gps-3-upd.pdf
TRANSCRIPT
-
Modul-3 : GPS Positioning
Lecture Slides of GD. 3211 Satellite SurveyingGeodesy & Geomatics Engineering
Institute of Technology Bandung (ITB)
Hasanuddin Z. AbidinGeodesy Research DivisionInstitute of Technology BandungJl. Ganesha 10, Bandung, IndonesiaE-mail : [email protected]
Version : February 2007
-
Positioning with GPS Position is given in 3-D, i.e. (X,Y,Z) or (L,B,h). Height (h) given by GPS is an ellipsoidal height. Positioning datum is WGS (World Geodetic System) 1984
which uses reference ellipsoid : WGS84. Point to be positioned could be stationary or moving. Positioning could be done relative to the Earths center or
relative to the other known point. Positioning could be done using several methods : absolute
positioning, differential positioning, static surveying, rapidstatic, pseudo-kinematic and kinematic positioning.
Positioning accuracy : mm to several of m level. Positioning accuracy would depend on several factors :
positioning method, satellite geometry, data quality, anddata processing strategy.
Hasanuddin Z. Abidin, 2006
-
Basic Principle of Positioning with GPS
However, with GPS we can only measurethe distances, not the position vectors.
GPS overcome this positioning problem bysimultaneously measuring distancesto several GPS satellites.
Hasanuddin Z. Abidin, 1994
GPS
Observer
Earths center
r (known)_
(required)_
R (sought)_
R = r - _ _ _
Geocentric position of satellite ( r )is known.
If the topocentric vector position ofsatellite ( ) can be measured, thenthe geocentric position vector ofthe observer can be determined as :
_
_
d1d2
d3 d4 d5
-
The Principle is Not New !! The basic principle of GPS positioning
is actually not a new one.
It is actually the same astraditional terrestrial principleof resection by distancesto the known control points.
Hasanuddin Z. Abidin, 2007
d1 d2d3
(x,y)3
(x,y)2(x,y)1
measured
known
(x,y) = ?? sought
In case of GPS, the knownpoints are lift up to the skyas the satellites, the satellites can be seen
as the rotating 3D-knowncontrol points
d1d2
d3 d4 d5
(X,Y,Z)1(X,Y,Z)2
(X,Y,Z)3 (X,Y,Z)4 (X,Y,Z)5
(X,Y,Z)
measured
known
sought
Satellites coordinatesare computed based
on Navigation Message
-
Pengukuran jarak secara simultan ke beberapasatelit yang telah diketahui koordinatnya
metode reseksi dengan jarak.
Pada pengamatan posisi suatu titik dengan GPSpada suatu epok, ada 4 parameter yang harusditentukan yaitu :
- 3 parameter koordinat (X,Y,Z atau L,B,h)- 1 parameter kesalahan waktu yang disebabkan
oleh ketidaksinkronan antara jam (osilator) disatelit dengan jam di receiver GPS.
Untuk itu diperlukan minimal pengamatan jarak ke 4 (empat) satelit. Saat ini sudah dikenal beberapa metode penentuan posisi dengan GPS.
Prinsip Dasar Penentuan Posisi Absolutdengan GPS menggunakan Pseudorange
Hasanuddin Z. Abidin, 1994
-
http://www.nasm.si.edu/galleries/gps/
Visualisasi PenentuanPosisi Absolut dengan GPS(Tanpa Kesalahan Jam Receiver)
http://www.go.ednet.ns.ca/~larry/gps/trnglate.gif
-
Visualisasi Perpotongan 3 Buah Bola
http://www.math.tamu.edu/~dallen/physics/gps/gps.htm
-
http://www.montana.edu/places/gps/1Basic/slide19.html
-
Visualisasi Penentuan Posisi Absolut dengan GPS(Dengan Kesalahan Jam Receiver)
-
WGS 1984 didefinisikan dan dijaga oleh Defence Mapping AgencyAmerika Serikat sebagai datum global geodetik.
WGS 1984 adalah sistem referensi untuk koordinat satelit GPS(Broadcast Ephemeris).
WGS-1984 adalah Sistem Koordinat Kartesian Terikat-Bumi dengankarakteristik :. pusatnya berimpit dengan pusat massa bumi. sumbu-Z nya berimpit dengan sumbu putar bumi yang melalui CTP(Conventional Terrestrial Pole).
. sumbu-X nya terletak pada bidang meridian nol (Greenwich)yang didefinisikan BIH.
. sumbu-Y nya tegak lurus sumbu-sumbu X dan Z, membentuksistem tangan-kanan.
Digunakan oleh GPS sejak tahun 1987.Sebelumnya WGS-1972 yang digunakan.
Ellipsoid yang digunakan adalah WGS 84 yang sangat miripGRS (Geodetic Reference System) 1980.
World Geodetic System (WGS) - 1984
Hasanuddin Z. Abidin, 2004
-
Sistem Koordinat WGS - 1984
Hasanuddin Z. Abidin, 1997
Y WGS 84
X WGS 84
Z WGS 84
IERS Reference Pole (IRP)IERSReferenceMeridian(IRM)
Pusat massa bumi
Ellipsoid WGS84
-
Realisasi WGS 84 (1)
Hasanuddin Z. Abidin, 1997
Datum WGS 84 direalisasikan dengan menggunakan koordinat daribeberapa stasion penjejak (tracking stations) yang terdistribusi secaraglobal serta mempunyai ketelitian absolut sekitar 1-2 meter [Bock, 1996].
Sejak Januari 1987, Defense Mapping Agency (DMA) Amerika Serikatmulai menggunakan WGS 84 dalam menghitung orbit teliti (preciseephemeris) untuk satelit TRANSIT (Doppler).
Orbit teliti ini selanjutnya bersama-sama dengan pengamatan Dopplerdigunakan untuk menentukan posisi dari 10 stasion penjejak GPS milikDoD. Kesepuluh stasion ini selanjutnya digunakan untuk menjejaksatelit GPS untuk menentukan parameter orbit dari satelit GPS.
Untukmenyelaraskan sistem koordinat WGS 84 dengan sistem ITRFyang lebih teliti serta banyak digunakan untuk aplikasi-aplikasi geodetikpada saat ini, DoD telah menentukan kembali koordinat dari 10 stasionpenjejak tersebut pada epok 1994.0.
-
Realisasi WGS 84 (2)
Hasanuddin Z. Abidin, 1997
Penentuan kembali koordinat ini dilakukan dengan menggunakan dataGPS yang diamati di kesepuluh stasion tersebut serta di beberapa stasionpenjejak IGS (Internation GPS Service for Geodynamics), yang dalamperhitungan ini koordinatnya dalam sistem ITRF 91 dianggap tetap.
