nama Bangunan besar
atau koordinat suatu kendaraan. • Kota besar
Monitor pada sisyem GPS bisa • Hotel
ditampilkan dalam layar televisi (LCD) • Pusat perbelanjaan
atau perangkat jadi satu dengan ECU • Objek wisata
GPS, bisa berupa layar biasa atau • Stasiun pengisian bahan bakar
layar sentuh. umum
• Dll.
Direktorat Pembinaan Sekolah Menengah Kejuruan (2008) 495

6. Teknik Ototronik
Ada beberapa informasi tambah- memantau lewat layar telepon seluler,
an yang bisa diperoleh dengan Sehingga lebih praktis.
perangkat sistem navigasi kendaraan
seperti:
• Kecepatan berkendara
• Lintasan terpendek atau
tercepat
• Nama jalan yang akan dilalui
• Kompas digital
• Altimeter untuk mengukur
ketinngian dari permukaan laut
Gambar 22.11 HP Sebagai GPS
Aplikasi GPS merupakan aplikasi
java yang ada di bagian Extras.
Cukup jalankan aplikasi tersebut
sama seperti anda menjalankan
aplikasi java lainnya.
Gambar 22.10 Tampilan layar sistem
navigasi kendaraan
22.4.2 Speaker
Untuk membantu pengemudi
kapan membelok, biasanya diberi
speaker untuk memberikan informasi
vokal (suara) kapan membelok kekiri
atau kekanan. Gambar 22.12 Koneksi GPS pada HP
22.5 Navigasi pada Telepon Setelah aplikasi GPS dijalankan,
maka hal pertama yang anda harus
Seluler
lakukan adalah menangkap sinyal
Beberapa telepon seluler saat ini dari satelit. Anda harus
disamping berfungsi sebagai alat melakukannya di tempat terbuka (di
komunikasi, juga dilengkapi aplikasi bawah langit) dengan cara memiliih
navigasi, sehingga dengan mudah pilihan Satellites pada menu utama,
menemukan suatu tempat. setelah itu posisikan handphone
Pada saat kita berkendara secara tegak lurus di bawah langit
dengan mengaktifkan sistem GPS selama kurang lebih 1-2 menit.
pada telepon seluler, kita dapat Selama durasi waktu tersebut, modul
mengerti posisi kendaraan dan GPS akan berusaha mengumpulkan
data koordinat dari berbagai satelit
496 Direktorat Pembinaan Sekolah Menengah Kejuruan (2008)

7. Teknik Ototronik
navigasi di orbit bumi. Bila semua Karena satelit memantau terus
data telah tertangkap maka akan posisi saya berada, maka indikator
muncul tulisan kordinat di layar yang kecepatan (speed) juga akan
menandakan koordinat posisi anda menunjukkan angka yang sama
sekarang. persis dengan speedometer di mobil
saya, yaitu 20km/jam.
Gambar 22.13 Tampilan koordinat pada
layar
Setelah kita menandai lokasi
dimana kita berada misal lokasi
rumah kita, maka kita dapat mengerti
kearah mana kita menuju dan berapa
jarak yang harus kita tempuh serta
kecepatan kendaraan.
Gambar 22.14 HP sebagai pemandu arah
Pada contoh gambar 22.14, saya
berusaha pulang menuju rumah.
Dengan berbekal jarum penunjuk
arah dan indikator jarak maka saya
akan mudah mencapai tempat tujuan
(rumah).
Direktorat Pembinaan Sekolah Menengah Kejuruan (2008) 497