## RAIM DALAM RANGKA MENDUKUNG IMPLEMENTASI SISTEM NAVIGASI PENERBANGAN BERBASISKAN SATELIT DI INDONESIA (RAIM IN THE IMPLEMENTATION OF SATELLITE BASED NAVIGATION IN INDONESIAN AIR TRAFFIC MANAGEMENT)
Reza Septiawan, Bayu Sutedjo, Afrias Sarotama Perekayasa BPPT e-mail: reza.septiawan@bppt.go.id

## ABSTRACT
Receiver  Autonomous  Integrity  Monitoring  (RAIM)  is  a  method  to  monitor  the integrity  of  GPS  using  mesurement  to  redundant  satellites  on  the  receiver  side. Comonly  2  algorithm  are  used  to  perform  RAIM,  i.e. snapshot  method  and  sequential method. In snapshot method, single set measurement of GPS signal is used, meanwhile in  sequential method  several  sets  of measurements  (past  and  current)  GPS  signal  are used. Therefore, the sequential method has the capacity to detect position failure due to low fault to noise ratio. The low fault to noise ratio is mostly caused by the satellite’s position at the time of position measurement. RAIM is very useful for GPS users to be able  to  determine  the  whether  the  GPS  can  give  accurate  position,  based  on  its satellite’s  positions,  satellite’s  service  life  or  error  in  the  receivers.  Such  accuracy  is important  especially  for  the  use  in  GPS  navigation  sistem    in  Air  Traffic  Management (ATM). The disturbance  can  also  be caused  by  ionosfer  condition.  In  order  to  support the  use  of  GPS  navigation  system  in  ATM  in  Indonesia,    Communication  Navigation Surveillance-ATM (GPS CNS-ATM) team of BPPT perform simply RAIM asessment that can be informed to the flightcrew or  Air Traffic Center, to be informed via Notice To Air Men (NOTAM). The GPS signal observation is done in 5 different locations in Indonesia. Keywords: Air navigation system, GPS

## ABSTRAK
Receiver Autonomous Integrity Monitoring (RAIM) merupakan suatu metode untuk memonitor  integritas  dari  satelit  GPS  dengan  menggunakan  pengukuran  terhadap satelit-satelit GPS yang reduntant pada receiver pengguna. Pada umumnya digunakan dua  jenis  algoritma  untuk  menjalankan  fungsi  RAIM  tersebut  yaitu snapshot  method algoritma dan sequential method algoritma. Pada snapshot method digunakan single set pengukuran signal GPS secara simultan, sedangkan pada sequential method digunakan semua  set  pengukuran  signal  GPS  meliputi past dan current  measurements .  Dengan demikian sequential  method mempunyai  kemampuan  untuk  mendeteksi  kegagalan posisi yang disebabkan oleh rendahnya fault to noise ratio , dimana rendahnya fault to noise ratio sebagian besar disebabkan oleh posisi satelit yang kurang memadai untuk pengukuran  lokasi.  Oleh  karenanya  RAIM  sangat  dibutuhkan  untuk  dapat memberikan informasi kepada pengguna pelayanan GPS mengenai kondisi satelit GPS yang  kurang  memadai  kondisinya  untuk  dapat  digunakan  dalam  penentuan  lokasi yang akurat, baik disebabkan oleh posisi satelit, masa service satelit, atau error pada receivers .  Akurasi  ini  sangat  dibutuhkan  terutama  pada  penggunaan  sistem  navigasi GPS  dalam Air  Traffic  Management (ATM).  Keadaan  ini  dapat  disebabkan  oleh  posisi satelit  yang  berdekatan  satu  sama  lain  ataupun  karena  kondisi  ionosfer  tertentu  yang menyebabkan  terganggunya  proses  akuisisi  signal  GPS.  Dalam  rangka  mendukung penggunaan  sistem  navigasi  GPS  dalam  ATM  di  Indonesia  maka  Tim  GPS Communication  Navigation  Surveillance -ATM  (CNS-ATM)  BPPT  melakukan  pengkajian penggunaan  sistem  RAIM  sederhana  yang  dapat  diinformasikan  pada  awak  pesawat ataupun Air  Traffic  Center dengan  mengemasnya  dalam Notice  To  Air  Men (NOTAM) selain itu dilakukan pula pemantauan pada penerimaan signal GPS di 5 lokasi Indonesia. Kata kunci: Sistem navigasi penerbangan, GPS

## 1  PENDAHULUAN
Sistem  navigasi  di  pesawat  saat ini  masih  belum  sepenuhnya  meng- gunakan sistem navigasi GPS, dikarena- kan  belum  diperoleh  kepastian  akan ketersediaan  signal  GPS  secara  terus menerus  serta  akurasi  yang  memadai untuk  penggunaannya  dalam  sistem navigasi  di  pesawat.  Dalam  rangka memperoleh  kepastian  akan  ketersedia- an  sistem  navigasi  GPS,  maka  industri penerbangan  internasional  telah  men- definisikan  RAIM  sebagai  bagian  dari GPS  constellation  model untuk  mem- verifikasi  dan  mengevaluasi  performa dari  perangkat  GPS.  Oleh  karenanya RAIM  menjadi  salah  satu  parameter yang  menentukan  untuk  pemanfaatan sistem navigasi berdasarkan satelit GPS.