Kerangka koordinat WGS 84 yang telah ditingkatkan kualitasnya ini telahdinamakan sebagai WGS 84 (G730). Huruf G menyatakan bahwa sistem iniditurunkan menggunakan data GPS dan angka 730 menunjukkan nomorminggu GPS (hari pertamanya adalah 2 Januari 1994) dimana sistem baruini digunakan oleh DMA dalam proses pengolahan orbit di kalangan mereka[Bock, 1996].
Dalam kaitannya dengan GPS, Air Force Space Command dari DoD telahmengimplementasikan koordinat WGS 84 (G730) ini sejak 29 Juni 1994.
Menurut [Swift, 1994] serta [Malys and Slater, 1994], tingkat kedekatanantara ITRF (91 & 92) dengan WGS 84 pada saat ini adalah berada padaorde sekitar 10 cm.
-
DatumLokal
Ellipsoid Referensi danParameter Perbedaan
Parameter Transformasi
Nama a (m) f x 104 X (m) Y (m) Z (m)
Batavia(Sumatera)
Bessel 1841 739.845 0.10037483 - 377 3 681 3 - 50 3
Bukit Rimpah(Bangka, Belitung)
Bessel 1841 739.845 0.10037483 - 384 664 -48
Gunung Segara(Kalimantan)
Bessel 1841 739.845 0.10037483 - 403 684 41
Datum Indonesia1974 (ID 74)
GRS 1967 -23 - 0.00114930 - 24 25 - 15 25 5 25
Parameter Transformasi dariBeberapa Datum Lokal di Indonesia
ke Datum WGS 84 [DMA, 1991]
Hasanuddin Z. Abidin, 1997
-
XYZ
dXdYdZ
(1 ds).1 RZ RYRZ 1 RX
RY RX 1.
XYZWGS 84 ID74
dX = - 1.977 1.300 mdY = -13.060 1.139 mdZ = - 9.993 3.584 mds = - 1.037 0.177 ppmRX = - 0.364 0.109RY = - 0.254 0.060RZ = - 0.689 0.042
Parameter Transformasi ID74 ke WGS84
Hasanuddin Z. Abidin, 1997
Ditentukan dengan menggunakan 38 buah titik sekutu[Subarya & Matindas, 1996] :
-
Factors InfluencingGPS Positioning AccuracySatellite
Geometry
Data ProcessingStrategy
Data Quality
PositioningMethod
Hasanuddin Z. Abidin, 1994
4
-
Faktor-Faktor yang MempengaruhiKetelitian Posisi GPS
Hasanuddin Z. Abidin, 1994
tipe data yang digunakan kualitas receiver GPS level dari kesalahan dan bias
jumlah satelit lokasi dan distribusi satelit lama pengamatan
absolute & differential positioning static, rapid static, pseudo-kinematic, stop-and-go, kinematic one & multi monitor stations
real-time & post processing strategi eliminasi dan pengkoreksian kesalahan dan bias metode estimasi yang digunakan pemrosesan baseline & perataan jaringan kontrol kualitas
Ketelitian Data
Geometri Satelit
MetodePenentuan Posisi
StrategiPemrosesan Data
-
GPS Errors and Biases
Hasanuddin Z. Abidin, 2003
?
Orbital errors Satellite clock errors
Phase Ambiguity Cycle Slips
Tropospheric bias
Ionospheric bias
Receiver clock errors Antenna errors Receiver noise
Multipath Imaging
-
One-Way Pseudorange
Hasanuddin Z. Abidin, 1995
P = pseudorange = geometric range between the antenna and satellited = ephemeris (orbital) errordtrop = tropospheric biasdion = ionospheric biasdt,dT = receiver and satellite clock errorsMP = pseudorange multipathP = pseudorange noise
Subscript i indicates a certain frequency of signal (i=1,2, or 5)
4
Pi = + d + dtrop + dioni + (dt - dT) + MPi + Pi
-
One-Way Phase Range
Hasanuddin Z. Abidin, 1995
L = phase measurement in range unit = geometric range between the antenna and satellited = ephemeris (orbital) errordtrop = tropospheric biasdion = ionospheric biasdt,dT = receiver and satellite clock errors = signal wavelengthN = phase ambiguity (integer)MC = phase multipathC = phase noise
Subscript i indicates a certain frequency of signal (i=1,2, or 5)
4
Li = + d + dtrop - dioni + (dt - dT) i.Ni + MCi + Ci
-
Hasanuddin Z. Abidin, 2007
SPS = Standard Positioning Service (for civilian).PPS = Precise Positioning Service (for military and authorized users).PPP = Precise Point Positioning (using phases)
1 mm 1 cm 1 m10 cm 10 m 100 m
DIFFERENTIALPOSITIONING
ABSOLUTEPOSITIONING
3 mmstatic survey (carrier phase)
5 cm
1 mcarrier-smoothed code
2 mdifferential code
3 mPPS with anti-spoofing
5 mSPS without selective availability
50 mSPS with selective availability
ambiguity-resolved carrier phase
Since2 May2000
PPP surveying10 cm
Spectrum of GPS Positioning Accuracy
-
Hasanuddin Z. Abidin, 1994
Metode-MetodePenentuan Posisi dengan GPS
STATIK(obyek diam, receiver diam)
KINEMATIK(obyek bergerak, receiver bergerak)
RAPID STATIK(obyek diam, receiver diam (singkat))
PSEUDO-KINEMATIK(obyek diam, receiver diam & bergerak)
STOP AND GO(obyek diam, receiver diam & bergerak)
ABSOLUTE(satu receiver)
DIFFERENTIAL(minimal 2 receiver)
-
Hasanuddin Z. Abidin, 2006
Post-processing
Pseudo-kinematic
Real-Time
Static
Kinematic
Stop-and-Go
Rapid Static
Navigation
RTK DGPS
PPP(PrecisePoint
Poitioning)
Surveying
Positioning with GPS
Differential AbsoluteDifferentialAbsolute
GPS Positioning Methods
-
Absolute Positioning
Hasanuddin Z. Abidin, 2006
It is also called point positioning Position is given in WGS-84 system, relative to mass center of the Earth. Uses only one receiver. Basic principle : simultaneous distance measurements to several satellites. Point to be positioned could be stationary or moving. Usually based on pseudoranges The phases could also be used if the initial phase ambiguities have been
previously determined or they are estimated together with the position. Precise Point Positioning (PPP) is using phases in static mode.
Positioning accuracystrongly dependent onthe data quality andsatellite geometry.
It is not intended foraccurate positioning.
Main applications :navigation andreconnaissance.
GPS Satellite
Kinematic
GPS Satellite
Static
-
Using a single epoch observations.
Usually based on pseudoranges.
Basic positioning mode used bythe navigation-type GPS receiver.
At each epoch, there are 4 parametersthat should be estimated :
- 3 parameters of coordinate (X,Y,Z or ,h)- 1 parameter of receiver clock errors
In order to estimate the parameters, observations tominimal of 4 GPS satellites are required.
