MANFAAT IMPLEMENTASI
SISTEM AUGMENTASI BERBASIS SATELIT
(SATELLITE-BASED AUGMENTATION SYSTEM)
1. Pengertian
Sistem augmentasi adalah metode untuk meningkatkan akurasi, kehandalan,
dan ketersediaan sistem navigasi melalui integrasi informasi eksternal ke dalam
proses perhitungan. Satellite-based augmentation system atau sistem augmentasi
berbasis satelit merupakan sistem augmentasi yang mentransmisikan koreksi satu
atau lebih satelit geostasioner, yang memiliki jejak yang luas di bumi.
Beberapa negara telah menerapkan sistem augmentasi berbasis satelit milik
mereka sendiri. Misalnya Amerika Serikat memiliki Wide Area Augmentation System
(WAAS), Eropa memiliki Eropean Geostationer Navigation Overlay Service
(EGNOS), India memiliki Geo Augmented Navigation (GAGAN), dan Jepang
memiliki Multi-fungtional Satellite Augmentation System (MSAS). Sistem
augmentasi berbasis satelit sekarang diimplementasikan di seluruh dunia dalam
rangka meningkatkan akurasi dan integritas navigasi berdasarkan sistem satelit
navigasi global (GNSS).
2. Konsep Satellite-based Augmentation System
Fungsi dasar dari satellite-based augmentation system adalah memberikan
sinyal tambahan untuk meningkatkan ketersediaan data melalui satelit geostasioner,
serta menyediakan transmisi GPS dan integritas data bagi pengguna. Konsep operasi
satellite-based augmentation system dijelaskan dalam 5 langkah di bawah ini :
SBAS reference stations (stasiun referensi SBAS) dikerahkan di seluruh wilayah
layanan untuk mengukur pseudoranges dan frekuensi dari semua satelit yang
terlihat. SBAS reference stations mengirimkan hasil pengukuran tersebut ke
SBAS master stations (stasiun induk SBAS).
SBAS master stations menghitung koreksi waktu dan koordinat dari setiap
satelit gps, koordinat dari setiap geo, dan penundaan vertikal pada grid-grid
ionosfer. Grid-grid ionosfer terdiri dari ionospheric grid points (IGP) pada
ketinggian sekitar 350 km di atas permukaan bumi.
SBAS master stations menghitung batas kesalahan koreksi ionosfer dari setiap
IGP, dikenal dengan sebutan grid ionospheric vertical errors (GIVES).
Perhitungan tersebut dikombinasikan dengan perhitungan batas kesalahan
koreksi waktu dan koordinat dari setiap satelit yang terlihat, dikenal dengan
sebutan user differential range errors (UDRES).
GIVES dan UDRES digunakan untuk menghitung vertical protection level
(VPL) dan horizontal protection level (HPL).
Perhitungan-perhitungan ini dikirimkan kepada pengguna melalui GEO
communication satellites dengan kecepatan 250 bits/s.
3. Wide Area Augmentation System (WAAS)
Wide Area Augmentation System (WAAS) adalah sistem augmentasi berbasis
satelit yang dikembangkan oleh Federal Aviation Administration (FAA). FAA
merupakan regulator penerbangan sipil di Amerika Serikat. WAAS dimaksudkan
untuk memungkinkan pesawat mengandalkan GPS dalam semua fase penerbangan,
termasuk pendekatan presisi untuk setiap bandara di wilayah cakupannya. Pesawat
yang dilengkapi oleh WAAS menggunakan satelit GPS untuk menentukan posisi
pesawat. Dengan adanya WAAS, tingkat akurasi posisi bisa ditingkatkan.
WAAS reference station network (WRS) berfungsi untuk memantau dan
mengumpulkan informasi satelit GPS. Data yang diterima akan diproses dan
diformat oleh master stasion atau stasiun induk. Kemudian ground uplink station
akan memancarkan kembali data WAAS (WAAS signal) kepada pengguna GPS
(dalam hal ini adalah pihak penerbangan). Setiap FAA Air Route Traffic Control
Center di 50 negara bagian memiliki WRS, kecuali Indianapolis. Ada juga stasiun
yang diposisikan di Kanada, Meksiko, dan Puerto Rico.
4. European Satellite Augmentation System (EGNOS)
EGNOS merupakan proyek bersama yang dilakukan oleh European Cosmic
Agency, European Comission, EUROCONTROL, dan European Organization for Air
Navigation. Proyek EGNOS dimulai pada tahun 1994 ketika dewan Eropa meyetujui
proyek penciptaan sistem EGNOS. Pada tahun 1996, satelit komunikasi yang
pertama (Inmarsat F2 AOR-E) ditempatkan di orbit, disusul dengan satelit Inmarsat
F5 IOR-W yang dikirim 2 tahun kemudian. Pada Juni 2003, master control centre
yang pertama dibuka di Jerman. EGNOS versi pertama diluncurkan pada juli 2005.
