GPS (GLOBAL POSITIONING SYSTEM)
GPS merupakan bagian penting pada kehidupan manusia, dan
banyak manfaat dari GPS. GPS menggunakan 24 sistem satelit yang selalu
mengorbit bumi dan setidaknya membutuhkan 4 satelit untuk melacak lokasi.
Dalam GPS ada ilmu matematika yang dinamakan Trilaterasi
untuk mencari posisi seseorang , dalam ilmu Trilaterasi 2D setidaknya
membutuhkan 2 satelit untuk mengetahui jarak posisi caranya dengan kita berdiri
diantara jangkauan dari 2 satelit tersebut atau titik persimpangan. Dalam ilmu
Trilaterasi 3D kita membutuhkan 3 satelit kita harus berada dititik jarak
antara 3 satelit yang mana satelit tersebut saling berhubungan dan saling
mempersempit posisi kita agar dapat mengetahui posisi jarak yang bias diketahui
3 koordinat special x,y,z. Di setiap satelit dilengkapi dengan jam atom untuk
mengukur jarak di bumi, satelit mengirimkan sinyal radio menuju bumi dan
diterima receiver bumi dengan durasi waktu tertentu , rumus yang digunakan
untuk mengetahui jarak kita dibumi dengan satelit adalah Distance = (t2-t1) x c
. dalam pengukuran jarak satelit waktu sangat berpengaruh jika ada kesalahan
waktu mikro detik maka akan menjadi kesalahan kilometer karena kecepatan cahaya
sangat besar. Waktu yang berbeda pada jam Kristal di handphone menjadi penyebab
masalah dibandingkan dengan jam atom pada satelit, karena penggunaan jam atom
pada handphone akan sangat tidak praktis perbedaan waktu aktual dan waktu yang
diukur pada handphone adalah offset waktu offset inilah yang akan menyebabkan
kesalahan besar pada perhitungan GPS. Namun pada satelit memiliki juga titik
waktu offset tertentu dan kita membutuhkan satelit tambahan untuk menyelesaikan
cara diantara titik titik offset dengan 3 titik parcial yaitu x,y,z maka dari
itu kita membutuhkan 4 satelit untuk mengukur posisi kita. Dalam pengukuran
jarak satelit ini kita membutuhkan teori Relativitas Einsten bahwa waktu tidak
mutlak karena tergantung pada faktor yang lain.
Teori Relativitas khusus : Jam bergerak cepat
Saya
berdetik lambat
Jam
bergerak lamban
Jam atom yang bergerak 14000 Km/jam akan
memperlambat menjadi 7 mikrodetik setiap hari karena hal ini. Pada ketinggian
20.000 Km diatas bumi satelit mengalami ¼ gravitasi jadi menurut teori
relativitas umum einsten jam akan berdetak sedikit lebih cepat sekitar 45
mikrodetik setiap hari, ini berarti terjadi 38 mikrodetik offset bersih terjadi
setiap hari pada jam atom. Persamaan teori relativitas ini diintregasikan pada
chip computer dan menyesuaikan jam atom tanpa aplikasi teori relativitas ini
GPS akan mengalami kesalahan 10 Km setiap hari. GPS adalah system yang
dikembangkan oleh system pertahanan As namun banyak alternative akurat yang
sudah diterima oleh banyak negara lain contohnya GLONAS oleh rusia.
GPS tidak membutuhkan koneksi internet atau
jaringan internet dan jika kita menggunakan navigasi kita harus mengingat
tentang teori relativitas einsten.