Hasanuddin Z. Abidin, 1994
Real-Time Absolute Positioning (1)
-
http://www.math.tamu.edu/~dallen/physics/gps/gps.htm
A single epochobservation equations
using psudoranges :
Position of GPS receiverto be estimated : (x,y,z)
Coordinates of satellitesare known.
Psudoranges are measured.
Real-Time Absolute Positioning (2)
-
Before May 2000 :Before May 2000 :2525--100 m100 m
33 -- 5 m5 m
USC-USDC (2002)
RealReal--Time Absolute Positioning (3)Time Absolute Positioning (3)
Todays typical accuracy ofTodays typical accuracy ofhorizontal position based onhorizontal position based on C/A Code on L1C/A Code on L1
Hasanuddin Z. Abidin, 2006
-
Modernization of GPS Signals
P(Y)
C/A
C/A
P(Y)
P(Y)
P(Y)
ML2CM
C/A
P(Y)
M
P(Y)
L2CM
P(Y)
C/A
C/A
P(Y)
P(Y)
P(Y)
ML2CM
Current signals(Block II/IIA/IIR)
C/A
P(Y)
M
P(Y)
L2CM
1176 MHz 1227 MHz 1575 MHz1176 MHz(L5)
1227 MHz(L2)
1575 MHz(L1)
Full modernizedSignals (Block IIF)
Next GenerationSignals (Block IIR-M)
Hasanuddin Z. Abidin, 2006
-
11--3 m3 mBetter resistance toBetter resistance tointerferenceinterference
Eliminates need for costlyEliminates need for costlyDGPS in many nonDGPS in many non--safetysafetyapplicationsapplications
USC-USDC (2002)
RealReal--Time Absolute Positioning (4)Time Absolute Positioning (4)
Tomorrows typical accuracy ofTomorrows typical accuracy ofhorizontal position based onhorizontal position based on C/A Code on L1C/A Code on L1 L2C Code on L2L2C Code on L2 New Code on L5New Code on L5 Hasanuddin Z. Abidin, 2006
-
Hasanuddin Z. Abidin, 2006
Static Absolute Positioning Using many epochs of observations (e.g. a few hours or more).
Requires the use of mapping or geodetic-type receiver.
Can based on pseudoranges, phases and phase-smoothedpseudoranges.
Typical accuracy spectrum :dm to a few meters
Accuracy will be mainly affected by :- type of data being used- data length
Can be used for establishing the initial(temporary) control station.
-
DOP adalah bilangan yang digunakan untuk merefleksikan kekuatangeometri dari konstelasi satelit.
Nilai DOP kecil geometri satelit kuat (baik)Nilai DOP besar geometri satelit lemah (buruk)
Nilai DOP dihitung berdasarkan matrik ko-faktor dari parameter yangdiestimasi.
Nilai DOP akan tergantung pada jumlah, lokasi, dan distribusi darisatelit serta lokasi dari pengamat sendiri.
Nilai DOP bervariasi secara spasial maupun temporal. Beberapa jenis DOP :
. GDOP = Geometrical DOP (posisi-3D dan waktu)
. PDOP = Positional DOP (posisi-3D)
. HDOP = Horizontal DOP (posisi horisontal)
. VDOP = Vertical DOP (tinggi)
. TDOP = Time DOP (waktu)
Dilution of Precision (DOP)
Hasanuddin Z. Abidin, 1994
ketelitian parameter = DOP . ketelitian data
-
Q A A
qxx
qxy
qxh
qxt
qyy
qyh
qyt
qhh
qht
simetri qtt
XT
( ) 1
GDOP qxx
qyy
qhh
qtt
PDOP qxx
qyy
qhh
HDOP qxx
qyy
VDOP qhh
TDOP qtt
Perhitungan DOP untukabsolute positioning
dan differential positioningadalah tidak sama
A = Matrik Desain
Dilution of Precision (DOP)
Hasanuddin Z. Abidin, 1994
Nilai DOP ditentukan dari matriks ko-faktor :
-
GDOP kecil(Volume Tetrahedron besar)
GDOP besar(Volume Tetrahedron kecil)
Variasi Nilai GDOP
Semakin banyak satelit yang diamati,nilai GDOP akan semakin mengecil dan sebaliknya !
http://www.topconps.com/gpstutorial/
-
-100 -50 0 50 100Easting (m)
0
100
50
-100
-50
Nor
thin
g(m
)
Lintang : 420 27 34 UBujur : 710 15 54 BWaktu : 2 April 1997Sampel : setiap 1 menitReceiver : Ashtech GG24Jumlah satelit : 25
HDOP < 1 : 43%1< HDOP< 2 : 51%HDOP > 2 : 6%
Kesalahan horisontal :50% : 20. 1 m95% : 52.5 m99% : 73.8 m
Contoh Hasil Penentuan PosisiAbsolut Dengan GPS
Hasanuddin Z. Abidin, 1997
-
PenentuanPosisiAbsolutDengan GPSSetelah SADitiadakan
(1 Mei 2000)
Ref. : SNAP, School of Geomatics Eng. UNSW
-
SA Off
-100
-80
-60
-40
-20
0
20
40
60
80
100
-100 -80 -60 -40 -20 0 20 40 60 80 100
Longitude (m)
Lati
tude
(m)
-3
-2
-1
0
1
2
3
-3 -2 -1 0 1 2 3
SA Off
SA On
SA Off
Penentuan Posisi Absolut Dengan GPSSetelah SA Ditiadakan (KOMPONEN HORISONTAL)
-
600
700
800
900
1000
1100
1200
1 101 201 301 401
E p o c h
Me
te
r
SA On
SA Off
Penentuan Posisi Absolut Dengan GPSSetelah SA Ditiadakan (KOMPONEN TINGGI)
Ref. Lab. Geodesi - ITB
-
PenentuanPosisi AbsolutDengan GPS(1 Mei 2000,
Durasi : 30 menit)
http://www.mercat.com/QUEST/
SA On
-
PenentuanPosisi AbsolutDengan GPS(2 Mei 2000,
Durasi : 3h 39m)
SA Off
http://www.mercat.com/QUEST/
-
Differential Positioning It is also calledrelative positioning. Required at least 2
receivers, where one of themis located on the point withknown coordinates(reference station).
Position is determinedrelative to the referencestation.
Basic concept: differencing process could eliminate and/or reduce the effects ofsome errors and biases, and therefore enhancing the positioning accuracy.
Effectiveness of differencing process would strongly depend on the distancebetween the monitor station and the point to be positioned (the shorter the moreeffective, and vice versa).
