TUGAS APPLIED APPROACH (AA) PURWOKERTO, 27 – 31 31 AGUSTUS 2018
RPS dan PENULISAN BUKU AJAR AJAR MATA KULIAH SEMESTER GENAP RADAR, NAVIGASI dan PENGINDRAAN JAUH (KODE: TT6005603 / 3 SKS)
DISUSUN OLEH: ANANTIA PRAKASA, S.T., M.T. DOSEN S1 TEKNIK TELEKOMUNIKASI INSTITUT TEKNOLOGI TELKOM PURWOKERTO 2018
PETA CAPAIAN PEMBELAJARAN MATA KULIAH
Halaman 2
CP MK: Mahasiswa menguasai analisis fungsi dan prinsip kerja radar, navigasi, pengindraan jauh terintegrasi serta mengkorelasikan dan mendiagramkan komponen-komponen pembentuknya dan memprediksi kinerjanya. Mahasiswa mempunyai Pengetahuan dan kemampuan untuk menggunakan ilmu dasar matematika, s ains, atau rekayasa (CLO4) Mahasiswa mampu berkomunikasi secara efektif menggunakan bahasa indonesia dan bahasa inggris (CLO8) C5, A3 16. UAS
13. Mahasiswa mampu mengkorelasikan Parameter Sistem Radar, Peta Lingkungan dan Sistem Pergerakannya C3, A2
14. Mahasiswa mampu merangkum S istem Navigasi terintegrasi sebagai satu kesatuan fungsi utuh. C4, A2
15. Mahasiswa mampu mengintegrasikan fungsi-fungsi Navigasi, Radar dan Pengindraan Jauh untuk tujuan-tujuan C5, A2 tertentu.
11. Mahasiswa mampu Menyebutkan parameter untuk kalkulasi Sistem Radar dan kinerjanya, 12. Mahasiswa mampu menjelaskan dan mengkalkulasi kinerja Navigasi satelit (SBS), cellestial navigation C3, A3
11. Mahasiswa mampu Menyebutkan parameter untuk kalkulasi Sistem Navigasi konvensional (ground based navigation) , 12. Mahasiswa mampu menjelaskan dan mengkalkulasi kinerja Navigasi satelit (space based navigation), cellestial navigationC3, A3
11. Mahasiswa mampu mengurai dan memerinci Sistem Pengindraan Jauh (RS) 12. Mahasiswa mampu menyusun Sistem Pengindraan Jauh (RS).
9. Mahasiswa mampu mengkalkulasi Pemrosesan Sinyal Radar beserta Parameter-parameternya. 10. Mahasiswa mampu menjelaskan Radar untuk Navigasi (PSR / SSR). 11. Mahasiswa mampu memprediksi kinerja sistem radar berdasarkan kalkulasi C4, A2 pemrosesan Sinyal Radar.
9. Mahasiswa mampu mengkalkulasi Sinyal Navigasi GBS/SBS beserta Parameternya 10. Mahasiswa mampu menjelaskan Navigasi untuk keselamatan (safety Navigation) 11. Mahasiswa mampu memprediksi kinerja sistem Navigasi berdasar kalkulasi pemrosesan Sinyal Navigasi C4, A2
9. Mahasiswa mampu mengkalkulasi Pemrosesan Sinyal Pengindraan Jauh (RS). 10. Mahasiswa ampu menjelaskan Pengindraan Jauh (RS) untuk fungsi-fungsi pendeteksian, pengenalan, pengukuran, pengklasifikasian. 11. Mahasiswa mampu memprediksi kinerja Remote Sensing (RS). C4, A2
7. Mahasiswa mampu mengidentifikasi macam-macam Sinyal Radar beserta kelebihan – kekurangannya, keuntungan dan kerugiannya dan juga mengdiagramkan Sistem Radar, pensinyalannya beserta sistem elektroniknya. C3, A2
7. Mahasiswa mampu mengidentifikasi macam-macam GBS dan SBS beserta kelebihan –kekurangannya, keuntungan dan kerugiannya dan juga mengdiagramkan sinyal Navigasi GBS/ SBS beserta sistem elektroniknya. C3, A2
7. Mahasiswa mampu mengidentifikasi macam-macam Sinyal yang digunakan untuk Pengindraan Jauh (Remote Sensing) dan juga mengdiagramkan Sistem Pengindraan Jauh (RS).