Secara  global  penerbangan  inter- nasional  di  dunia  dibagi  menjadi  7 regional  penerbangan Europe (EUR), Middle  East (MID), Africa (AFI), Asia/ pacific (ASIA/PAC), Northern  America (NAM), Caribbean (CAR), South  America (SAM) seperti terlihat pada Gambar 1-1.
Khusus untuk wilayah Asia Pasifik telah  diberikan  semacam  panduan  oleh International Civil  Aviation  Organization Asia  and  Pacific  Office (ICAO)  untuk transisi  sistem  navigasi  dimana  men- cakup:
 Global  Navigation  Satellite  System (GNSS termasuk
GPS, Galileo,
Compass, Glonas) akan diperkenalkan pada  awalnya  sebagai supplement pada  navigasi en-route (ketinggian antara  26500 feet s/d  41500 feet ) untuk  kemudian  digunakan  secara mandiri pada sistem navigasi radio.
 Selama  masa  transisi  infrastruktur yang  digunakan  pada  sistem  navigasi saat ini masih harus dipertahankan.
Negara/regional  harus  memper- hatikan  pembagian traffic penerbangan dan  memberikan route yang  lebih  baik bagi pesawat yang memiliki performance navigasi  pada  pesawat  ( on-board )  yang lebih  baik.  Selain  itu,  mereka  harus berkoordinasi  agar  pemisahan  standar dan prosedur dapat diperkenalkan secara simultan pada setiap  fase  penerbangan.
Gambar 1-1: Pembagian regional penerbangan internasional (sumber: ICAO, 2007[3])
Secara global direncanakan masa transisi  sistem  navigasi  di  Asia  Pasifik, seperti  terlihat  pada  Tabel  1-1,  bahwa untuk  wilayah  Asia  Pasifik  navigasi penerbangan  akan  menggunakan  baik GPS  maupun  GLONASS.  Sedangkan untuk Satellite  Based  Augmentation
System (SBAS) akan
digunakan Inmarsat3, Optus-C dan MSAT.
Indonesia, telah memulai trial dan demonstrasi  penerapannya  pada  tahun 1996  untuk enroute dan  tahun  1998 untuk  terminal, non-precision  approach maupun precision  approach .  Sedangkan untuk  implementasi  telah  dimulai  pada tahun 2001 untuk enroute , terminal dan non-precision  approach sedangkan  untuk precision  approach, dimulai  pada  tahun 2005.  Beberapa  implementasi  telah dilaksanakan  sesuai  rencana,  tetapi beberapa masih sedang dalam progres . Tolok  ukur  yang  digunakan untuk  menentukan  apakah  GPS  telah
dapat  digunakan  sebagai navigation source bagi  pesawat  didefinisikan  oleh commercial  aviation  industry mencakup: accuracy,  integrity,  continuity  of service dan availability . Algoritma dalam RAIM  merupakan  standar  algoritma yang dikeluarkan industri dalam rangka memenuhi  tolok  ukur  tersebut  seperti didokumentasikan  pada  RTCA/DO-229 ‘ Minimum Operational Performance Standars  for  Global  Positioning  System/ Wide  Area  Augmentation  System  Airborne Equipment’ .  Setiap  pilot  yang  akan terbang  dengan  menggunakan stand- alone GPS  diwajibkan  untuk  mengecek availability (ketersediaan  signal  GPS) dari  RAIM  untuk  penerbangannya  baik route maupun  waktu  penerbangan sebelum  berangkat.  Penerbangan  tidak boleh  dilakukan  bila stand-alone GPS dengan kemungkinan continous loss dari RAIM  lebih  dari  5  menit  untuk  setiap bagian dari penerbangannya.