Point to be positioned could be stationary or moving. Could use pseudoranges, phases, or phase-smoothed pseudoranges. Positioning accuracy level ranges from medium to high. Main applications: survey and mapping, geodetic surveys, and precise
navigation.Hasanuddin Z. Abidin, 1994
Observer
GPS Satellite
MonitorstationObserver
STATIC
KINEMATIC
GPS Satellite
Referencestation
-
Effect of GPS Data Differencing
Hasanuddin Z. Abidin, 1994
ERRORS AND BIASESCOULD BE
ELIMINATEDCOULD BEREDUCED
COULD NOT BEELIMINATEDOR REDUCED
Satellite clock
Receiver clock
Orbit (Ephemeris)
Ionosfir
Troposfir
Multipath
Noise
The effectiveness of error-and-bias reduction will mainly depend onthe distance between stations (baseline length) the longer the baseline, reduction will be less effective, and vice-versa.
For high precision applications, the residual errors and biases shouldbe further modeled and/or estimated.
-
Hasanuddin Z. Abidin, 1994
Receiver # 1 Receiver # 2
Satellite # 1,epoch # 1
Satellite # 1,epoch # 2 BETWEEN
EPOCHS
Satellite # 2,epoch # 2
Data Differencing Modes
BETWEENRECEIVERS
BETWEENSATELLITES
-
Differencing TypesSD = OW - OWDD = SD - SDTD = DD - DD between-receiver
between-satellite between-epoch
OW = ONE-WAY data SD = SINGLE-DIFFERENCE data DD = DOUBLE-DIFFERENCE data TD = TRIPLE-DIFFERENCE data
Hasanuddin Z. Abidin, 2003
valid forpseudoranges,phase ranges,
or otherdata combination
Data that are mainly used fordifferential GPS positioning are :
Receiver-Satellite Double-Difference Triple Difference
-
Contoh Hasil Penentuan PosisiRelatif Dengan GPS
Hasanuddin Z. Abidin, 1997
-10 -5 0 5 10Easting (m)
0
10
5
-10
-5
Nor
thin
g(m
)
Lintang : 420 27 34 UBujur : 710 15 54 BWaktu : 2 April 1997Sampel : setiap 1 menitReceiver : Ashtech GG24Jumlah satelit : 25
HDOP < 1 : 20 %1< HDOP< 2 : 75 %HDOP > 2 : 5 %
Kesalahan horisontal :50% : 1.5 m95% : 3.8 m99% : 7.2 m
Jarak ke Stasion Referensi : 140 km
DGPS
-
PenentuanPosisi RelatifDengan GPS(1 Mei 2000,
Durasi : 52 menit)
http://www.mercat.com/QUEST/
SA On
-
PenentuanPosisi RelatifDengan GPS
(2-3 Mei 2000,Durasi : 13h 40m)
SA Off
http://www.mercat.com/QUEST/
-
DGPS System
Hasanuddin Z. Abidin, 1996
DGPS (Differential GPS) system is a termused to represent a real-time differentialpositioning system using pseudorange data.
In order to establish a real time mode,Reference Station has to send the differentialcorrection to the user in real-time by usinga certain data communication system.
Two types of differential correction :- pseudorange correction (RTCM SC-104)- position correction
Generally used : pseudorange correction
Typical positioning accuracy : 1 - 3 m
It is generally used to positionthe moving objects.
Main applications: marine surveysand medium accuracy navigation.
GPS
ReferenceStation
DifferentialCorrection
Vessel
-
SistemDGPS
http://www.mercat.com/QUEST/DGPS.htm
-
Local & Wide Area DGPS
Hasanuddin Z. Abidin, 1996
Tergantung wilayah cakupannya, sistem DGPS dapat dibedakanatas Local Area DGPS (LADGPS) dan Wide Area DGPS (WADGPS)
Satu stasionreferensi
Skalar (koreksipseudorange)
Lokal (< 100 km)
Jumlah stasionreferensi
Koreksi untuksetiap satelit
Validitaskoreksi
Beberapastasion referensi
Vektor (koreksi jam satelit,tiga komponen kesalahanephemeris, parameter-parameter model ionosfir)
Regional
LADGPS WADGPS
-
Sistem WADGPS
-
RTK System
Hasanuddin Z. Abidin, 1996
RTK (Real-Time Kinematic) system isa term used to represent a real-timedifferential positioning system usingphase data.
Could be used to position the stationaryand moving objects.
In order to establish a realtime mode, Reference Stationhas to send both phaseand pseudorange datato the user in real-timeby using a certain datacommunication system.
Typical positioning accuracy : 1 - 5 cm
Main applications : staking out, cadastral survey, mining survey, andhigh precision navigation.
Phases andPseudoranges
MonitorStation
Rover
GPS satellites
-
RTK Positioning: TodayRTK Positioning: Today
10 km10 km
2 cm accuracy2 cm accuracy
USC-USDC (2002)
Todays typical accuracy of positioning based onTodays typical accuracy of positioning based on L1 Code and CarrierL1 Code and Carrier
L2 CarrierL2 Carrier Data LinkData Link
-
100+ km100+ kmFaster recoveryFaster recoveryfollowing signalfollowing signalinterruptionsinterruptions(ex., under bridges)(ex., under bridges)
2 cm accuracy2 cm accuracyFewer referenceFewer referencestations neededstations needed
USC-USDC (2002)
RTK Positioning: TomorrowRTK Positioning: Tomorrow
Tomorrows typical accuracy of positioning based onTomorrows typical accuracy of positioning based on L1 Code and CarrierL1 Code and Carrier L2 Code and CarrierL2 Code and Carrier
L5 Code and CarrierL5 Code and CarrierData LinkData Link
-
4Pengguna(Rover)
StasionReferensi
Repeater
Satelit GPS
Penggunaan Repeater
Hasanuddin Z. Abidin, 2006
Memperluas cakupan sinyal Untuk menangani adanya
obstruksi dari topografi
-
SR (Stasion Referensi) sebenarnya
SR maya
SR Utama
Pengguna
Penggunaseolah-olahmenerima datadari SR maya
SR utamamengirimkandata SR mayake pengguna
RTK Net (Sistem VRS)
Hasanuddin Z. Abidin, 2006
-
Static Positioning
Titik (-titik) yang akan ditentukanposisinya tidak bergerak.
Bisa berupa absolute ataupundifferential positioning.
Bisa menggunakan data pseudorangedan/atau fase.
Ukuran lebih pada suatu epokpengamatan biasanya banyak.
Keandalan dan ketelitian posisi yangdiperoleh umumnya tinggi (orde mmsampai cm).
Aplikasi : penentuan titik-titik kontroluntuk survai pemetaan maupun survaigeodetik.
Hasanuddin Z. Abidin, 1994
Satelit GPS
StasionReferensi
vektor baseline
Satelit GPS
StasionReferensi
-
GPS Static Surveying All points to be positioned
are stationary.
Observations are usuallyperformed to cover a certainnetwork of points.
The coordinates are determined relative tothe fixed points with known coordinates.
