Smartphone Android Mengguncang Dunia Navigasi: Solusi Inovatif untuk Pemetaan Ionosfer yang Lebih Akurat

Pemetaan ionosfer sangat krusial untuk meningkatkan akurasi sistem navigasi. Namun, metode yang saat ini ada menghadapi keterbatasan tertentu. Meskipun stasiun GNSS berbasis darat memberikan informasi terperinci tentang kandungan elektron total ionosfer (TEC), namun cakupannya tidak merata, yang mengakibatkan adanya kesenjangan besar di wilayah-wilayah yang kurang terlayani.

Sebuah penelitian terkini dari Google Research di California, Amerika Serikat, telah mengungkapkan solusi inovatif yang memanfaatkan jutaan smartphone Android sebagai jaringan sensor terdistribusi. Penelitian ini diterbitkan di jurnal ilmiah Nature.

Meskipun belum seakurat instrumen tradisional, perangkat ini telah berhasil memperluas cakupan pengukuran, memberikan data ionosfer yang akurat, dan mengatasi kesenjangan infrastruktur yang telah lama terjadi.

Pengaruh Ionosfer terhadap Navigasi

Ionosfer, lapisan plasma terionisasi yang membentang dari 50 hingga 1.500 km di atas permukaan bumi, memiliki pengaruh yang signifikan terhadap sinyal Sistem Satelit Navigasi Global (GNSS) karena dapat menyebabkan kesalahan dalam penentuan posisi.

Namun, stasiun GNSS berbasis darat memiliki cakupan spasial yang terbatas, menyebabkan wilayah-wilayah yang kurang terlayani menjadi rentan terhadap ketidakakuratan dalam sistem navigasi.

Penelitian dari Google Research memanfaatkan jutaan smartphone yang dilengkapi dengan penerima GNSS frekuensi ganda untuk mengatasi kesenjangan cakupan tersebut. Teknologi ini memungkinkan ponsel untuk berperan sebagai sensor terdistribusi yang dapat memberikan data ionosfer yang akurat.

Menurut laporan dari TechRadar pada Senin (30/12/2024), ponsel memiliki keunggulan karena bersifat mobile, tersebar secara luas, dan mampu mengumpulkan data dalam jumlah yang besar. Dengan menggabungkan rata-rata pengukuran dari jutaan perangkat, para peneliti berhasil mencapai tingkat akurasi yang sebanding dengan stasiun pemantauan khusus, bahkan mampu mengatasi fenomena seperti badai matahari dan struktur kepadatan plasma.

API GNSS pada perangkat Android memungkinkan pengumpulan data sinyal satelit, seperti waktu tempuh dan frekuensi, yang kemudian digunakan untuk memperkirakan kandungan elektron total ionosfer (TEC).

Dampak dari Penggunaan Ponsel Android dalam Penelitian Ionosfer

Studi ini menunjukkan bahwa meskipun pengukuran secara individu dari ponsel lebih berisik dibandingkan dengan pengukuran dari stasiun pemantauan, namun hasil dari data yang terkumpul secara kolektif memberikan hasil yang kuat dan dapat diandalkan. Perbandingan menunjukkan bahwa model TEC berbasis ponsel mengungguli metode yang sudah ada seperti model Klobuchar, yang merupakan metode yang banyak digunakan pada ponsel.

Dengan memanfaatkan data dari ponsel Android, para peneliti berhasil memperluas cakupan pengukuran ionosfer dibandingkan dengan metode tradisional. Mereka dapat memetakan gelembung plasma di atas India dan Amerika Selatan, serta kepadatan plasma yang ditingkatkan di atas Amerika Utara selama badai geomagnetik pada bulan Mei 2024.

Tim peneliti juga berhasil mengamati palung lintang tengah di atas Eropa dan anomali ekuator, fenomena yang sebelumnya tidak dapat diakses karena cakupan stasiun yang jarang di wilayah tersebut.

Wilayah-wilayah seperti India, Amerika Selatan, dan Afrika yang sering tidak terlayani oleh jaringan pemantauan tradisional, dapat merasakan manfaat yang signifikan dari pendekatan ini, menghasilkan peta TEC beresolusi tinggi secara real-time. Hal ini menjadi langkah penting dalam meningkatkan akurasi sistem navigasi terutama di wilayah-wilayah yang kurang terlayani.

Melalui metode inovatif ini, data ionosfer yang diperoleh dapat menjadi landasan yang dapat ditingkatkan untuk pengembangan sistem navigasi yang lebih akurat di masa depan. Meskipun masih diperlukan penelitian dan pengembangan lebih lanjut, namun potensi pemanfaatan jutaan smartphone Android sebagai sensor terdistribusi dalam pemetaan ionosfer memberikan harapan baru dalam peningkatan akurasi sistem navigasi global.