Beberapa Faktor Yang Mempengaruhi Ketelelitian Dalam Survei GNSS – Part 4

Beberapa Faktor yang Mempengaruhi Ketelitian Dalam Survei GNSS bagian keempat – Tulisan kali ini adalah lanjutan dari beberapa postingan sebelumnya yang membahas mengenai faktor kesalahan ephemeris, bias ionosfer, serta bias troposfer yang berpengaruh terhadap ketelitian pada pengamatan GNSS. Faktor yang berpengaruh terhadap ketelitian GNSS yang akan kita bahas kali ini adalah Multipath. Bagi para pengunjung yang belum sempat membaca postingan sebelumnya dibawah ini sudah kami lampirkan tautan linknya untuk dapat dikunjungi.

• Kesalahan Ephemeris (Kesalahan Orbit) Satelit. Faktor Ketelitian Dalam Survei GNSS bagian pertama
• Bias Ionosfer. Faktor yang Mempengaruhi Ketelitian Dalam Survei GNSS bagian kedua
• Bias Troposfer. Faktor yang Mempengaruhi Ketelitian Dalam Survei GNSS bagian ketiga

Definisi Multipath

Multipath adalah fenomena dimana sinyal dari satelit yang diterima oleh antena receiver melalui dua atau lebih lintasan yang berbeda. Maksudnya dalam hal ini satu sinyal  merupakan sinyal langsung dari satelit ke antena, sedangkan satelit yang lain merupakan sinyal-sinyal tidak langsung yang dipantulkan oleh berbagai benda yang berada di sekitar antena. Beberapa benda yang bisa memantulkan sinyal GPS diantaranya adalah jalan raya, gedung atau bangunan, danau, kendaraan, dan lain sebagainya. Bidang-bidang pantulan tersebut bisa berupa bidang horizontal, vertikal, maupun bidang miring.

Efek dari Multipath pada pengukuran GPS/GNSS dapat menyebabkan ketelitian berkurang sampai level desimeter. Efek multipath sendiri bersifat periodik dan mengikuti pola sinusoidal, sehingga efek dari multipath ini dapat direduksi dengan menggunakan data yang periode pengamatannya lebih besar daripada periode multipath. Oleh karena itu, dengan kata lain efek dari multipath bisa dihilangkan bilamana memanjangkan atau memperlama waktu pengamatan.

Multipath mempengaruhi hasil ukuran pseuodorange maupun carrier phase. Adapun besarnya efek dari multipath tersebut akan tergantung pada beberapa faktor, diantaranya jenis dan posisi reflektor, posisi relatif satelit, jarak reflektor ke antena, panjang gelombang sinyal, serta kekuatan sinyal. Efek dari multipath pada data pseudorange akan jauh lebih besar jika dibandingkan efeknya pada data fase.

Pada survei GPS/GNSS metode statik, efek dari multipath bisa dihilangkan atau direduksi dengan menggunakan data yang periode waktu pengamatannya lebih besar daripada periode multipath.

Tetapi, hal tersebut sulit dilakukan pada metode kinematik, rapid-static,stop and go, maupun pseudo konematic. 

Dari beberapa hasil investigasi menunjukkan bahwa kesalahan pada komponen tinggi, yang disebabkan oleh efek dari multipath dapat mencapai besaran sekitar 15 cm.

Mereduksi Kesalahan yang Disebabkan Oleh Multipath

Gambar 1 – Ilutrasi Kesalahan Multipath

Pada dasarnya ada dua metode yang dapat digunakan untuk menghadapi multipath yaitu yang dinamakan metode mitigasi spasial serta metode pemrosesan dalam receiver.

Metode mitigasi spasial pada prinsipnya adalah pendekatan yang sifatnya preventif dalam penanggulangan efek multipath dan metode ini pada dasarnya memanfaatkan karakteristik geometri perambatan sinyal. Pada metode ini ada beberapa pendekatan yang dapat dilakukan untuk menghadapi multipath, yaitu diantaranya:

1. Menghindari lingkungan pengamatan yang bersifat reflektif. Dalam hal ini pemilihan stasiun pengamatan dan penempatan antena harus dijauhkan dari benda benda yang diperkirakan akan memantulkan sinyal
2. Menggunakan antena GPS yang baik dan tepat. Dalam hal ini ada antena yang lebih tahan terhadap multipath dibandingkan dengan antena lainnya. Disamping itu ada antena yang memanfaatkan karakteristik dari polarisasi sinyal. Sinyal satelit sendiri mempunyai polarisasi lingkaran tangan kanan, sedangkan sinyal yang dipantulkan akan mempunyai polarisasi tangan kiri
3. Menggunakan bidang dasar antena pengaborsi sinyal, yang berguna untuk menahan sinyal pantulan yang datang dari bawah horizon antena
4. Jangan mengamati satelit yang berelevasi rendah karena dari sinyal satelit berelevasi rendah akan lebih mudah mengalamai proses pemantulan
5. Melakukan pengamatan dengan waktu yang relatif panjang dan kemudian ratakan data pengamatan

Sedangkan pada metode pemrosesan dalam receiver, efek multipath akan direkduksi dengan melakukan pemrosesan sinyal secara real time di dalam perangkat receiver.

Dengan kata lain, data yang diberikan oleh receiver, seandainya ada efek multipath akan direduksi ke level yang relatif rendah. Beberapa teknik yang termasuk dalam metode ini antara lain teknik MEDLL (Multipath Estimating Delay-Lock Loop) yang digunakan oleh receiver NovAtel, serta teknik strobe correlator yang digunakan oleh receiver Ashtech.

Beberapa pendekatan penanganan terhadap efek dari multipath diatas dapat diaplikasikan sekaligus secara simultan. Dan perlu dicatat bahwa disamping pada lokasi pengamatan, multipath juga dapat terjadi di satelit. Akan tetapi efek dari multipath pada satelit umumnya tidak terlalu kritikal dan bisa diabaikan.

Jangan Lupa Baca Juga :

• Mengenal Geoid, Undulasi, dan Tinggi Orthometrik

Demikian tadi sedikit ulasan mengenai multipath dan efek kesalahannya yang ditimbulkan beserta cara mengatasinya ketika kita melakukan pengamatan GPS/GNSS. Semoga tulisan diatas dapat berguna dan menambah wawasan dari para pembaca sekalian. Silakan tinggalkan pertanyaan atau tanggapan pada kolom komentar yang sudah disediakan. Dan apabila dari para pembaca sekalian ada yang membutuhkan jasa pengukuran dan pemetaan silakan hubungi kami untuk informasi lebih lanjutnya.