Aplikasi GPS Geodetic Dalam Penentuan Titik Kontrol Horisontal Kawasan Keselamatan Operasi Penerbangan (KKOP) Studi Kasus: Bandara Kasiguncu Poso Ruki Ardiyanto.ST 1, Dr. Agustan 1, Rachmat Ramadhan 1 1 Pusat Teknologi Inventarisasi Sumberdaya Alam (PTISDA), Badan Pengkajian dan Penerapan Teknologi BPPT Gedung 2 Lantai 19, Jl MH Thamrin No. 8 Jakarta 10340 Abstrak Sesuai dengan ICAO ANNEX 14 Vol 1 Chapter 4 OBSTACLE RESTRICTION AND REMOVAL serta Keputusan Menteri Perhubungan KM 48 Tahun 2002 tentang Penyelenggaraan Bandar Udara Umum yang mengatur tentang Kawasan keselamatan Operasi Penerbangan menyaratkan bahwa kawasan udara di sekitar bandar udara harus bebas dari segala bentuk hambatan yang akan mengganggu pergerakan pesawat udara dengan menetapkan batasan ketinggian tertentu terhadap objek-objek di sekitar bandar udara. Untuk itu aspek Keselamatan Penerbangan merupakan elemen yang khusus dan mutlak harus diwujudkan termasuk segala persyaratan pendukungnya. Dewasa ini data yang ada, baik yang merupakan titik koordinat referensi Bandar udara (Aerodrome Reference Point/ARP), maupun letak lokasi suatu peralatan navigasi (Navigation Aid s) atau objek lain yang dianggap penting untuk keperluan navigasi dan operasi penerbangan dinilai kurang akurat, terutama bila dikaitkan dengan tatacara bernavigasi dimasa yang akan datang. Untuk mengantisipasi hal tersebut, maka sudah saatnya koordinat Bandar udara ditentukan ataupun direvisi kembali dengan menggunakan metode penentuan posisi yang sebanding dengan teknologi navigasi yang akan digunakan. Penentuan posisi geografis dengan bantuan satelit GPS dapat memberikan banyak manfaat dan nantinya akan menjadi infrastruktur pada Future Air Navigation System (FANS) Sejalan dengan teknologi dan perkembangan dibidang navigasi udara, maka pada pemetaan Kawasan Keselamatan Operasi Penerbangan di Bandar Udara Kasiguncu yang telah dilaksanakan sebelumnya dengan menggunakan teknologi teristris, maka teknologi GPS mempunyai peranan yang sangat penting dalam menentukan titik-titik kontrol untuk keperluan pemetaan tersebut. Kata Kunci: KKOP, GPS, FANS, ARP Abstract In accordance with ICAO Annex 14 Vol 1 Chapter 4 "Obstacle Restriction AND REMOVAL" Minister of Transportation and KM 48 of 2002 Concerning Commercial Airport regulating the safety of Flight Operations Zone requires that the area of air around airports should be free from all forms of barriers that would interfere with aircraft movement by setting specific height limits of objects around airports. For that aspect of Aviation Safety is an element of special and absolutely must be realized, including all supporting requirements. Today the existing data, whether that is a point the coordinates of reference Airport (Aerodrome Reference Point/ARP), as well as the location of the location of a navigation equipment (Navigation Aid's) or other objects that are considered essential for the purposes of navigation and flight operations were considered less accurate, especially when associated with a procedure to navigate the future. To anticipate this, then it is time coordinates defined or revised Airport re-using the positioning method that is comparable with navigation technology that will be used. Geographical positioning with the help of GPS satellites can provide many benefits and will become the infrastructure on the Future Air Navigation System (FANS) In line with the technology and developments in the field of air navigation, mapping it to the Flight Operations Safety Zone at Kasiguncu Airport which has been implemented previously using terrestrial technology, the GPS technology has a very important role in determining the control points for mapping purposes. Keywords: KKOP, GPS, FANS, ARP 1