Tabel 1-1: RENCANA  IMPLEMENTASI  DAN  DEMO  SISTEM  NAVIGASI  BERBASISKAN GPS (sumber: ICAO,2007[3])
Availability dari satelit dipengaruhi oleh  lokasi  satelit  GPS  itu  relatif terhadap  GPS users .  Oleh  karenanya, apabila  akan  dilakukan  pengetesan terhadap  sistem  RAIM  pada  lokasi tertentu di Indonesia, diharapkan dapat diperoleh  informasi  mengenai  GPS coverage di  Indonesia  utamanya  terkait pengaruh  ionosfer  terhadap  propagasi signal  GPS.  Pengaruh  ionosfer  ditentu- kan  oleh  konsentrasi  dari  Elektron dalam  lapisan  ionosfeer  yang  disebut Total  Electron  Content (TEC).  Oleh karenanya dalam melihat kondisi cakupan RAIM diperlukan informasi perihal TEC, GPS footprint ,  beserta IONO  correction grid pada  lokasi  tertentu  tersebut. Penerimaan  sinyal  GPS  terutama  pada saat  akuisisi  sinyal  GPS  bergantung pada  TEC  di  atas  lokasi  pengetesan tersebut. Ionosfer mempengaruhi gelom- bang  elektromagnetik  yang  dikirimkan oleh satelit GPS ke pengguna GPS berupa tambahan  waktu  tunda  propagasi. Besarnya waktu tunda propagasi tersebut  ditentukan  oleh  TEC  dan frekuensi  gelombang  elektromagnetik yang  digunakan.  TEC  adalah  kandungan elektron  total  dalam  suatu  silinder berpenampang  1  meter  persegi  yang panjangnya  sama  dengan  jarak  dari satelit  ke penerima  GPS.  Dalam kondisi normal,  pengaruh  ionosfer  pada  sinyal GPS  berkisar  antara  beberapa  meter sampai beberapa puluh meter. Pengaruh ionosfer  saat  ini  merupakan  sumber kesalahan yang terbesar dalam penentuan posisi  dan  navigasi  GPS.  Untuk  men- dapatkan  penentuan  posisi  dengan presisi  yang  tinggi  kesalahan  yang bersumber  dari  ionosfer  harus  diestimasi agar dapat dieliminir dalam pengamatan GPS.  Semakin  tinggi  kadar  TEC,  maka semakin  besar  kemungkinan  gangguan pada signal yang dikirimkan oleh satelit GPS  terutama  pada  jalur-jalur  pener- bangan yang padat.
Kondisi  satelit  pada  umumnya diinformasikan  dalam almanac data
yang dikirimkan oleh Master Station GPS ke  seluruh  satelitnya  setiap  12.5  menit dan  berisi  perkiraan  posisi  seluruh satelit  GPS  dalam  konstelasi  GPS  serta model  dari  atmosfernya.  Sedangkan ephemeris data  akan  dikirimkan  oleh setiap  satelit  secara  terus  menerus setiap  30  detik  dan  berisi  secara  detil kondisi  satelit,  posisi  satelit  tersebut  di orbitnya dan sebagainya.
Dalam  rangka  mempersiapkan penerapan  sistem  navigasi  GPS  dalam ATM  di  Indonesia,  maka  GPS Group di BPPT  melakukan  pengkajian  yang meliputi:
 Signal  in  Space: mempelajari  karak- teristik signal GPS serta sistem navigasi lainnya  bila  diterapkan  dalam  ATM  di Indonesia  dengan  karakteristik  atmosfer dan  TEC  yang  spesifik  di  Indonesia, sehingga  apabila  akan  melakukan monitoring  terhadap  integritas  dari satelit  navigasi  dapat  memperoleh keakuratan  yang  memadai  untuk transportasi udara.
 RAIM: mempelajari algoritma yang dapat digunakan untuk memonitor integritas dari  satelit-satelit  GPS  agar  dapat memperoleh hasil yang maksimal. Pada tahap  awal  akan  digunakan almanac sebagai  input  untuk  penghitungan RAIM level di beberapa lokasi referensi penerbangan di wilayah Indonesia.
 NOTAM interface: mempelajari interface untuk  mengirimkan  informasi  perihal kondisi RAIM pada stakeholders pener- bangan di Indonesia. Sehingga 30 menit sebelum  penerbangan  dapat  diperoleh informasi  perihal availability,  integrity, continuity  of  service dari  satelit-satelit GPS pada rute penerbangan yang akan ditempuh.  Dengan  begitu,  diharapkan dapat meningkatkan keselamatan penerbangan.

## 2 SIGNAL IN SPACE
Seperti disebutkan di atas, dengan mempelajari  karakteristik signal GPS dengan environment yang  spesifik  di Indonesia diharapkan dapat meningkatkan
keakuratan,  integritas,  kesinambungan pelayanan  dan  ketersediaan  dari  Signal GPS di jalur penerbangan Indonesia. Pada saat  ini  mulai  dilakukan  pemantauan oleh Tim GPS Communication Navigation Surveillance -ATM  (CNS-ATM)  dengan menggunakan receiver GPS Signal  Tap L1/L2 dari Accord dengan skema proses seperti Gambar 2-1.
Gambar 2-1: Skema  proses  pengolahan  data yang  diterima  dari  GPS Signal Tap  Accord ( sumber:  manual GPS Signal Tap )
GPS signal  Tap mengumpulkan data  yang  diterima  oleh  antena  GPS dengan dua pilihan:
 Secara offline : data signal GPS diterima dengan sampling 8MHz  selama  waktu tertentu untuk disimpan dalam harddisk .  Setelah  itu  data  tersebut dapat  dianalisa  dengan  menggunakan almanac yang di download dari internet.