5. Mahasiswa mampu membagankan blokfungsional Stove Radar VS Integrated Radar 6. Mahasiswa mampu menjelaskan kelebihankekurangan RADAR analog dan RADAR dijital berdasarkan Arsitekturnya C2, A2
5. Mahasiswa mampu membagankan blokfungsional GBS VS SBS. 6. Mahasiswa mampu menjelaskan kelebihankekurangan GBS dan SBS berdasarkan Arsitektur C2, A2
5. Mahasiswa mampu membagankan blokfungsional Pengindraan Jauh (RS) 6. Mahasiswa mampu menjelaskan kelebihankekurangan Pengindraan Jauh berdasarkan Arsitektur C2, A2
3. Mampu membagankan Arsitektur & Komponen pembentuk sistem Radar Analog dan Radar Dijital. 4. Mampu menjelaskan perbedaan & persamaan Perangkat Keras (Hardware) Radar Analog dan Radar Dijital.
C2, A2
3. Mahasiswa mampu membagankan Arsitektur & Komponen pembentuk sistem Navigasi Konvensional (GBS) dan Navigasi Satelit (SBS). 4. Mahasiswa mampu menjelaskan perbedaan dan persamaan Perangkat Keras (Hardware) Navigasi Konvensional (Ground Based Navigation-GBS) dan Navigasi Satelit (Satellite Based Navigation - SBS) . C2, A2
3. Mahasiswa mampu membagankan Arsitektur & Komponen pembentuk sistem Pengindraan Jauh ( Remote Sensing - RS) termasuk sensor-sensornya. 4. Mahasiswa mampu menjelaskan perbedaan dan persamaan Perangkat Keras (Hardware) pembentuk sistem Pengindraan Jauh (Remote Sensing – RS) berbasis gelombang radio dan cahaya. C2, A2
2. Mahasiwa mampu menyebutkan dan menjelaskan nomenklature, Jenis dan Macam-macam Radar, juga menyadari Fungsi dan Penerapannya di kehidupan sekarang. C2, A2
2. Mahasiswa mampu menyebutkan dan menjelaskan nomenklature, Jenis dan Macam-macam Navigasi, juga menyadari Fungsi dan Penerapannya di kehidupan sekarang. C2, A2
2. Mahasiwa mampu menyebutkan dan menjelaskan nomenklatur, Jenis dan Macam-macam Pengindraan Jauh, juga menyadari Fungsi dan Penerapannya di kehidupan sekarang. C2, A2
C3, A3
8. UTS
C3, A2
1. Mahasiswa mampu menyebutkan historikal, Fungsi dan Aplikasi, Regulasi, Arsitektur Radar, Navigasi dan Pengindraan Jauh. C2, A2
PRA-SYARAT / PRE-REQUISITE
Sistem Komunikasi Analog & Digital
Elektronika Telekomunikasi
Antena & Propagasi
Halaman 3
Ada tiga pokok subjek atau topik bahasan dalam Mata Kuliah ini yaitu: Radar, Navigasi dan Pengindraan Jauh, dimana masing-masing subjek tersebut mempunyai konsep, pengertian, teori dan aplikasinya sendiri-sendiri sekarang ini, tetapi dengan memperhatikan perkembangan ilmu pengetahuan dan teknologi maka ketiga subjek tersebut cenderung menjadi satu disiplin ilmu baru yang tersendiri. Untuk itulah capaian pembelajaran khusus yang ada dibuat seperti ini karena capaian pembelajaran khusus untuk materi/bab selanjutnya memerlukan sudah tercapainya capaian pembelajaran sebelumnya. Kemudian diakhir pertemuan dikerucutkan sebagai integrasi dari kumpulan fungsi-fungsi yang utuh.
Halaman 4
COVER
Halaman 5
KATA PENGANTAR Alhamdulillahirabil’alaamiin, segala puji dan syukur penulis panjatkan kepada Allah Yang Maha Kuasa, karena atas izin-Nya, penulis dapat menyelesaikan tugas pembuatan Buku Ajar ini sebagai syarat kelulusan pelatihan Applied Approach (AA). Buku Ajar ini dimaksudkan sebagai buku pegangan mata kuliah Radar, Navigasi dan Pengindraan Jauh bagi mahasiswa tingkat akhir. Sebagai sebuah pengantar dalam Radar, Navigasi dan Pengindraan Jauh buku ini dibagi menjadi 3 (tiga) bagian dimana Bagian I membahas RADAR, Bagian II membahas Navigasi dan Bagian III membahas Pengindraan Jauh. Kemudian setiap Bagian kemudian dibagi atas Bab-Bab sebagai berikut: Bab I dimulai dari sejarah Radar, beserta arsitektur awal diketemukannya RADAR, perkembangannya, nomenklatur, jenis, macam-macam RADAR dan regulasinya. Bab II berisikan dasar-dasar pembangkitan sinyal RADAR beserta bentuk sinyal RADAR. Lanjutannya adalah klasifikasi RADAR dam tipe-tipe antena yang umum digunakan RADAR. Penulis menyadari bahwa tugas ini masih jauh dari sempurna. Karena itu, penulis berharap asessor berkenan memberikan kritik dan saran yang membangun untuk perbaikan. Akhir kata, diucapkan banyak terimakasih atas bimbingan dan arahannya.