1. Pendahuluan 1.1. Latar Belakang Sesuai dengan ICAO ANNEX 14 Vol 1 Chapter 4 OBSTACLE RESTRICTION AND REMOVAL serta Keputusan Menteri Perhubungan KM 48 Tahun 2002 tentang Penyelenggaraan Bandar Udara Umum yang mengatur tentang Kawasan Keselamatan Operasi Penerbangan (KKOP) mensyaratkan bahwa kawasan udara di sekitar bandar udara harus bebas dari segala bentuk hambatan yang akan mengganggu pergerakan pesawat udara dengan menetapkan batasan ketinggian tertentu terhadap objek-objek di sekitar bandar udara(direktorat Jendral Perhubungan Udara. 2000). Untuk itu aspek Keselamatan Penerbangan merupakan elemen yang khusus dan mutlak harus diwujudkan termasuk segala persyaratan pendukungnya. Dewasa ini data yang ada, baik yang merupakan titik koordinat referensi Bandar udara (Aerodrome Reference Point/ARP), maupun letak lokasi suatu peralatan navigasi (Navigation Aid s) atau objek lain yang dianggap penting untuk keperluan navigasi dan operasi penerbangan dinilai kurang akurat, terutama bila dikaitkan dengan tatacara bernavigasi di masa yang akan dating(icao. 1995). 1.2. Maksud dan Tujuan Maksud penelitian ini adalah agar tersajinya data bentuk koordinat dalam sistem UTM (Universal Transverse Mercator) dan geografi sebagai titik ikat untuk keperluan pemetaan topografi kawasan keselamatan operasi penerbangan di Bandar Udara Kasiguncu, Poso, Sulawesi Tengah. Tujuan untuk Pengukuran Titik Kontrol KKOP Bandar Udara Kasiguncu adalah sebagai berikut: 1. Menentukan besaran koordinat bumi dalam sistem koordinat geografis untuk keperluan titik kontrol KKOP yang memiliki ketelitian serta akurasi tinggi. 2. Koordinat titik kontrol KKOP yang dihasilkan telah terintegrasi ke dalam sistem koordinat nasional UTM. 2. Metodologi Penelitian 2.1. Lokasi Penelitian Lokasi pekerjaan berada di kawasan Bandar Udara Kasiguncu meliputi: Dua titik di dalam kawasan bandara, yaitu TH-21 dan TH-03 dan di luar kawasan sebanyak 20 titik KKOP antara lain KKOP-01, sampai dengan KKOP-20. 2.2. Peralatan Peralatan yang digunakan dalam pengukuran antara lain sebagai berikut: GPS Geodetik L1 Magellan Promark3, kompas, laptop, dan kamera digital. 2.3. Metodologi Penelitian Tahapan yang akan dilaksanakan dalam penelitian ini adalah sebagai berikut : 2.3.1. Persiapan Teknis Persiapan teknis ini adalah melakukan penentuan desain jaringan dan layout pengukuran (Gambar 1). Untuk desain jaringan digunakan acuan yang telah dipersiapkan oleh tim topografi yang sebelumnya telah menentukan titik-titik KKOP mana saja yang akan diukur. 2
Gambar 1. Ilustrasi desain jaringan baseline KKOP 2.3.2. Pengujian Peralatan Pengujian peralatan dimaksudkan untuk menguji coba kemampuan dan kelancaran peralatan yang digunakan, baik perangkat GPS Geodetik maupun sistem perangkat lunaknya. Perangkat lunak yang digunakan untuk memproses data GPS adalah GNSS Solution 2.5 (Ver. Donggle). 2.3.3. Pengukuran Posisi Titik KKOP dengan GPS Penentuan posisi titik KKOP sebagai jaringan titik ikat dilakukan menggunakan metode statik dengan interval perekaman 1 detik pada mask angle minimum 15. Untuk meningkatkan ketelitian hasil akhir (koordinat), penentuan posisi dilakukan secara diferensial/relatif terhadap titik-titik lain yang telah didefinisikan nilai koordinatnya. Penentuan posisi secara relatif tersebut tergambar dalam bentuk yang disebut sebagai baseline, yaitu selisih jarak dan arah antara 2 titik yang diukur (Abidin, 2000). Pra Pengamatan Dalam kegiatan pra pengamatan ini dilaksanakan langkah-langkah sebagai berikut (Abidin,2001) : o Centering dan leveling antena di atas titik KKOP, o Menghubungkan kabel antena ke receiver, o Memasang antena, o Sesuai dengan spesifikasi alat yang digunakan, tinggi antena terhadap pusat pilar diukur sebelum dan sesudah pengamatan, dimana perbedaan tinggi antena tidak boleh melebihi 2 mm, o Kalibrasi receiver, o Inisialisasi berupa masukan beberapa parameter. Dua hal yang sangat penting pada saat pengamatan berlangsung, yakni pemasukan data tinggi antena dan nama file GPS. Pengamatan GPS Pilar BM KKOP o Dilaksanakan dengan metode survei GPS, menggunakan 2 unit receiver GPS tipe geodetik. o Lama pengamatan tipikal adalah 60 menit dan atau disesuaikan dengan panjang baseline (jarak antar titik pilar KKOP ke titik ikat GPS nasional yang digunakan), seperti pada Tabel 1 berikut ini : 3