Observation is usually performed in baseline mode for a few hours or days.
Usually based on differential positioning using phase data.
Achievable positioning accuracy is usually high (mm to cm level).
Applications : control surveys, monitoring surveys, etc..
Other Methods : - RAPID STATIC - STOP AND GO- PSEUDO-KINEMATIC - KINEMATIC
Hasanuddin Z. Abidin, 1994
Fixed pointsPoints to bepositionedobserved baselinevectors
-
Hasanuddin Z. Abidin, 2004
KARAKTERISTIK SURVEI GPS
Metode penentuan posisi yang digunakan adalah metodediferensial (metode relatif).
Minimal 2 receiver GPS diperlukan. Penentuan posisi sifatnya statik (titik-titik survainya tidak
bergerak). Data utama pengamatan yang digunakan untuk
penentuan posisi adalah data fase. Tipe receiver yang digunakan adalah
tipe survai/geodetik bukan tipe navigasi. Pengolahan data umumnya dilakukan
secara post-processing. Antar titik tidak perlu bisa saling
melihat. Yang perlu adalah setiaptitik dapat melihat satelit.
GPS
MonitorStation
-
Geometri Jaring Survei GPS
Hasanuddin Z. Abidin, 1996
titik tetap
titik yang akanditentukan posisinya
baselineyang diamati
Jaring survai GPS dibentuk oleh titik-titik yang diketahui koordinatnya(titik tetap) dan titik-titik yang akan ditentukan posisinya.
Titik-titik tersebut dihubungkan dengan baseline-baseline yangkomponennya (dX,dY,dZ) diamati.
Contoh suatu bentuk jaring GPS :
-
Moda Jaring vs. Moda Radial
Hasanuddin Z. Abidin, 2004
MODA JARINGANMODA RADIAL
(DARI 1 TITIK TETAP)
Ketelitian titik Waktu Survei Biaya Survei
Moda yang digunakanakan berpengaruh pada:
-
Hasanuddin Z. Abidin, 1996
Tahapan Pelaksanaan Survei GPS
pemrosesan awal perhitungan baseline perhitungan jaringan transformasi koordinat kontrol kualitas
PERENCANAAN
PERSIAPAN
PENGUMPULAN DATA
PENGOLAHAN DATA
PELAPORAN
revisi
revisi
revisi
perhitungantambahan
data GPS data meteorologi data pelengkap
pengenalan lapangan(reconnaissance)
monumentasi
peralatan geometri strategi pengamatan strategi pengolahan data organisasi pelaksanaan
-
Pemrosesan data survei GPS biasanyaakan mencakup tiga tahapan utamaperhitungan, yaitu :
Pemrosesan data dapat dilakukan dengan menggunakanperangkat lunak komersial ataupun ilmiah, tergantungtingkat ketelitian koordinat yang diinginkan.
Pemrosesan Data Survei GPS
1. Pengolahan data baseline2. Perataan jaringan3. Transformasi datum dan
koordinat
Hasanuddin Z. Abidin, 1995
Titiktetap
-
GPS Data Processing Software
Hasanuddin Z. Abidin, 2006
SKIProGPSurveyPinnacle
BERNESSE University of Berne, Swiss
DIPOP University of New Brunswick, Kanada
GAMIT Massachussets Institute of Technology, USA
GIPSY Jet Propulsion Laboratory, USA
TOPAS University of Federal Armed Forces, Jerman
LeicaTrimbleTopcon
Commercial Software Author
Scientific Software Author
-
On-line GPS Data Processing Software
Hasanuddin Z. Abidin, 2006
AUSPOS : http://www.ga.gov.au/geodesy/sgc/wwwgps/CSRS-PPP : http://www.geod.nrcan.gc.ca/ppp_e.phpSCOUT : http://sopac.ucsd.edu/cgi-bin/SCOUT.cgiAUTO GIPSY : http://milhouse.jpl.nasa.gov/ag/OPUS : http://www.ngs.noaa.gov/OPUS/
It provides users with the facility to submit dual frequency geodeticquality GPS RINEX data observed in a 'static' mode, to website-basedGPS processing system and the user receive rapid turn-around ITRFcoordinates.
It is a FREE service.
This service takes advantage of both the IGS Stations Network andthe IGS product range, and works with data collected anywhere on Earth.
Examples :
-
Diagram Alir Pengolahan Baseline GPS
Hasanuddin Z. Abidin, 1995
Solusi Baseline
Pemrosesan Awal
Penetapan/penentuan koordinat dari satu titik ujung baselineuntuk berfungsi sebagai titik tetap
Penentuan posisi secara deferensial(menggunakan triple-difference fase)
Pendeteksian dan pengkoreksian cycle slips
Penentuan posisi secara diferensial(menggunakan double-difference fase, ambiguity-float)
Penentuan posisi secara diferensial(menggunakan double-difference fase, ambiguity-fixed)
Solusi final dari baseline
Penentuan ambiguitas fase(searching dan fixing)
Solusi Baseline
Input untukPerataan Jaringan
-
Ref. : UNAVCO (1995)
1
10
100
1985 1986 1987 1988 1989 1990 1991 1992 1993
mili
met
er
Level PresisiKomponen Horisontal
Hasanuddin Z. Abidin, 1996
Perkembangan Ketelitian Survei GPS
-
Perkembangan Ketelitian Survei GPS
Ref. : UNAVCO (1995) Hasanuddin Z. Abidin, 1996
05
10
20
30
40
50
1985 1986 1987 1988 1989 1990 1991 1992 1993
mili
met
er
Level PresisiKomponen Vertikal
-
Jaringan GPS untuk Contoh Perhitungan
Hasanuddin Z. Abidin, 1995
051015202530
110
40
Nom
orbaseline
5060
Panjang baseline (km)Titik-Titik Tetap(N10237, N10239, N10240, N0006)
Panjang Baseline
02030405
0607
08
0910
N10237
111213
1415
16 1718 19
20
N0006
212223
24 25
N10239
N10240
01
Jaring GPSOrde-II BPNJawa Timur 1994
-
N10240
N10239
N10237
N0006
Contoh HasilPerhitungan
Jaringan GPS
Hasanuddin Z. Abidin, 1995
Ellips kesalahan titik(95 % confidence level,Skala ellips kesalahan= 3 : 20)
0
5
10
15
20
1 10 20 30 40 50 60
Nomor Baseline
Ketelitian relatif (ppm)
-
Titik (-titik) yang akanditentukan posisinyabergerak (kinematik).
Selain posisi GPS juga bisa digunakan untukmenentukan kecepatan, percepatan & attitude.
Bisa berupa absolute ataupun differential positioning. Bisa menggunakan data pseudorange dan/atau fase. Hasil penentuan posisi bisa diperlukan saat
pengamatan (real-time) ataupun sesudahpengamatan (post-processing)
Untuk real-time differentian positioningdiperlukan komunikasi data antara monitor stationdengan receiver yang bergerak.