Purwokerto, 14 September 2018 Penulis,
Anantia Prakasa, S.T., M.T. NIDN. 0628016801
Halaman 6
DAFTAR ISI PETA CAPAIAN PEMBELAJARAN MATA KULIAH ................................ ........................... 2 COVER ............................ ............................ ............................ ............................ ....................... 5 KATA PENGANTAR ................................................................................................................ 6 DAFTAR ISI ..................................................... ........................... ............................ ................... 7 DAFTAR GAMBAR .................................................................................................................. 9 DAFTAR TABEL .......................... ............................ ............................ ........................... .......... 9 GLOSSARY ............................................................................................................................. 10 BAGIAN I. RADAR ........................... ............................ ........................... ............................ ... 11 BAB 1. RADAR ............................ ............................ ........................... ............................ ... 11 1.1
Learning Outcomes ............................................................................................... 11
1.2
Sejarah RADAR ............................ ........................... ............................ ................. 11
1.3
Arsitektur RADAR ............................. ........................... ............................ ............ 14
1.4
Nomenklatur, Jenis dan Macam-macam RADAR ............................ ..................... 16
1.5
Regulasi RADAR .......................... ........................... ............................ ................. 18
1.6
Ringkasan ............................. ........................... ........................... ........................... 18
1.7
Evaluasi Diri ............................. ............................ ........................... ...................... 19
BAB 2. Macam-macam Sinyal RADAR ............................. ........................... ...................... 20 2.1
Learning Outcomes ............................................................................................... 20
2.2
Bentuk sinyal RADAR ......................................... ............................ ..................... 20
2.3
Klasifikasi Radar .................................................. ........................... ...................... 22
2.4
Tipe-tipe antena yang sesuai RADAR ........................... ............................ ............ 22
2.5
Ringkasan ............................. ........................... ........................... ........................... 23
2.6
Evaluasi Diri ............................. ............................ ........................... ...................... 23
BAB II. NAVIGASI ................................................................................................................. 24 Bab 3. Navigasi Konvensional (GBS) dan Navigasi Satelit (SBS) ......................................... 24 3.1
Learning OutComes .............................................................................................. 24
3.2
Sejarah Navigasi: GBS dan SBS ................ ............................ ............................ ... 24
3.3
Arsitektur Navigasi GBS dan SBS ....................... ........................... ...................... 24
3.4
Nomenklatur, Jenis dan Macam-macam Navigasi GBS dan SBS .......................... 24
3.5
Regulasi Navigasi GBS dan SBS........... ............................ ............................ ........ 24
3.6
Ringkasan ............................. ........................... ........................... ........................... 24
3.7
Evaluasi Diri ............................. ............................ ........................... ...................... 24 Halaman 7
Bab 4. Navigasi Darat ........................................................................................................... 24 4.1
Learning OutComes .............................................................................................. 24
4.2
Sejarah Navigasi Darat ............................................. ............................ ................. 24
4.3
Nomenklatur, Jenis dan Macam-macam Navigasi Darat ........................... ............ 24
4.4
Nomenklatur, Jenis dan Macam-macam Navigasi ............................ ..................... 24