Infrastruktur EGNOS terdiri dari tiga satelit geostasioner Eropa yang dilengkapi
dengan transponder dan network of ground station yang meliputi 34 RIMS (ranging
and integrity monitoring stations), 4 MCC stations (master control centre stations), 6
NLES (navigation land earth stasion), dan 2 stasiun di Spanyol (DVP-development
verification platform dan ASQF-application specific qualification facility).
Tugas utama dari RIMS adalah untuk memberikan koreksi, menilai keakuratan
informasi navigasi, dan mendeteksi penyimpangan sinyal.
MCC stations berfungsi untuk meproses data yang diterima dari RIMS dan
memeriksa kehandalan sinyal yg diterima oleh pengguna EGNOS. Dari 4 MCC
stations yang ada, hanya 1 stasiun yang aktif, sedangkan sisanya berada dalam mode
siap siaga untuk digunakan dalam kasus gawat darurat.
Tugas utama dari NLES adalah berkomunikasi dengan satelit. NLES
mengirimkan sinyal navigasi yang telah dimodifikasi dengan kode modulasi kepada
satelit EGNOS.
Kegunaan implementasi sistem EGNOS antara lain :
Tanpa adanya EGNOS akurasi GPS receiver hanya sebesar 17 meter,
sedangkan dengan menggunakan EGNOS akurasi meningkatkan menjadi 3
meter dengan kehandalan sebesar 99%.
Meningkatkan keselamatan penerbangan. Menurut perkiraan Airlines and Air
Navigation Agencies, kecelakaan penerbangan bisa menurun hingga 75%.
Mengurangi biaya operasional maskapai penerbangan karena adanya
penurunan delay maupun pembatalan keberangkatan. Hal ini akan
menyebabkan harga tiket penerbangan menjadi lebih murah.
Kemungkinan bandara beroperasi dalam cuaca buruk menjadi semakin besar.
5. Geo Augmented Navigation (GAGAN)
Indian space Research Organisation (ISRO) bekerjasama dengan Airports
Authority of India (AAI) untuk mengimplementasikan satellite-based augmentation
system GPS/GLONASS di wilayah udara India. Tujuannya adalah agar bisa
digunakan oleh penerbangan sipil, pengguna pribadi, kendaraan umum, kereta api,
transportasi laut, kegiatan survei, dan lain-lain.
GAGAN Technology Demonstration System (TDS) adalah pelopor
pengoperasian satellite-based augmentation system di India. Infrastruktur GAGAN
TDS terdiri dari :
8 Indian references stations (INRES).
1 Indian master control centre (INMCC).
1 Indian land up-link station (INLUSS).
Navigation transponder.
Navigation software.
Link komunikasi antara INRES, INLUSS, dan INMCC.
Total electron content (TEC) measurement network dan associated ionospheric
studies.
INRES mengumpulkan data dari semua satelit GPS dan GEO lalu
ditransmisikan secara realtime ke INMCC. Delapan INRES telah didirikan
pemerintah India di kota Delhi, Bangalore, Calcutta, Jammu, Port Blair, Guwahati,
INRES di Bangalore
INMCC di Bangalore
INLUSS di Bangalore
Ahmedabad, dan Trivandrum. Data tersebut kemudian dikoreksi oleh INMCC
dengan menggunakan software. Selanjutnya data yang telah dikoreksi dikirimkan ke
INLUSS. INLUSS bertugas untuk mentrasmisikan data dari IMNCC ke GEO satelit
untuk kemudian diteruskan kepada pengguna.
Kegunaan implementasi sistem GAGAN antara lain :
Membantu pilot bernavigasi di wilayah udara India dengan akurasi 3 meter.
Membantu penerbangan di wilayah dan cuaca yang buruk.
Membantu pendaratan pesawat saat cuaca buruk.
Membantu pendaratan pesawat di wilayah yang sulit seperti bandara
Mangalore dan Leh.
Meningkatkan keamanan dengan mengurangi resiko kecelakaan pesawat.
Memberikan tingkat akurasi posisi yang tinggi bagi lebih dari 200 bandara
non-sipil. Akurasi ini dapat ditingkatkan dengan ground-based augmentation
system.
6. Kesimpulan
Satellite-based augmentation system (SBAS) meningkatkan akurasi posisi
hingga 3 meter dengan kehandalan 99%. SBAS juga meningkatkan keselamatan
penerbangan karena dapat membantu penerbangan di wilayah dan cuaca buruk,
membantu pendaratan pesawat saat cuaca buruk, serta membantu pendaratan
pesawat di wilayah bandara yang sulit, sehingga mengurangi resiko kecelakaan.
DAFTAR PUSTAKA
Atterberg, S., Brown, A. 2000. Benefits Of A Space-based Augmentation System For
Early Implementation Of GPS Modernization Signal. Proceedings Of ION
Meeting. San Diego, CA.
Galas, D., Wajszczak, E. 2013. EGNOS – Use Of GPS System For Approach
Procedures. Advances in Science and Technology Research Journal
Volume 7, Issue 17.
Rao, KNS. 2007. GAGAN – The Indian Satellite Based Augmentation System.
Indian Journal Of Radio & Space Physics Volume 36.