Hasilnya  akan  menunjukkan  satelit- satelit  GPS  yang  dapat  digunakan untuk menentukan posisi receiver .
 Secara realtime : data signal GPS diterima langsung  secara  terus-menerus  untuk diproses  lebih  lanjut  dengan  meng- gunakan modul matlab.
Pada  saat  ini  Tim  GPS  CNS-ATM BPPT telah mencoba untuk mempelajari lebih dalam perihal signal yang dikeluar- kan oleh GPS Signal Tap secara offline di dua  lokasi  yaitu  Gedung  BPPT  Jakarta Pusat dan Cikopo Bogor. Pada Tabel 2-1 terlihat  satelit-satelit  GPS  yang  dapat diterima  oleh  GPS Signal  Tap dengan informasi  azimuth, elevation dan  level C/N  Bila level C/N  di  atas  36dB-Hz maka acquisition  data  signal dapat digunakan untuk perhitungan lokasi.
Tahapan selanjutnya dibuat modul untuk  mengekstraksi  data  navigasi  dari output  GPS Signal  Tap terutama  data almanac dan ephemeris . Data ephemeris akan  memberikan  informasi  perihal current  status dari  satelit  GPS  secara rinci  dan  hanya  dari  satelit  tertentu, sedangkan almanac data  akan  mem- berikan informasi perihal status seluruh satelit  GPS  yang  ada.  Selain  itu, informasi perihal ionospheric delay, clock error, bias dan sebagainya. Akan dianalisa untuk  digunakan  dalam  perhitungan RAIM level . Pengukuran dengan peralatan  ini  masih  dalam  tahap  awal, sehingga masih harus dilakukan analisa yang lebih mendalam selanjutnya.

## Tabel 2-1: HASIL ACQUISITION DATA SIGNAL DI DUA LOKASI JAKARTA DAN BOGOR
Jakarta Bogor Sat_ID azimuth  elevation  C/No Sat_ID azimuth  elevation  C/No 9 63 66 45.81 9 153 57 42.80 24 31 62 37.70 29 299 47 38.42 29 235 52 43.41 15 5 30 40.32 5 164 33 37.59 2 101 32 41.65 12 151 29 46.08 24 2 30 40.17 21 340 28 34.31 26 17 22 38.51
Receiver Autonomous Integrity Monitoring (RAIM)
Setiap  pilot  yang  akan  terbang dengan  menggunakan stand-alone GPS diwajibkan  untuk  mengecek availability dari  RAIM  untuk  penerbangannya  baik route maupun waktunya sebelum berangkat.  Penerbangan  tidak  boleh dilakukan  dengan stand-alone GPS  bila kemungkinan continous  loss dari  RAIM lebih  dari  5  menit  untuk  setiap  bagian dari penerbangannya.
Dalam  menghitung  RAIM  umum- nya  digunakan  dua  algoritma, error detection algoritma dan geometry screening algoritma. Error  detection algoritma digunakan  untuk  mendeteksi failure dari satelit navigasi, sedangkan Geometry screening algoritma  digunakan  untuk menentukan  apakah  pengukuran  ber- dasarkan  geometri  cukup  kuat signal nya  dalam  memenuhi  persyaratan detection  probability dan alarm  rate . Geometry screening tidak terlalu bergantung  pada  aktual  GPS signal sehingga  dapat  diprediksi  untuk  setiap lokasi user dan  untuk  setiap  waktu. Prediksi dilakukan untuk RAIM availability
algorithm pada  TSO-C129 receivers dengan  memperhatikan  faktor-faktor sebagai berikut:
 Long term errors dari satellite orbit
 Short  term and long  term  errors dari satellite clocks
 IONO correction grids
 Integrity information
Pada  Gambar  2-2  akan  terlihat posisi-posisi  pesawat  dalam protection zone pesawat  tersebut  dengan  meng- gunakan  dua  parameter vertical  limit dan horizontal  limit . Vertical  limit mem- berikan batasan seberapa jauh protection zone pesawat tersebut dalam arah vertikal sedangkan horizontal  limit memberikan batasan  seberapa  jauh protection  zone pesawat tersebut dalam arah horizontal. Apabila estimasi lokasi pesawat berdasarkan  data  signal  GPS  masih  di dalam protection zone nya, maka ketidak akuratan  estimasi  lokasi  masih  dapat diterima, tetapi bila telah diluar protection zone nya  maka  ketidak  akuratan  tersebut tidak dapat diterima.