4.5
Regulasi Navigasi Darat ........................................... ............................ ................. 24
4.6
Ringkasan ............................. ........................... ........................... ........................... 24
4.7
Evaluasi Diri ............................. ............................ ........................... ...................... 24
BAGIAN III. Penginderaan Jauh ................................... ............................. ........................... ... 25 BAB 5. Pengindraan Jauh ................................................... ........................... ...................... 25 5.1
Learning Outcome .................................................... ............................ ................. 25
5.2
Sejarah Pengindraan Jauh ............................ ............................ ........................... ... 25
5.3
Arsitektur Pengindraan Jauh: Gelombang Radio, Sensor, Optikal ......................... 25
5.4
Nomenklature, Jenis dan Macam-macam Pengindraan Jauh ................................. 25
5.5
Regulasi Pengindraan Jauh .......................... ............................ ........................... ... 25
5.6
Ringkasan ............................. ........................... ........................... ........................... 25
5.7
Evaluasi Diri ............................. ............................ ........................... ...................... 25
Halaman 8
DAFTAR GAMBAR Gambar 1 Freya-Radar: Beam-Width dan PPI (Present-Position-Indicator) Display. .............. 12 Gambar 2 Letak Operator RADAR di pesawat B-17 militer. ................................................... 12 Gambar 3 Letak RADOME (rumah antena RADAR) di pesawat B-17 militer. ....................... 13 Gambar 4 Prinsip Kerja RADAR berdasarkan pantulan sinyal listrik gelombang radio........... 13 Gambar 5 Arsitektur RADAR dijital – Generasi awal (tipikal). .......................... ..................... 14 Gambar 6 Arsitektur RADAR analog evolusi ke digital (tipikal). ........................... ................. 15 Gambar 7 Arsitektur RADAR dijital Generasi 1 – pengembangan antena (tipikal). ................ 15 Gambar 8 Rentang Kerja Frekuensi RADAR....................................... ............................ ........ 18 Gambar 9 Deretan pulsa-pulsa pada RADAR dijital. ............................ ............................ ....... 20 Gambar 10 Gelombang kontinyu pada RADAR analog. ............................ ............................ .. 21 Gambar 11 Arsitektur RADAR analog. .................................................... ............................ ... 21 Gambar 12 Reflektor antena RADAR ............................ ............................ ........................... ... 22 Gambar 13 Susunan antena RADAR ........................................... ............................ ................. 23
DAFTAR TABEL Tabel 1 Nomenklatur(penamaan) barang elektronik standar Amerika dan sek utunya ............... 16 Tabel 2 Contoh nomenklatur untuk radio ............................. .......................... ........................... 17 Tabel 3 Perbandingan gelombang Pulse dan kontinyu (CW) ............................... ..................... 21
Halaman 9
GLOSSARY
ADC
:
Analog-to-Digital-Converter
AMP
:
Amplifier (Penguat Data)
ANT, Ant.
:
Antena
BvBDK
:
Bentuk/Volume, Berat Dan Komsumsi Daya (SWAP)
CW
:
Continous Wave
DSP
:
Digital Signal Processor
IF
:
Intermediate Frequency
JFET
:
Junction-Field-Efect-Transistor
LNA
:
Low Noise Amplifier
Osc.
:
Oscilator
Nav.
:
Navigasi
PengIn.
:
Pengindraan Jauh
PRF
:
Pulse Repetition Frequency
PW
:
Pulse-Width (Lebar Pulsa)
RADAR
:
Radio Detection and Ranging
RF
:
Radio Frequency
RX
:
Receive
SNR
:
Signal-to-Noise Radio
SWAP
:
Size, Weight And Power Consumptions (BvBDK)
TX
:
Transmit
Halaman 10
BAGIAN I. RADAR BAB 1. RADAR
Bab 1 ini membahas sejarah dan latar belakang ditemukannya RADAR dan beserta pengembangannya. Kemudian dilanjutkan arsitektur RADAR beserta kelebihankekurangannya. Nomenklature RADAR yang menentukan fungsi radar dikehidupan sehari-hari diterangkan dengan contoh, dan terakhir regulasi RADAR yang berhubungan dengan rentang kerja frekuensi RADAR.
1.1 Learning Outcomes RDRNavPS-01-01
Menyebutkan dan menjelaskan sejarah RADAR.
RDRNavPS-01-02
Menjelaskan dan membagankan arsitektur RADAR analog dan dijital serta menyebutkan kelebihan dan kekurangannya.
RDRNavPS-01-03
Menjelaskan dan menyebutkan nomenklatur, jenis dan macam-macam RADAR, serta fungsinya.
RDRNavPS-01-04
Menjelaskan dan menyebutkan regulasi RADAR.