Penentuan posisi kinematik secara teliti memerlukan penggunaan data fase.Problem utamanya adalah penentuan ambiguitas fase secara on-the-fly.
Ukuran lebih pada suatu epok pengamatan biasanya tidak banyak. Ketelitian posisi : rendah sampai tinggi. Aplikasi : navigasi, pemantauan (surveillance), guidance, fotogrammetri,
airborne gravimetry, survai hidrografi, dll.
Kinematic Positioning
Hasanuddin Z. Abidin, 1994
GPS
MonitorStation
-
Penentuan posisi titik-titik yangbergerak secara teliti (tingkatketelitian berorde centimeter).
Harus berbasiskan differential positioningyang menggunakan data fase.
Problem utama : penentuan ambiguitas fase secaraon-the-fly, yaitu penentuan ambiguitas fasepada saat receiver sedang bergerakdalam waktu sesingkat mungkin.
Penentuan ambiguitas secara on-the-fly akanmeningkatkan ketelitian, keandalan, danfleksibilitas dari kinematic positioning.
Saat dikenal beberapa teknik penentuanambiguitas fase secara on-the-fly.
Hasil penentuan posisi bisa diperlukan saat pengamatan(real-time) ataupun sesudah pengamatan (post-processing)
Untuk real-time differentian positioning diperlukan komunikasi data antaramonitor station dengan receiver yang bergerak.
Aplikasi : sistem pendaratan pesawat, kalibrasi altimeter satelit, studi oseanografi(arus, gelombang, pasut), dll.
GPS
MonitorStation
Precise KinematicPositioning
Hasanuddin Z. Abidin, 1994
-
Survei Statik Singkat (Rapid Static)
Survei Statik dengan sesi pengamatan yang lebihsingkat (5-20 menit ketimbang 1-2 jam).
Prosedur pengumpulan data di lapangan sepertipada survei statik.
Lama pengamatan tergantung pada panjangbaseline, jumlah satelit, serta geometri satelit.
Berbasiskan differential positioning denganmenggunakan data fase.
Persyaratan mendasar : penentuan ambiguitasfase secara cepat.
Hasanuddin Z. Abidin, 1994
Menuntut penggunaan piranti lunak pemroses data GPS yang andal dan canggih. Memerlukan satelit geometri yang baik, tingkat bias dan kesalahan data yang relatif
rendah, serta lingkungan yang relatif tidak menimbulkan multipath. Data dua-frekuensi lebih diharapkan. Untuk meningkatkan keandalan, satu baseline umumnya diamati dalam dua sesi
pengamatan. Ketelitian (relatif) posisi titik yang diperoleh adalah dalam orde centimeter. Aplikasi utama : survai pemetaan (orde tidak terlalu tinggi), densifikasi titik, survai
rekayasa, dll.
Titik Tetap
baseline
titik yang akanditentukan posisinya
-
Statik Singkat vs Statik
Statik singkat mempunyai tingkat produktivitas yang lebih tinggi dibandingkansurvei statik, karena waktu pengamatan satu sesi relatif lebih singkat.
Metode survei statik memberikan ketelitian posisi yang relatif lebih tinggidibandingkan metode statik singkat .
Metode statik singkat memerlukan receiver GPS serta piranti lunakpemroses data yang lebih canggih dan lebih modern.
Karena harus memastikan penentuan ambiguitas fase secara benar dengandata pengamatan yang relatif lebih sedikit, metode statik singkat relatifkurang fleksibel dibandingkan metode statik.
Metode survei statik singkat relatif lebih rentan terhadap efek dari kesalahan dan bias. Skenario yang paling baik adalah dengan menggabungkan kedua metode tersebut,
dimana setiap metode digunakan secara fungsional sesuai dengan karakteristiknyamasing-masing.
Hasanuddin Z. Abidin, 1995
Survai statikSurvai statik singkat
Titik tetap (kontrol)Titik yang ditentukan posisinyadengan metode statikTitik yang ditentukan posisinyadengan metode statik singkat
-
Survei Pseudo-Kinematik (1)
Dinamakan juga metode intermittent staticatau metode reoccupation.
Dua survai statik singkat (lama pengamatanbeberapa menit) dengan selang waktu yangcukup lama (lebih besar dari 1 jam) antarakeduanya.
Argumen mendasar : Pengamatan dalam duasesi yang berselang waktu relatif lamadimaksudkan untuk mencakup perubahangeometri yang cukup, untuk dapatmensukseskan penentuan ambiguitas fasedan juga untuk mendapatkan ketelitian posisiyang lebih baik.
Memerlukan satelit geometri yang baik,tingkat bias dan kesalahan data yang relatifrendah, serta lingkungan yang relatif tidakmenimbulkan multipath.
Hasanuddin Z. Abidin, 1994
MonitorStation
pengamatan -1
pengamatan - 2setelah > 1 jam
perubahangeometri
Pengamat
GPS
peng
amata
n ked
ua
pengamatan
pertama
-
Berbasiskan differential positioning dengan menggunakan data fase. Data pengamatan di antara titik-titik diabaikan. Receiver GPS dapat dimatikan selama pergerakan. Penentuan posisi menggunakan data gabungan dari dua sesi pengamatan. Tidak semua receiver GPS mempunyai moda operasional untuk
metode pseudo-kinematik ini. Menuntut penggunaan piranti lunak pengolahan data GPS yang khusus. Ketelitian (relatif) posisi titik yang diperoleh adalah dalam orde centimeter. Metode yang ideal ketika kondisinya tidak sesuai untuk penerapan
metode statik singkat ataupun metode stop-and-go.
Survei Pseudo-Kinematik (2)
Hasanuddin Z. Abidin, 1994
Statik
Statik Singkat
Pseudo-Kinematik
-
Survei Stop-and-Go (1)
Karakteristik : rover bergerak dan stop(selama beberapa puluh detik) dari titikke titik.
Dinamakan juga survei semi kinematik.Mirip seperti kinematic positioning,hanya titik yang akan ditentukanposisinya tidak bergerak dan receiverdiam beberapa saat di titik tersebut.
Ambiguitas fase pada titik awal harusditentukan sebelum receiver bergerak,untuk mendapatkan tingkat ketelitianberorde centimeter.
Selama pergerakan antara titik ke titik, receiver harus selalu mengamatisinyal GPS (tidak boleh terputus).
Seandainya pada epok tertentu selama pergerakan terjadi cycle slip makareceiver harus kembali ke titik sebelumnya untuk inisialisasidan kemudian bergerak kembali.
Hasanuddin Z. Abidin, 1994
stopstop
stop
stop
stop
stop
stopstop
go
go
go
go
gogo
go
go
Rover
Pergerakan receiver
TitikTetap
-
Berbasiskan differential positioningdengan menggunakan data fase.