Gambar 2-2: Protection  zone dan failure  detection (Backhache  1999  [Bacem  Backhache,  Igor Nikiforov, 1999])
Protection Zone Failure Detection Estimated Position Not permittedError Estimated Position Permitted Error

## 3 NOTAM INTERFACE
Informasi perihal RAIM level akan dikirimkan  kepada  pengguna  ruang udara
Indonesia melalui NOTAM maupun  melalui  internet.  RAIM level akan  ditampilkan  pada  beberapa  lokasi referensi  penerbangan  atau  lokasi  GPS receiver yang  telah  dimiliki  oleh Bakosurtanal.  Pada  tahapan  awal  akan dilihat rute-rute penerbangan di Indonesia yang  termasuk  rute  padat,  baik  pener- bangan internasional maupun domestik. Untuk  rute  penerbangan  internasional di  kawasan  Asia  Pacific  Indonesia misalnya,  melayani  arus  penerbangan utama  dari  AFI/ASIA/MID  ( oceanic  low density )  dan  ASIA/PAC  ( oceanic  high density ). Sementara Biak, Ujung Pandang,
Bali  dan  Jakarta  masuk  dalam  rute
penerbangan internasional yang termasuk padat.
Secara  lengkapnya  rute  pener- bangan  internasional  di  gambarkan pada  Gambar  3-1,  dimana  Indonesia dilalui oleh beberapa ARs.
Gambar 3-1: Rute  penerbangan  internasional (ICAO, 2007)
Tabel 3-1: RUTE PENERBANGAN INTERNASIONAL YANG MELALUI WILAYAH INDONESIA [ICAO (International Civil Aviation Organization Asia and Pacific Office), 2007])
Area of Routing (AR) Traffic Flows FIRs Involved Type of Area Covered Remarks AR-1 Asia/Australia and Affrica Melbourne, Jakarta , Singapore, Kuala
Lumpur, Bangkok,
Yangon, Madras, Colombo, Male, Bombay, and African FIR/UIRs Oceanic Low Density Major Traffic flow (AFI/ ASIA/MID) AR-2 Asia (Indonesia, north to China, Japan and Republic of Korea) and Australia/New Zealand Nadi, Auckland, Nauru, Honiara, Oakland, Brisbane, Port Moresby,
Melbourne, Biak, Ujung Pandang, Bali, Jakarta , Singapore, Kota Kinabalu, Manila, Ho Chi Minh, Hanoi, Phnom Penh, Vientiane, Bangkok, Kuala Lumpur, Yangon, Hongkong, Taipei, Naha, Tokyo, Shanghai, Taegu,
Guangzhou, Wuhan, Beijing Oceanic High Density Major Traffic flow (ASIA/PAC)
Sehingga  informasi  RAIM  maupun TEC dapat diperoleh di jalur penerbangan padat  tersebut.  Tahapan  awal  akan difokuskan ke Jakarta dan Bali. Informasi tersebut akan ditampilkan seperti Gambar 3-2  (diambil  dari  hasil  simulasi  S. Verhagen  2002).  Gambar  ini  memberi- kan  informasi  perihal  kelayakan  peng- gunaan satelit  GPS  di lokasi  tertentu  di Indonesia.
Gambar 3-2: Informasi  RAIM  berbasiskan web (S. Verhagen, 2002)
4  IMPLEMENTASI PERFORMANCE
BASED NAVIGATION (PBN)
Pada  pertemuan  ke  10 Air Navigation  Conference tahun  1991  dari negara  anggota  dari  ICAO  serta  pada pertemuan ke 36 ICAO Assembly Session tahun 2007 di Montreal, Canada, sebuah navigasional  konsep  baru  dikembangkan dan dideklarasikan untuk meningkatkan tingkat keamanan, efisiensi dan sustainability dari  Sistem  Transportasi
Udara  Dunia.  Konsep  tersebut  berupa penerapan  sistem Communication  Navi- gation Surveillance Air Traffic Management (CNS-ATM) yang baru dengan penekanan pada sistem Performance Based Navigation (PBN).  Diharapkan  penerapan  PBN  ter- sebut  dapat  mengurangi  kemungkinan traffic  congestion di  bandara-bandara serta  di  ruang  udara  Indonesia.  Selain itu,  diharapkan  implementasi  dari  PBN konsep tersebut dapat pula mengurangi efek negatif penerbangan pada lingkungan seperti  kebisingan  dan  penghematan bahan  bakar.  Konsep PBN menawarkan sistem  yang  lebih flexibel pada  penetapan rute  penerbangan.  Sebagai  pengganti penggunaan  sistem  navigasi  yang  banyak bergantung pada sistem bantuan navigasi di  darat,  diharapkan  dapat  lebih  meng- gunakan  sistem  navigasi  berbasiskan satelit  dengan  mengacu  pada Area Navigation (R-NAV)  prosedur.  PBN  akan meningkatkan  kualitas  layanan  dengan mengurangi  kemungkinan  perubahan rute  terkait  cuaca  buruk.  Implementasi PBN di Asia Pasifik telah dimulai di Laut China  Selatan.  Jumlah  penerbangan  di Laut  China  Selatan  yang  menggunakan RNAV routes diberikan  pada  Tabel  4-1 (sumber:  ICAO Asia  Pacific  Office APANPIRG/18th Meeting 3-7  September 2007 documents ).