Tabel 1. Prosedur Pengamatan Tipikal dengan GPS Geodetik (Sumber: Pengamatan GPS geodetik Pilar Batas Bakosurtanal) o Pada survei GPS penentuan koordinat pilar KKOP relatif terhadap titik ikat dapat dilakukan secara radial positioning. o Pada survei GPS untuk titik ujung-ujung landasan pacu, pengamatannya harus bereferensi pada titik ARP yang telah diikatkan pada titik GPS nasional dan dilakukan secara static positioning. 2.3.4. Pengolahan Data Setelah seluruh titik telah diamati, maka tahap selanjutnya adalah melakukan pemindahan data (download) dari receiver ke laptop. Pada proses ini menggunakan software GNSS Solution 2.5 dengan menggunakan kabel USB (universal serial bus) sehingga memudahkan dalam tahapan post processing. Adapun data yang di-download terdiri dari format raw data file dan selanjutnya dikonversi menjadi tipe data rinex file. Pada tahap ini dilakukan dua tahapan pekerjaan yaitu : o Pengolahan data sementara o Hitungan koordinat defenitif o Hitung perataan jaringan (Network Adjustment) 4
Secara umum tahapan pengukuran dan pengolahan data GPS geodetik ini dapat dilihat pada diagram alir berikut ini (Gambar 2): Gambar 2: Diagram Alir Pengukuran dan Pengolahan Data GPS. Pengolahan Data Sementara Hitungan sementara dilakukan di lapangan setelah selesai pengukuran dengan menggunakan perangkat lunak yang tersedia, sehingga setiap data dari hasil pengamatan setiap titik KKOP yang telah diukur dapat diketahui tingkat kualitasnya, selanjutnya akan diperoleh koordinat geografis (, ) nya. Hasil koordinat sementara ini digunakan sebagai lampiran dari penelitian yang dinyatakan dalam deskripsi pengamatan GPS. Pengikatan ke Jaring Kontrol Horizontal Nasional (JKHN) Untuk mendapatkan koordinat titik-titik batas dalam sistem koordinat nasional dalam Datum Geodesi Nasional 1995 (DGN 95), yang nilai parameternya sama dengan parameter World Geodetic Sistem 1984 (WGS 84), pengukuran ke titik Jaring Kontrol Horisontal Nasional (JKHN) dari Badan Koordinasi Survei dan Pemetaan Nasional (Bakosurtanal) yang terletak di Kelurahan Rimba Jaya. Tahapan pengukuran GPS selanjutnya adalah mendekatkan titik referensi dalam sistem WGS 84 ke lokasi pengukuran untuk mempermudah pelaksanaan pengukuran titik kontrol lainnya, yaitu dengan mengikatkan titik ARP diikatkan ke titik Jaring Kontrol Horisontal Nasional (JKHN) Orde 0 dari Badan Koordinasi Survei dan Pemetaan Nasional Bakosurtanal dengan nomor N.4007. Dengan diikatkannya titik kontrol KKOP ke titik JKHN, berarti koordinat titik kontrol telah terintegrasi ke dalam sistem koordinat nasional (UTM - DGN 95). Hitung Perataan Baseline Pada tahap ini dilakukan metode sederhana, yaitu meratakan sejumlah pengamatan untuk titik-titik koordinat di posisi yang sama, dengan cara memberikan bobot setiap pengamatan secara proporsional (Muhamadi dan Mutiara, I. 2002). Bobot pengamatan adalah harga standar deviasi hitungan rata-rata statistik untuk titik yang bersangkutan, sewaktu dilakukan pengujian data sebagai datum point ditetapkan di 5
