Apakah GPS Berfungsi di Bawah Tanah?

Sejak awal abad ini, perangkat GPS genggam berukuran ringan telah menjadi murah dan tersedia luas. Beroperasi dari sinyal yang dipancarkan oleh sejumlah satelit orbit, perangkat miniatur ini dapat menetralkan posisi Anda di mana saja di permukaan bumi. Setelah posisi awal ditetapkan, mereka juga dapat melacak pergerakan Anda, menentukan kecepatan, dan melakukan perhitungan lainnya. Namun, teknologi ini memerlukan jalur pandang langsung dengan satelit.

Limitasi

Perangkat GPS genggam tidak akan berfungsi atau berfungsi dengan buruk di beberapa tempat. Di dalam gedung tinggi, pusat perbelanjaan, atau fasilitas bawah tanah, peluang perangkat Anda mendapatkan cukup sinyal satelit untuk menghitung posisi sangat kecil. Hal yang sama berlaku bila Anda berada di bawah tanah—apakah mandor, terowongan, subway, atau gua alami. Bahkan para pendaki mandiri kadang mandang tanpa sinyal bila berada di bawah bayangan batu atau di dasar lembah berbatu. Keterbatasan ini tidak dapat dihindari karena sifat teknologi GPS.

GPS 101

Perangkat GPS memperoleh sinyal dari satelit mandiri propulsi militer AS. Satelit mandiri ini berada dalam orbit “geostasioner” mandiri dan membawa jam atom yang sangat akurat. GPS Anda membandingkan waktu kedatangan sinyal dari beberapa satelit, menghitung jarak dari waktu internalnya, lalu menentukan posisi Anda. Ketika perangkat Anda mengunci sinyal tiga satelit, ia dapat menentukan letak Anda di permukaan bumi; bila empat satelit atau lebih, ia juga bisa menghitung ketinggian.

Dead Reckoning

Ketika perangkat GPS kehilangan sinyal—misalnya saat memasuki terowongan—biasanya tidak muncul pesan error. Setelah posisi awal ditetapkan, perangkat terus menghitung posisi secara real‑time berdasarkan kecepatan dan arah. Saat sinyal hilang, GPS masih mengetahui kecepatan, jalan, dan arah. Dari situ ia membuat perkiraan—disebut "dead reckoning"—tentang posisi Anda sampai sinyal satelit terhubung kembali.

Solusi Alternatif

Terdapat teknologi penunjang untuk navigasi bawah tanah. Misalnya, perusahaan Jepang Aichi Steel mengembangkan alat yang memanfaatkan medan magnet bumi dan akselerometer untuk menentukan posisi. Saat dikombinasikan dengan GPS, sistem ini dapat memberikan navigasi mulus di atas dan di bawah tanah. Di Swiss, sistem navigasi gua menggunakan empat pemancar di atas gua; pemancar ini terhubung ke satelit GPS secara normal. Selanjutnya, sinyal dari pemancar yang dibawa penjelajah diteluruti, dan posisi dapat ditentukan secara akurat melalui triangulasi.