## Tabel 4-1: PENERBANGAN  DI  LAUT  CHINA  SELATAN  YANG  MENGGUNAKAN  RNAV ROUTES
(sumber: ICAO, 2007)
Waktu monitoring Total  Monthly  Traffic  Count Reported over Monitored Fixes (Cumulative) Month  Count  of  Traffic Reported  Over  Monitored Fixes  Through  Monitoring Month April 2009 6603 87307 March 2009 6380 88438 February 2009 6380 89434 January 2009 7244 90880
Implementasi dari
PBN di Indonesia  telah  ditetapkan  pada  ICAO Asia  Pacific  Annually  Meeting di  Bangkok pada bulan Juli 2009. Beberapa bandara di  Indonesia  sudah  mempersiapkan untuk  penerapan  sesuai Instrument Approach Procedures (IAP) menggunakan jaringan  GPS  yang  tersedia.  RNAV/RNP disiapkan  untuk  diimplementasikan pada  bandara  dengan  kepadatan traffic yang  tinggi  dan  utamanya  di  bandara- bandara  pada  daerah  terpencil  dimana belum  memiliki  perangkat  instrumen navigasi yang memadai. RNAV/RNP akan diimplementasikan  secara  penuh  pada 188 airport di  tahun  2015.  Prosedur RNAV  akan  diimplementasikan  pada bandara-bandara  dengan  kemungkinan cuaca  buruk  yang  tinggi  serta  memiliki faktor  risiko  yang  tinggi  terkait  posisi geografinya. Penggunaan RNAV-RNP pada area  terminal  akan  secara  seksama diamati  terkait  peningkatan  jumlah penerbangan dengan menggunakan Flight Management System (FMS).
Saat  ini  pemerintah  Amerika telah  berkomitmen  untuk  mendukung implementasi PBN sesuai dengan kebutuhan  ICAO  khususnya  terkait dengan ketersediaan operasional availability dari  satelit  GPS  yang minimum  95%  probabilitas  bahwa  24 satelitnya  (dari  30  satelit  yang  tersedia) akan  dapat  digunakan  oleh  pengguna PBN. Komitmen ini ditetapkan pada US- Law (10USC 2281 b) terkait Performance Standard pada  tanggal  30  September 2009,  dimana  pemerintah  Amerika berkomitmen  akan  memberikan Service Level dari  sistem  GPS  sesuai  dengan kebutuhan  di  atas.  Standard  ini mememuhi  permintaan  ICAO  seperti  di tetapkan  pada  ICAO  annex  10.  Vol  I terkait Standards  dan  recommended practices . Pemerintah Amerika memveri- fikasi  bahwa  GPS performance  standard akan  dipertahankan  terkait  Kebijakan Nasional  pada Space  Based  Positioning, Navigation  and  Timing (PNT) systems . Oleh karenanya layanan PNT diharapkan tidak akan terinterupsi.
Terkait  GPS standard  positioning service (SPS) Performance  Standard (PS) pada  tanggal  30  September  2008  mem- bicarakan perihal:
 95% probability dimana 24 operational satellites available setiap harinya.
 Sekurangnya  21  dari  24 orbital  slots akan  mempunyai  satu  satelit  dengan SPS signal in space yang sehat sekitar 98%  probabilitas  (dinormalisasi  setiap tahunnya).
 Sekurangnya  20 out  of 24 orbital  slots akan  memiliki  satu  satelit broadcast dengan  kesehatan  SPS  SiS  99.999%
(dinormalisasi tahunan).

## 5  HASIL  PENGAMATAN  RAIM  DI  5 LOKASI INDONESIA
Salah  satu  penyebab  terjadinya kegagalan  deteksi  atau  terjadinya error pada penentuan perkiraan posisi adalah ketidaktersediaan  atau integrity dari satelit-satelit GNSS. Oleh karenanya Tim GPS CNS-ATM BPPT mencoba melakukan beberapa  aktivitas  pengukuran  yang telah  dilakukan  di  lima  lokasi  di Indonesia,  khsususnya  di  sekitar  jalur khatulistiwa untuk menginvestigasi ketersediaan signal GPS  pada  beberapa lokasi di Indonesia.
Dua  lokasi  pengamatan  tersedia di  sekitar  khatulistiwa  Indonesia,  dua lokasi  berikutnya  ada  di  sisi  selatan khatulistiwa  dan  satu  lokasi  berada  di utara khatulistiwa. Pengukuran dilakukan selama  2  hari  berurutan  pada  setiap lokasi  pengamatan  di  mana  diperoleh hasilnya (Tabel 5-1).