KKOP-XX dan titik KKOP-XX, karena titik tersebut merupakan titik sekutu dari berbagai fase pengamatan (common point) seperti ditunjukan pada diagram alir berikut ini (Gambar 3): Gambar 3. Diagram Alir Pengolahan Data GPS 3. Hasil dan Analisa 3.1. Hasil 3.1.1. Pengolahan Data GPS Berdasarkan hasil pengolahan data akhir (final adjustment) menggunakan metode perataan untuk seluruh baseline maka didapatkan nilai analisis simpangan baku (standar deviasi) masing masing koordinat. 3.1.2. Koordinat Titik KKOP Koordinat yang dihasilkan pada proses pengolahan baseline menggunakan perangkat lunak GNSS Solution 2.5, adalah koordinat dalam sistem koordinat geografis dan sistem koordinat proyeksi UTM. Hasil akhir dari proses ini divisualisasikan dalam bentuk tabel koordinat titik BM KKOP kedua sistem tersebut (Tabel 3 dan Tabel 4). 6
Tabel 3. Koordinat Geografi Titik KKOP Tabel 4. Koordinat UTM Titik KKOP 3.1.3. Koordinat Runway Geografis dan UTM WGS 84 Koordinat ini merupakan koordina landasan/runway dari Bandara Kasiguncu yang telah terinteregrasi dengan titik dari Bakosurtanal, adapun koordinat runway tersebut adalah sebagai berikut (Tabel 5): Tabel 5. Koordinat Runway Sedangkan gambar illustrasi titik koordinat pada runway dapat dilihat pada Gambar 4 seperti di bawah ini. 7
Gambar 4. Titik koordinat pada runway 3.2. Analisa 3.2.1. Analisa Pergeseran Linear Horisontal Dari hasil pengolahan data untuk pengamatan survei GPS metode statik, didapatkan koordinat posisi tiap titik penelitian. Berdasarkan koordinat posisi tersebut kemudian dihitung pergeseran linear tiap titik. Sebagai titik acuan adalah titik yang didapatkan dari pengamatan survei GPS metode statik selama 60 menit. Dari data hasil analisis simpangan baku diperoleh nilai Δx, Δy dan Δz di bawah 1 (lihat Tabel 6), berarti nilai simpangan baku masuk di dalam toleransi pengukuran GPS. Pada kenyataannya bahwa nilai penyimpangan (kesalahan) relatif dari koordinat KKOP ke titik referensi N.4007 dipengaruhi oleh jarak dan lama pengamatan walaupun jauh jarak baseline jika waktu pengamatan ditambahkan maka akan memperkecil simpangan/ kesalahan pengukuran.
Tabel 6. Analisis Ketelitian Titik KKOP Berdasarkan Simpangan Baku 4. Kesimpulan dan Saran 4.1. Kesimpulan Berdasarkan hasil akhir pekerjaan yang telah dilakukan, diperoleh beberapa kesimpulan sebagai berikut: Pengukuran untuk penentuan posisi BM KKOP di bandara Kasiguncu, Poso sebanyak 20 titik dilakukan pada pengamatan siang hari. Jarak ideal antara BM KKOP memiliki kerapatan sebesar 1 km agar masuk dalam toleransi baseline. Jarak terjauh BM KKOP dengan titik ikat Bakosurtanal sejauh 14 km akan mempengaruhi ketelitian baseline. Hasil toleransi yang didapatkan pada pengukuran penentuan titik KKOP memiliki standar deviasi maksimal sebesar <1 cm yang memiliki arti bahwa pengukuran ini masuk toleransi. 4.2. Saran Sebagaimana dimaklumi, kualitas akurasi dan presisi hasil pengamatan GPS tergantung dari kondisi dan lokasi titik di lapangan. Agar didapat kualitas hasil pengamatan yang baik maka harus mengacu pada referensi dalam penentuan lokasi pilar BM pada umumnya yaitu jauh dari obstruksi dan benda-benda yang mengandung elektromagnetik dan tegangan tinggi yang dapat menghalangi sinyal satelit GPS. Metode pengukuran GPS Geodetic yang akan digunakan dalam pengukuran ditentukan oleh kebutuhan/ kepentingan dari akan pengukuran.
Daftar Pustaka Abidin, H. Z. 2000. Penentuan Posisi dengan GPS dan Aplikasinya. Jakarta: PT Pradnya Paramita. Abidin, H. Z. 2001. Geodesi Satelit. Jakarta. PT Pradnya Paramita. Abidin, H. Z., Jones, A., Kahar, J. 2002. Survey Dengan GPS. Jakarta. PT Pradnya Paramita. Direktorat Jendral Perhubungan Udara. 2000. Keputusan Direktorat Jendral Perhubungan Udara Nomor:SKEP/110/VI/2000 Tentang Petunjuk Pelaksanaan Pembuatan Kawasan Keselamatan Operasi Penerbangan di Bandar Udara dansekitarnya, Jakarta. ICAO. 1995. Annex 14 Volume I, Aerodrome Design And Operation, SecondEdition Djawahir. 1992. Penentuan Posisi dengan GPS. Yogyakarta. Jurusan Teknik Geodesi Fakultas Teknik UGM. Muhamadi, M. dan dan Mutiara, I. 2002. Hitung Perataan I. Surabaya. Teknik Geodesi Institut Teknologi Sepuluh Nopember.