Trayektori dari moving receiver diantara titik-titik tidak diperlukanmeskipun teramati.
Menuntut penggunaan piranti lunakpemroses data GPS yang khusus.
Untuk mendapatkan kualitas posisiyang baik diperlukan satelit geometriyang baik, tingkat bias dan kesalahandata yang relatif rendah, serta lingkunganyang relatif tidak menimbulkan multipath.
Penentuan posisi bisa dilakukan secarareal-time ataupun post-processing. Moda real-time menuntut strategioperasional yang lebih ketat.
Metode ini cocok untuk penentuan posisi titik-titik yang jaraknya dekatsatu sama lainnya serta berada pada daerah yang terbuka, seperti didaerah persawahan, perkebunan dan padang peternakan.
Perhitungankoordinat relatif
Titik Tetap
Rover
Survei Stop-and-Go (2)
Hasanuddin Z. Abidin, 1994
-
Titik Lama Pengamatan (menit)
A 241 7
2 s/d 18 1
A
1 2
3
4
5
6
789
10
11
12131415
16
17
18
A = Stasion referensi1 s/d 18 = Titik-titik yang akan
ditentukan posisinya
Arah pergerakanRover
Utara
10 m
Contoh Survei Stop-and-Go
Hasanuddin Z. Abidin, 1997
0
1
2
3
4
8:00 8:10 8:20 8:30 8:40 8:50 9:00
PDOP
GDOP
Jendela WaktuPengamatan
-
Contoh Survei Stop-and-Go
Hasanuddin Z. Abidin, 1997
0
1
2
3
4
5
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18
LintangBujurTinggi
Standar Deviasi Koordinat (mm)
Nomor Titik
-
Stop-and-Go vs Kinematik
Pada stop-and-go titik yang akan ditentukan posisinya diam, sedangkan padakinematic titik yang akan ditentukan posisinya bergerak.
Metode stop-and-go harus berbasiskan differential positiong dengan data fase,sedangkan metode kinematic tidak perlu kecuali untuk precise kinematic.
Pada kedua metode, penentuan ambiguitas fase secara benar adalah suatu halyang esensial untuk memperoleh posisi yang relatif teliti. Pada metodekinematik, kebutuhan terhadap metode on-the-fly lebih besar.
Jika penentuan ambiguitas fase dapat dilakukan secara on-the-fly,maka pada kedua metode ini terjadinya cycle slip pada pengamatanfase selama pergerakan receiver tidak menjadi masalah.
Metode kinematic positioning umumnya memerlukan interval data yanglebih pendek.
Kedua metode memerlukan kondisi pengamatan (satelit geometri, tingkatkesalahan dan bias) yang baik untuk mencapai ketelitian posisi yang relatif tinggi.
Kedua metode dapat diimplementasikan dalam moda real-timemaupun post-processing.
Hasanuddin Z. Abidin, 1994
-
Kombinasi Metode
Hasanuddin Z. Abidin, 1994
Karena kondisi topografi danlingkungan kadangkala diperlukankombinasi dari beberapa metodeuntuk penentuan posisi titik-titik.
Receiver GPS tipe geodetik saat iniumumnya dapat melaksanakanmetode-metode statik singkat,pseudo-kinematik, ataupun stop-and-go. Jadi penggabungan metodememungkinkan.
pseudo-kinematik
stop-and-go
TitikTetap
Rover
PSEUDO-KINEMATIKdan STOP-AND-GO
statik singkat
stop-and-go
jembatan
STATIK SINGKATdan STOP-AND-GO
Rover
TitikTetap
-
Hasanuddin Z. Abidin, 1996
GPS dan Terestris
Karena obstruksi (pepohonan dan bangunan) atau pertimbanganefisiensi dan efektivitas kerja, kombinasi antara pengamatan GPS danpengukuran terestris kadangkala diperlukan.
Problem : perbedaan datum antara kedua sistem pengukuran.
STATIK SINGKATdan POLIGON
STATIKSINGKATdan RINCIKAN
pengukuranpoligon
statiksingkat
TitikKontrol
GPS
statiksingkat
Titik KontrolGPS
Pengukuran detil (rincikan)dengan Total Station
statiksingkatstatik
singkat
-
Pergerakan Receiver
Hasanuddin Z. Abidin, 1994
kedua receiverbergerakbersamaanpada saatyang sama
kedua receiverbergerak secarabergiliran
Pergerakan dari moving receiverharus diperhitungkan sedemikianrupa sehingga menguntungkantidak hanya dari segi kemudahanoperasional, tapi juga dari segikekuatan geometri jaringanyang dihasilkan
Monitorstation
Rover-11
2
3
4
Metode radialsatu rover
Monitorstation
Rover-11
2
3
4
Metode radialdua rover
Rover-2
5
Monitorstation
Rover-11
2
3
4
Metode hybrid,dua rover
Rover-2
5
-
Hasanuddin Z. Abidin, 1994
Penggunaan Beberapa Monitor Station
Lebih banyak baseline yangdiukur. Meningkatkan keandalandan ketelitian dari posisi.
Langkah preventif terhadapkemungkinan tidak berfungsinyasatu monitor station.
Penggunaan beberapa monitorstation juga dapat digunakanuntuk mengestimasiparameter dari beberapakesalahan dan bias.Berpotensi untuk meningkatkan ketelitian dari posisi titik.
Monitor-1
Rover-11
2
3
4
Metode radialsatu rover,dua monitor
Monitor-2
Monitorstation
Rover-11
2
3
4
Metode hybrid,dua rover,dua monitor
5
Rover-2
-
Hasanuddin Z. Abidin, 1994
Tinggi yang Diberikan GPS
Ketinggian titik yang diberikan olehGPS adalah ketinggian titik di ataspermukaan ellipsoid WGS 1984.
Tinggi ellipsoid (h) tersebut tidaksama dengan tinggi orthometrik (H)yang umum digunakan untukkeperluan praktis sehari-hari yangbiasanya diperoleh dari pengukuransipat datar (levelling).
Tinggi orthometrik suatu titik adalah tinggi titik tersebut di atas geoiddiukur sepanjang garis gaya berat yang melalui titik tersebut.
Tinggi ellipsoid suatu titik adalah tinggi titik tersebut di atas ellipsoiddihitung sepanjang garis normal ellipsoid yang melalui titik tersebut.
Pusat Bumi
H
h
Permukaan Bumi
Geoid
Ellipsoid
-
Hasanuddin Z. Abidin, 1994
Geoid dan Ellipsoid
Geoid adalah salah satu bidangekuipotensial medan gaya berat Bumi.Untuk keperluan praktis umumnya geoiddianggap berimpit dengan muka air lautrata-rata (Mean Sea Level, MSL).
Secara matematis, geoid adalah suatupermukaan yang sangat kompleks yangmemerlukan sangat banyak parameteruntuk merepresentasikannya.
