Muhammad Rory A
GEOSAT
15115038
1. Hubungan Antara Sistem Waktu dan Sistem Koordinat.
Untuk mendefinisikan sistem koordinat kita memerlukan sistem waktu sebagai acuan untuk
mendapatkan sistem referensi koordinat. Sehingga dalam Geodesi Satelit, sistem waktu berperan
dalam pendefinisian sistem referensi koordinat, baik itu sistem CIS, CTS, Ellipsoid, ICRS, maupun ITRS,
sebagaimana yang telah kita pahami sebelumnya. Sistem waktu diperlukan untuk ‘menghubungkan’
ukuran waktu yang biasa kta gunakan (tahun, bulan, hari, jam, menit, detik) dengan fenomena fisik
maupun geometrik yang diukur / diamati. Di samping itu, sistem waktu juga diperlukan dalam
penentuan jarak ke satelit, penentuan orbit satelit, serta studi rotasi bumi dan parameter-parameter
orientasi bumi lainnyaPada dasarnya ada 3 sistem waktu yang umum digunakan dalam Geodesi Satelit,
yaitu:
1.
Waktu bintang (sidereal time)
time) dan waktu matahari (universal / solar time)
time ) yang
berdasarkan rotasi harian bumi.
2.
Waktu dinamik, yang berdasarkan pada pergerakan benda-benda langit ( celestial
bodies)
bodies) dalam sistem matahari.
3.
Waktu atom, yang berdasarkan pada osilasi elektromagnetik yang dikontrol atau
dihasilkan oleh transisi kuantum dari suatu atom.
SISTEM WAKTU MATAHARI
Waktu matahari ( solar or universal time ) berkaitan dengan rotasi bumi dan juga revolusi bumi
sekeliling matahari. Secara kuantitatif epok waktu matahari adalah sudut waktu ( hour angle ) dari
matahari.
Secara lebih spesifik, klasifikasi dari beberapa sistem waktu di atas diberikan pada tabel
berikut.
Proses
Jenis
Periodik
Kategori
Rotasi Bumi
Revolusi Bumi
Osilasi Atom
-
Universal Time (UT)
-
Greenwich Sidereal Time (GST)
-
S.W.
Matahari
-
S.W. Bintang
-
Ephemeris Time (ET)
-
S.W. Dinamik
-
Terrestrial Dynamic Time (TDT)
-
S.W. Dinamik
-
Barycentic Dynamic Time (TDB)
-
S.W. Dinamik
-
Geocentric Coordinate Time (TCG)
-
S.W. Dinamik
-
Barycentric Coordinate Time (TCB)
-
S.W. Dinamik
-
International Atomic Time (IAT)
-
S.W. Atom
-
UT Coordinated (UTC)
-
S.W. Atom
-
GPS Time
-
S.W. Atom
Akhirnya, perlu juga dicatat bahwa umumnya ada dua aspek dari waktu, yaitu epok (kala) dan
interval. Epok mendefinisikan secara presisi waktu kejadian suatu fenomena atau pengamatan, dan
interval adalah selang waktu antara dua epok.
Karena pergerkan matahri sejati ( apparent sun ) sepanjang ekliptika tidak uniform, maka
matahari sejati kurang ideal untuk pendefinisian sistem waktu. Yang sebaiknya di gunakan adalah
matahari khayal ( fictious sun ) atau matahari menegngah
( mean sun ) yang dikarakterisasi dengan
pergerakan yang uniform sepanjang ekliptika.
Dalam sisetm ini jam nol ( 00 : 00 ) suatu matahari adalah pada saat matahari menengah
berkulminasi bawah. Satu hari matahari didefinisikan sebagai interval waktu antara dua kulminasi
bawah yang berurutan dari matahari menengah di meridian tertentu. Oleh sebab itu, sistem waktu
matahari menengah ( mean solar time, MT ) dapat dirumuskan sebagai :
MT = sudut waktu matahari menengah + 12 jam
GMT ( Greenwich Mean Solar Time )
Ini merupakan sistem waktu matahari yang referensinya meridian Greenwich. Sudut waktu
mataharinya di hitung dari meridian greenwich dengan meridian dimana mtahari itu dijadikan acuan,
jadi satu hari matahri didefinisikan sebgai interval waktu antara dua kulminasi bawah yang berurutan
dari matahari menengah di meridian Greenwich.
Univesal Time ( UT )
Universal time ( UT ) adalah waktu matahari menengah yang bereferensi ke meridian
Greenwich ( Greenwich Mean Solar Time, GMT ). UT akan dipengaruhi oleh adanya k etidak teraturan
pada rotasi bumi. Variasi ini dapat brupa variasi musim dan variasi-variasi periodik lainnya ( variasi
harian ), serta fluktuasi-fluktuasi yang tidak teratur sifatnya. Karena itu maka UT dikategorikan atas
beberapa jenis yaitu UT0,UT1,dan UT2, dimana
UT0 adalah UT dari hail pengamatan ini sama dengan UT yang merupakan waktu
meridin menengah yang bereferensi ke meridian Greenwich.
UT1 adalah UT0 dari hasil pengamatan tadi telah dilakukan koreksi gerakan kutub.
Jadi bisa dituliskan bahwa :
UT1 = UT0 + koreksi gerakan kutub.