Berdasarkan  Tabel  5-1  terlihat bahwa  ketersediaan/ availability tertinggi berada  di  Pontianak  sekitar  99.5480% dan  yang  terendah  berada  di  Biak sekitar  66.7755%  serta  Bukit  Tinggi sekitar  88.163%.  Sedangkan  pada  sisi Carrier  to  Noise  Ratio dari SatID  #16 di Biak  lebih  buruk  daripada CNR dari satID#16 di  Pontianak  pada  saat pengamatan. Idealnya, pengamatan harus dilakukan pada saat bersamaan untuk 5 lokasi  pengamatan  di  atas,  namun adanya  keterbatasan  perangkat  dan
sumber  daya  manusia  maka  dilakukan pengamatan  secara  berurutan.  Oleh karenanya  diperlukan  beberapa  data
dukung yang tersedia secara bebas dari web khususnya  dari website LAPAN, dan NITC.
Tabel 5-1: HASIL PENGAMATAN KETERSEDIAAN SIGNAL PADA 5 LOKASI DI INDONESIA
Lokasi (+-10.00-18.00) (+-10.00-18.00) Availability Value Starting Date Ending Date Pontianak 30/06/2009 01/07/2009 99,5480% TanjungSari 23/07/2009 24/07/2009 96,1967% Watukosek 29/07/2009 30/07/2009 95,8738% Biak 03/08/2009 05/08/2009 66,7755% BukitTinggi 26/08/2009 27/08/2009 88,1693%
Gambar 5-1: CNR satID #16 di Biak
Gambar 5-2: CNR satID #16 di Pontianak
0 10 20 30 40 50 60 1  5  9  13  17  21  25  29  33  37  41  45  49  53  57  61  65  69  73  77  81  85  89  93  97 CNR (in dBm) of SatID 16 in Biak 0 10 20 30 40 50 60 1  3  5  7  9  11 13 15 17 19 21 23 25 27 29 31 33 35 37 39 41 43 45 47 49 51 53 55 57 59 61 63 65 67 69 71 73 75 77 79 81 83 85 87 CNR (in dBm) of SatID 16 in Pontianak
Berdasarkan  hasil  analisis  awal diperoleh  informasi  perihal  beberapa alasan terjadinya pelemahan dari tingkat integrity satelit  GPS  khususnya terkait earth  magnetic  field  difference dan Total  Electronic  Content (TEC)  pada lapisan  ionosfeer  di  antara  beberapa lokasi  pengamatan  tersebut.  Sesuai dengan  hasil  kajian  di  Inggris  diperoleh informasi  bahwa  kondisi  di  selatan katulistiwa  lebih  besar earth  magnetic field nya seperti Gambar 5-3.
Gambar 5-3: Medan magnetik
bumi, (Sumber:  http://www.liv.ac.uk/
earth_sciences/geodynamics/ research.html )
Sehingga  berdasarkan  gambar tersebut,  maka  di  daerah  Sumatera (Bukit Tinggi) dan Irian jaya (Biak) level dari earth magnetic field nya kemungkinan tinggi, sedangkan di wilayah Kalimantan (Pontianak)  dan  Jawa  (Tanjungsari, Watukosek)  level earth  magnetic  field rendah.
Pada  tahun  2007  LAPAN  pernah memberikan  gambaran  perihal  variasi dari geomagnetic  field di  stasiun  LAPAN Tanjungsari, Pontianak, Biak, Kototabang, Pare-Pare, Manado dan Kupang.
Geomagnetic  field berada  di  Biak  (garis biru)  yang  terlihat  cukup  bervariasi pada saat periode pengamatan.
Gambar 5-4: Medan magnetic bumi di lokasi stasiun  pengamatan  LAPAN, (Sumber:  Space  Debris,  Near Earth  Objects,  and  Space Weather Research and Observation in Indonesia, http://www.oosa.unvienna.org/
pdf/pres/stsc2010/tech-42.pdf)
Jaringan  NITC  (http://133.243. 237.146/IONO2/TEC-ROTI/ktb2/2009/ ktb220090826_ROTI.html)  memberikan pula  informasi  perihal  TEC levels di beberapa  lokasi  pengamatan  di  dunia khususnya  di  Bukit  Tinggi.  Pada  saat pengamatan  di  Bukit  Tinggi  ionosfer  di atas  Kototabang  memiliki  karakteristik sebagai berikut:
Gambar 5-5: TEC  pada  kota  Bukit  Tinggi periode  tanggal  26  Agustus 2009  (Sumber:  NITC  [http:// 133.243.237.146/IONO2/  TEC- ROTI/  ktb2/2009/ktb2200908 26_ROTI.html])
Gambar 5-6: TEC  pada  kota  Bukit  Tinggi periode  tanggal  27  Agustus 2009 (Sumber: NITC)
Pada  Gambar  5-5  dan  5-6 diinformasikan perihal variasi dari slant TEC,  ROTI  dan  standard  deviasi  dari TEC perturbasi pada GPS receiver . Pada setiap  kurva  mempresentasikan  data dari  dua  satelite receiver .  Terang  dan gelapnya  pewarnaan  merepresentasikan waktu  malam  pada  ketinggian  ionosfer sekitar  100km  dan  400km  di  atas perangkat.  GPS  data  yang  digunakan adalah  yang  di  atas  45  derajat  elevasi. ROTI  merupakan  standar  deviasi  dari kecepatan  perubahan  TEC index .  dTECX merupakan  satuan  untuk  standard deviasi  dari  TEC,  perturbasi  komponen. Berdasarkan  gambar  di  atas  terdapat variasi  dari  TEC  utamanya  diantara pukul  00:00  UT  (07.00WIB)  s.d  12:00 UT  (19:00  WIB).  Oleh  karenanya diperkirakan integrity dari  GPS receiver di Bukit Tinggi khususnya untuk satelit ID 16 relatif rendah.

