Sering Tersesat Karena GPS? Engineer Belanda Menciptakan SuperGPS Berbasis Darat

GPS telah menjadi teknologi penting selama beberapa dekade, tetapi memiliki keterbatasan, terutama di daerah perkotaan di mana sinyal dapat menjadi bising. Ide dasar SuperGPS adalah posisi tidak ditentukan menggunakan sinyal radio dari satelit, tetapi dengan kombinasi jaringan serat optik dan pemancar radio di gedung dan di sepanjang jalan.

Pemimpin Tim Riset, Tiberius menjelaskan keuntungan yang dibawanya. “Militer AS menemukan GPS untuk menemukan kapal di lautan, kendaraan militer di padang pasir dan pesawat terbang di udara. GPS bekerja dengan baik di sana. Karena hampir tidak ada hambatan, Anda selalu memiliki pandangan langsung dengan satelit. Saat ini, konsumen juga menggunakan GPS untuk banyak aplikasi, termasuk navigasi. Dan sebentar lagi kita juga akan membutuhkannya untuk mobil tanpa pengemudi.”

Sementara di perkotaan sinyal GPS seringkali mendapat gangguan dari berbagai pantulan gedung dan berbagai sinyal radio yang kuat sehingga hasilnya sering meleset beberapa meter. Sekarang, para insinyur di Belanda telah mengembangkan “SuperGPS” – sistem pemosisian hibrid yang menggabungkan koneksi nirkabel dan optik untuk menentukan lokasi dalam sentimeter.

Satelit GPS masing-masing membawa jam atom yang menyimpan waktu yang sangat tepat, yang disinkronkan dengan jam di darat dan di satelit lain. Perangkat penerima berkomunikasi dengan beberapa satelit sekaligus dan menghitung posisinya sendiri dalam ruang 3D berdasarkan posisi mereka, dengan presisi yang berpotensi sekecil beberapa sentimeter.

Tapi itu dalam kondisi ideal, dan tentu saja itu bukan cara kerja dunia nyata. Bangunan dan penghalang lainnya antara penerima dan satelit dapat mengganggu sinyal dan memperlebar jendela kesalahan hingga beberapa meter. Karena data lokasi menjadi lebih penting untuk teknologi masa depan seperti kendaraan otonom, menemukan cara untuk meningkatkan presisi menjadi semakin penting.

Dan di situlah peran SuperGPS. Para peneliti dari Delft University of Technology, Vrije Universiteit Amsterdam dan VSL telah mengembangkan sistem alternatif yang berfungsi dengan prinsip yang sama seperti GPS berbasis satelit, tetapi seluruhnya dilakukan di darat, memanfaatkan jaringan telekomunikasi yang ada.

“Satelit” dalam hal ini adalah pemancar radio nirkabel yang tersebar di daerah perkotaan. Daripada masing-masing memiliki jam atomnya sendiri untuk menjaga waktu, mereka semua terhubung ke satu jam atom melalui kabel serat optik, yang membuat mereka tetap sinkron. Kemudian ia bekerja dengan cara yang sama seperti GPS konvensional, dengan perangkat penerima melakukan pelacakan posisi mereka dengan berkomunikasi dengan beberapa node radio dan menghitung waktu yang diperlukan sinyal untuk memantul di antara masing-masing node.

Tim mengatakan bahwa SuperGPS menghindari masalah bangunan yang memantulkan sinyal radio dengan menggunakan bandwidth “virtual” besar yang terdiri dari beberapa bagian bandwidth yang lebih kecil. Ini menghasilkan sinyal yang mirip dengan yang digunakan oleh ponsel, sekaligus memungkinkannya mengabaikan gangguan dari bangunan dan objek lain. Dalam pengujian prototipe sistem optik-nirkabel hibrida, tim mengatakan SuperGPS mampu melacak perangkat hingga beberapa puluh sentimeter di lingkungan yang sibuk.

Sistem semacam ini tidak akan menggantikan GPS, tetapi dapat bekerja dengannya untuk pelacakan yang lebih akurat di daerah perkotaan, atau menyediakan sistem cadangan jika terjadi gangguan. Saat ini, pelacakan yang tepat dapat dicapai di daerah perkotaan dengan menggunakan Wi-Fi.

Penelitian ini dipublikasikan di jurnal Nature .

Sumber: Universitas Teknologi Delft