Perlu diingat bawawa UT1 adalah reperensi dari rotasi bumi yang sebenarnya dan punya
peran penting karena beberapa hal yaitu :
a. UT1 adalah skala waktu fundamental dalm astronomi geodesi dan geodesi satelit.
b. UT1 mendefinisikan orientasi sebenarnya dari CTS dalam ruang
c.
UT1 adalah sistem waktu dasar untuk navigasi
UT2 adalah UT1 ditambah koreksi variasi musim, dalam hal ini UT0 yang telah
mendapat koreksi pergerkan kutub (UT1 ) masih memiliki variasi musim oleh karena
itu pada UT2 akan ditambah koreksi variasi musim. UT2 masih dipengaruhi oleh
variasi sekular dan fluktuasi yang tidak teratur. Sedangkan untuk UT1 vaiasi musi
masih ada.
Dalam proses penentuan nilai UT1 dan UT2, pada saat ini ada sekitar 50-an stasiun pengamat
didunia yang menentukan LMST ( Local Mean Sidereal Time ) nya.LMST ini kemudian
ditransformasikan ke UT0, melalui LMT ( Local Mean Solar Time ) dengan hubungan sebagai berikut :
LMT = ( LMST - αm ) + 12h,
UT0 = LMT –λ,
Dimana αm adalah asensiorekta dari ma tahari menengah dan λ adalah bujur dari stasiun pengamat;
seperti yang diilustrasikan pada gambar di bawah ini :
UNIVERSAL TIME, U.T.
Setiap stasiun pengamat kemudian mengirimkan UT0-nya ke BIH di Paris. BIH kemudian
mengaplikasikan koreksi-koreksi garakan kutub dan variasi ke seluruh UT0. proses smoothing
kemudian diterapkan untuk menentukan harga tunggal UT1 dan UT2 yang bersifat internasional.
Dalam penentuan UT1 dan UT2 perlu dicatat bahwa koreksi gerakan kutub berbeda untuk setiap
stasiun pengamat; sedangkan koreksi musim sama untuk setiap stasiun. Pada saat ini ketelitian tipikal
dari hasil estimasi UT1 adalah sekitar 0,02 ms.
SISTEM WAKTU ATOM
Sistem waktu atom ( Atomic Time , AT ) didasarkan pada osilasi elektromgnetik yang dihasilkan
oleh transisi kuantum waktu atom.
TAI ( Intarnasional Atomic Time )
TAI merupakan waktu atom internasional yang ditentukan dengan mengambil nilai rata-rata (
dengan pembobotan ) dari pembacaan seluruh jam yang terlibat. TAI ditentukan dan ditetepkan dan
dijaga oleh BPIM di Paris. Meskipun secara resmi diberlakukan sejak Januari 1972, TAI sudah tersedia
sejak Juli 1955 [ NIST , 2000]. Sampai Nov. 1999 TAI ditentukan berdasarkan data dari sekitar 50
laboratorium yang mengoperaikan sekitar 200 jam ( osilator ) atom di seluruh dunia.
UTC ( Universal Time Coordinat )
UTC adalah skala waktu terkoordinasi yang dijaga oleh the Bureau Internasional des Poids et
Measures ( BPIM ), dan diadopsi sejak tahun 1972. UTC didasarkan pada bacaan rata-rata dari sekitar
70 jam atom Cesium dan beberapa Hidrogen Maser dari seluruh dunia. Pada skala waktu ini detik yang
digunakan adalah detik SI, yaitu detik atom yang didefinisikan oleh frekuensi resonansi dari atom
Cesium.
UTC punya peran yang strategis karena ia adalah basis yang digunakan untuk desiminasi tanda
waktu dan frekuensi standar saat ini di dunia.kecepatan waktu sistem ini sama dengan jam atom TAI,
tetapi berbeda senilai bilangan integer detik ( leap second ). Dalam hal ini penunjukan waktu
UTCdibuat selalu dekat dengan penunjukan waktu astronomis UT1, yaitu dalam batas interval 0,9 s.
seandainya perbedaan keduanya melebihi 0,9s maka leap second akn ditambahkan atau dikurangkan
ke UTC, bergantung pada kecepatan rotasi bumi.
WAKTU GPS
Waktu GPS adalah sistem waktu yang digunakan oleh sistem satelit navigasi GPS ( Global
Positioning System ), hubungan waktu GPS dengan waktu atom bisa dituliskan sebagai berikut :
TAI = Waktu GPS + 19.000” ( offset konstan )
Sedangkan hubungan waktu GPS dengan UTC adalah :
Waktu GPS = UTC + 1.00” . n – 19.000”
Dari hubungan-hubungan juga terlihat bahwa UTC dan waktu GPS pada prinsipnya adalah
sistem-sistem waktu atom. Hubungan antara sistem waktu atom dengan sistem-sistem waktu lainnya
diatas ditunjukkan seperti gambar dibawah ini :
display('
display('
display('
display('
Hari : ');h
Tanggal : ');D
Bulan : ');M
Tahun : ');Y
sebelum itu, kita terlebih dahulu mencari tanggal lahir kita dalam penganggalan julian, dengan cara
memasukan tanggal lahir kita ke dalam program pada soal buat (a) dengan hasil sebagai berikut,
Kemudian kita lakukan perhitungan penentuan dengan bantuan program MATLAB mengenai
transformasi waktu Julian ke waktu Sipil dengan syntax yang telah dibuat seperti diatas. Maka
hari waktu Sipil dengan data tanggal Julian yang telah dperoleh yakni JD = 2449174.58333333
adalah sebagai berikut :
