Seberapa Akuratkah GPS Saya?

Pertanyaan ini seringkali keluar dan hampir menjadi pertanyaan wajib seiring semakin populernya penggunaan GPS oleh masyarakat awam. Begitu juga bagi kalangan praktisi maupun akademisi yg berbasis geoscience dan geospatial. Nah, jawaban dari pertanyaan ini bisa menjadi sangat rumit dan panjang untuk dijelaskan, namun sesungguhnya juga bisa disederhanakan. Hal pertama yg harus dimengerti bahwa GPS telah didesain sedemikian rupa untuk memberikan penentuan posisi yang seakurat mungkin. Namun demikian GPS tak lepas dari kesalahan, beberapa sumber kesalahan GPS adalah sbb;

1. Kondisi atmosfer: Ionosfer dan Troposfer menyebabkan refraksi pada sinyal GPS. Hal ini menyebabkan kecepatan sinyal GPS menjadi bebeda jika dibandingkan kecepatan rambat-nya pada ruang hampa. Lebih jauh lagi hal ini akan mempengaruhi hitungan jarak antara receiver dan satelit (hasil perkalian antara selang waktu yg ditempuh sinyal dari satelit ke receiver dg konstanta cepat rambat cahaya)
2. Kesalahan efemeris/kesalahan jam receiver maupun satelit/ Noise: Informasi efemeris (koordinat satelit) GPS tidaklah sempurna begitu juga dengan jam pada satelit dan jam pada receiver. Kesalahan efemeris dapat menyebabkan kesalahan 1-5 meter pada penentuan posisi sedangkan kesalahan jam akan menyebabkan kesalahan sekitar 0-1.5 meter. Sementara itu noise (tingkat kebisingan sinyal) dapat menyebabkan kesalahan antara 0-10 meter.
3. Multipath: Kesalahan karena sinyal GPS tidak merambat langsung ke antena melainkan terlebih dahulu terpantul ke obyek-obyek disekitar pengamatan. Kesalahan karena multipath secara umum susah dihilangkan .
4. Selective Availability (SA): Kesalahan yg disebabkan karena DoD (Amerika) sebagai pemilik GPS dg sengaja mengurangi akurasi GPS sehingga ketelitiannya akan menurun hingga 0-70 meter. Mulai 1 Januari 2000 kebijakan (SA) ini telah dihilangkan.

Secara sederhana sumber kesalahan GPS dan besar kontribusi kesalahan-nya adalah sbb;

Nah, satu lagi yg perlu difahami adalah saat kita menggunakan GPS maka akurasi maksimum yang akan kita dapatkan adalah tergantung data yg kita gunakan. One percent rule of thumb dapat kita gunakan sebagai pendekatan nilai maksimum ketelitian yg dapat dicapai. Sebagai contoh jika kita menggunakan data P-code maka perhitungannya adalah sbb:

P code didesain pada 10.23 MBps (million bits per second), jadi dalam satu mikrodetik ada sekitar 0.0978 kode (chip code). 1 persen dari 0.0978 adalah 0.000978 atau dapat dibulatkan menjadi 0.001 atau seperseribu. 0.001 dari 1 mikrodetik adalah 1 nanodetik. Jika nilai ini kita kalikan dengan kecepatan cahaya (3x10⁸) maka nilai yang kita dapat adalah 0.3 meter atau 30 centimeter, itulah ketelitian maksimum yang akan didapat!

GPS yang sering digunakan masyrakat awam adalah GPS genggam. GPS tipe ini menghadirkan informasi posisi secara real time menggunakan data kode C/A . Data ini memiliki rate 1.023 MBps atau sepuluh kali lebih lambat dari kode P. Itu berarti ketelitian maksimum-nya sepersepuluh lebih rendah dari kode P. Nah dg logika ini maka ketelitian maksimal yg akan didapat adalah sekitar 3 meter.