## 6  KESIMPULAN
Sampai  dengan  saat  ini  keter- gantungan sistem navigasi nasional pada negara  lain  sangat  dominan.  Mayoritas satelit  navigasi  yang  operasional  saat ini,  misal  GPS,  dimiliki  oleh  Amerika
serikat. Demi kemajuan bangsa, ketahan- an  nasional,  keamanan  penerbangan sipil  dan  kemandirian  bangsa,  maka teknologi sistem navigasi nasional harus dikuasai oleh bangsa Indonesia.
Indonesia  yang  memiliki  ribuan  pulau, dimana  ruang  udara    merupakan  aset Nasional yang harus dipertahankan, maka pengelolaan  ruang  udara  memegang peranan  yang  penting.  Pengelolaan ruang udara Indonesia harus  didukung oleh sistem navigasi nasional yang handal. Pengelolaan  ruang  udara  Indonesia dengan  berbasiskan  sistem  navigasi nasional  yang  sepenuhnya  dikelola  oleh bangsa  Indonesia  dapat  mengurangi ketergantungan Indonesia terhadap sistem navigasi yang dikelola oleh negara lain. Sistem navigasi nasional yang baik juga akan meningkatkan efisiensi penggunaan ruang udara Indonesia dan pada  akhirnya  meningkatkan  volume penerbangan  yang  berarti  terjaminnya keamanan dan kelancaran arus perhubungan  terjadi flow baik  arus perhubungan manusia, barang maupun komoditas.  Keberhasilan  dari  sistem navigasi  nasional  yang  berbasiskan GNSS  juga  sangat  tergantung  pada ketersediaan,  keakuratan,  kontinuitas pelayanan,  dan  integritas  dari  satelit- satelit  navigasinya  yang  dapat  diukur salah satunya dengan memonitor kondisi satelit-satelit  navigasi  tersebut  dengan RAIM. Hasil pengamatan GPS signal di 5 lokasi  di  Indonesia  ini  masih  harus  di validasi  perihal  keakuratan  dalam pengukuran serta aspek-aspek eksternal yang  mempengaruhi  hasil  pengamatan ini,  meskipun  begitu  hasil  pengamatan ini  dapat  menjadi  awal  untuk  kajian selanjutnya.

## Acknowledgement
GPS  Group  of  BPPT  acknowledge the  support  of  information  and  sample data  from  BAKOSURTANAL  and  LAPAN, this paper is based on works undertaken by GPS Group of BPPT. In year 2009 GPS Group  is  a  working  group  in  the CNS/ATM Program in BPPT .The result of
this  observation  has  not  been  verified/ validated and subject to further study.

## DAFTAR RUJUKAN
Accord Corp., 2004. Manual GPS Signal Tap L1.
Bacem Backhache, Igor Nikiforov, 1999. A  Sequential  RAIM  Based  on  the Civil Aviation Requirements.
Buldan  Muslim,  2006. Pemodelan  TEC Regional  dari  Data  GPS  Stasiun Tetap di  Indonesia dan  Sekitarnya , PROC. ITB Sains & Tek. Vol. 38 A, No. 2, 2006, 163-180.
http://133.243.237.146/IONO2/TEC- ROTI/ktb2/2009/ktb220090826_ ROTI.html . http://www.liv.ac.uk/earth_sciences/ geodynamics/research.html . International  Civil  Aviation  Organization Asia  and  Pacific  Office  (ICAO), 2007.  Asia/Pacific  Regional  Plan For  The  New  CNS/ATM  Systems Issue-7.
Space  debris,  near  earth  objects,  and space  weather  research  and observation  in  Indonesia,  http:// www.oosa.unvienna.org/pdf/pres/ stsc2010/tech-42.pdf.