Oleh karena itu untuk merepresentasikanBumi secara matematis digunakan suatuellipsoid referensi dan bukan geoid !
Perhitungan matematis umumnya dilakukan pada ellipsoid referensi. Ketinggian geoid terhadap ellipsoid dinamakan undulasi geoid . Geoid dapat diindera oleh alat ukur, sedangkan ellipsoid tidak dapat. Geoid adalah bidang referensi untuk menyatakan tinggi orthometrik.
Pusat Bumi
H
h
Permukaan Bumi
Geoid
Ellipsoid
-
Tinggi Ellipsoid ke Tinggi Orthometrik
h = tinggi ellipsoid (bereferensi ke ellipsoid).H = tinggi orthometrik (bereferensi ke geoid).N = tinggi (undulasi) geoid di atas ellipsoid. = defleksi vertikal.
Rumus di atas adalah rumus pendekatan. Cukup teliti untuk keperluan praktis. Besarnya defleksi vertikal () umumnya
tidak melebihi 30.
H = h - N
Penentuan undulasi geoid secara teliti (orde ketelitian cm) bukanlahsuatu pekerjaan yang mudah. Disamping diperlukan data gaya berat
yang detil, juga diperlukan data ketinggian topografi permukaan Bumiserta data densitas material di bawah permukaan Bumi
Pusat Bumi
H
h
Permukaan Bumi
Geoid
Ellipsoid
Hasanuddin Z. Abidin, 1994
-
Ketelitian Tinggi GPS
Ketelitian komponen tinggi yang ditentukan denganGPS umumnya 2-3 kali lebih rendah dibandingkanketelitian komponen horisontalnya. Kadangkalabahkan sampai 4-5 kali lebih rendah.
PENYEBABNYA :
Satelit-satelit yang bisa diamati hanya yang beradadi atas horison (one-sided geometry) :
- secara geometrik tidak optimal- tidak ada effek pengeliminiran kesalahan.Dalam kasus komponen horisontal, adanyasatelit di Timur-Barat ataupun Utara-Selatanmemungkinkan adanya pengeliminiran tsb.
Efek dari kesalahan dan bias umumnya adalahmemanjang-mendekkan jarak ukuran. Dalam hal iniyang paling terpengaruh adalah komponen tinggi.
Hasanuddin Z. Abidin, 1994
GPS
Bumi
GPSKomponenhorisontal,pengeliminirankesalahan
-
Penentuan Tinggi Dengan GPS
Hasanuddin Z. Abidin, 1994
Untuk mendapatkan hasil yang relatif telitipenentuan tinggi harus dilakukan secararelatif :
dH = dh - dN
A
Permukaan
Geoid
Ellipsoid
A B
hA hBHA
H B
NN B
Bumi
GPS
dh dapat ditentukan lebih telitidibandingkan h
dN dapat ditentukan lebih telitidibandingkan N
Pemantauan perubahan beda tinggi antar titik (berguna untuk mempelajarideformasi struktur, pergerakan lempeng, survai rekayasa, dll. nya)
Penentuan tinggi orthometrik (seandainya geoid yang teliti diketahui) Penentuan geoid (seandainya tinggi orthometrik diketahui)
Transfer datum tinggi antar pulau
PERANAN PENENTUAN TINGGI DENGAN GPS
-
Hasanuddin Z. Abidin, 1994
Ketelitian diturunkan umumnya berdasarkan hasil salah penutupdari beda tinggi yang ditentukan dengan metode differential GPS.
Ketelitian yang Dilaporkan Peneliti
Sekitar 1.6 ppm Engelis & Rapp (1984)3 ppm Schwarz & Sideris (1985)
Sampai 3.2 ppm Holloway (1988)(0.5 mm + 1-2 ppm) Zilkoski & Hothem (1988)
1 - 3 ppm Kearsley (1988)
Sampai 3.5 ppm Leal (1989)
1 - 2.5 ppm Kleusberg (1990)
Ketelitian Beda Tinggi Ellipsoid dari GPS
-
GPS Levelling vs. Levelling
Hasanuddin Z. Abidin, 1997
0
40
80
120
160
200
240
280
320
0 20 40 60 80 100
Levelling - Orde 1
Levelling - Orde 2
Levelling - Orde 3GPS levelling - 1 ppm
GPS levelling - 3 ppm
Jarak (km)
Ket
elit
ian
(mm
)
Pada grafik ini untuk GPS levellingdiasumsikan kesalahan relatif undulasi(dN) tidak ada (= nol).
-
Velocity and AccelerationDetermination using GPS
Hasanuddin Z. Abidin, 1997
dt
dt
dt
dt
Phase Data
Frequency (Phase rate) Velocity
Acceleration
PositionEP #1
Estimation process
Differentialoperator
Frequency Rate
EP #2
EP #3
Estimation process
Estimation process
-
1. http://www.gmat.unsw.edu.au/snap/gps/about_gps.htm2. http://www3.sympatico.ca/craymer/geodesy/gps.html3. http://igscb.jpl.nasa.gov/4. http://www.gpsy.com/gpsinfo/5. http://www.ga.gov.au/geodesy/sgc/wwwgps/6. http://www.geod.nrcan.gc.ca/ppp_e.php7. http://sopac.ucsd.edu/cgi-bin/SCOUT.cgi8. http://milhouse.jpl.nasa.gov/ag/9. http://www.ngs.noaa.gov/OPUS/10. http://sideshow.jpl.nasa.gov/mbh/series.html11. http://www.ngs.noaa.gov/gps-toolbox/12. http://www.navcen.uscg.gov/gps/modernization/default.htm13. http://www.usace.army.mil/publications/eng-manuals/
em1110-1-1003/toc.htm14. http://bowie.mit.edu/%7Esimon/gtgk/15. http://facility.unavco.org/software/processing/gipsy/gipsy_info.html16. http://www.gpsworld.com/gpsworld/17. http://www.navtechgps.com/
More Learning Sites on GPS
Hasanuddin Z. Abidin, 2007
-
TUGAS GPS - 3
1. Absolute positioning : 4 satelit, 1 epok, pseudorange2. Absolute positioning : 5 satelit, 2 epok, pseudorange3. Relative positioning : 5 satelit, 2 epok, 2 receiver, pseudorange4. Relative positioning : 5 satelit, 2 epok, 2 receiver, jarak fase5. Relative positioning : 5 satelit, 2 epok, 2 receiver, pseudorange dan
jarak fase
Hasanuddin Z. Abidin, 2007
Tuliskan persamaan pengamatan akhir dalam bentuk matriks. Waktu Penyelesaian = 1 minggu
Tuliskan persamaan pengamatan untuk kasus-kasus berikut(kesalahan orbit, ionosfir, troposfir dan multipath diasumsikan telahdireduksi dengan mekanisme lainnya) :