1.2 Sejarah RADAR Istilah RADAR mempunyai kepanjangan Radio Detection and Ranging yang terjemahan bebasnya diartikan pengukur Jarak ( Ranging ) dan Pendeteksi ( Detection) dengan menggunakan gelombang radio. Sesuai sejarahnya, akibat perang dunia pertama negara-negara pemenang perang menyadari pentingnya teknologi perang untuk mengetahui gerakan musuh. Dari kebutuhan ini timbul penelitian- penelitian “cikal- bakal” RADAR diawal sebelum perang dunia kedua. Tahun 1931 adalah dua orang Inggeris bernama William A. S. Butement and P. E. Pollard di bulan January yang menggunakan logam-lembaran yang dibentuk menjadi antena horn dan dipasang di kapal laut militer kerajaan Inggeris untuk mendeteksi (atau mengetahui dan menemukan). Pada saat itu kemampuan yang didapat tidak memuaskan karena hanya mampu mendeteksi objek berjarak pendek, sehingga inovasi tidak berlanjut. Tidak diketahui jenis sinyal listrik apa yang dipergunakan oleh mereka. Walaupun begitu, cerita inovasi tersebar dan ditiru oleh seorang Jerman bernama Rudolph Kuhnhold tahun 1933 yang menggunakan sinyal listrik dengan panjang gelombang 48 cm dan dipancarkan penguat (amplifier) 40 Watts. Hasilnya cukup memuaskan sehingga prototipenya dikembangkan dengan bantuan pemerintah Jerman dan diproduksi massal tahun 1938 serta dinamakan Freya-radar. Freya-radar mempunyai kemampuan untuk mendeteksi objek yang berjarak 60 hingga 120 mile (96 – 192 Km) bergantung cuaca dan posisi ketinggian Freya-radar terhadap objeknya. Kelebihan Freya-radar juga adalah bisa dibawa-bawa berpindah tempat sesuai area yang ingin di deteksi.
Halaman 11
Gambar 1 Freya-Radar: Beam-Width dan PPI (Present-Position-Indicator) Display. Keberhasilan Freya-radar menyadarkan kerajaan Inggeris pentingnya RADAR dan tahun 1939 dua orang Inggeris dari universitas Birmingham, John Turton Randall und Henry Albert Howard Boot membuat RADAR yang dapat dipasang di pesawat B-17 angkatan udara Amerika dengan tujuan mencari kapal selam angkatan laut Jerman.
Gambar 2 Letak Operator RADAR di pesawat B-17 militer.
Halaman 12
Gambar 3 Letak RADOME (rumah antena RADAR) di pesawat B-17 militer. Semasa perang dunia RADAR pada awalnya dimaksudkan untuk mendeteksi, mengetahui maupun menemukan keberadaan suatu objek diam maupun bergerak. Cara untuk mengetahui maupun menemukan tersebut menggunakan pantuan gelombang radio seperti gambar dibawah ini. Seiring dengan tuntutan perang dunia kedua pada masa itu, kemampuan RADAR dikembangkan sehingga sanggup untuk mengetahui posisi, kecepatan dan identifier / pengenal satu atau beberapa objek diam maupun bergerak.
Gambar 4 Prinsip Kerja RADAR berdasarkan pantulan sinyal listrik gelombang radio.
Halaman 13
Militer Amerika dan sekutunya adalah negara-negara yang paling besar melakukan penelitian, pengembangan hingga penerapannya. Dan karena militer yang mengembangkannya, maka kebanyakan tujuannya adalah untuk memenangkan peperangan. Berbagai jenis, macam dan fungsi RADAR dikembangkan bukan hanya untuk mendeteksi keberadaan kapal musuh di darat, laut maupun udara, tetapi juga dikembangkan radar mendeteksi cuaca buruk. RADAR seperti ini dinamakan RADAR cuaca.
1.3 Arsitektur RADAR RADAR yang dikembangkan pada masa perang dunia kedua pada pokoknya menggunakan teknologi pemrosesan sinyal analog untuk pembangkitan bentuk gelombang ( waveform generator ) dan perangkat kerasnya bercirikan bentuk/volume yang besar serta berat disebabkan klystron atau magnetron sebagai penguat daya sinyalnya ( power amplifier ). Dan juga bercirikan adanya Operator yang khusus menangani RADAR.
Gambar 5 Arsitektur RADAR dijital – Generasi awal (tipikal).
Kelemahan utama dari RADAR analog selain bentuk/volumen yang besar dan berat adalah kebutuhan daya listriknya dan perlunya waktu pemanasan ( warm-up time) sebelum beroperasi penuh. Selain itu umur-operasional dari penguat daya ( power-amplifier ) yang pendek dan perlunya kalibrasi periodik pada pembangkit gelombang ( waveform-generator ). Kelemahan-kelemahan RADAR analog tersebut diatas diperbaiki oleh RADAR dijital dimana perbaikan tersebut dalam masa periode evolusi RADAR analog ke RADAR dijital. Sehingga arsitektur RADAR dijital sampai saat ini dicirikan pemrosesan sinyal dijital untuk pembangkitan bentuk gelombang (waveform generator ) dan perangkat kerasnya bercirikan bentuk/volume yang kecil serta ringan disebabkan transistor/MOSFET/JFET sebagai penguat dayanya ( power amplifier ). Dan juga bercirikan adanya komputer dan penampil (display) yang terintegrasi; ciri lainnya adalah tidak ada lagi Operator yang khusus menangani RADAR.
Halaman 14
Gambar 6 Arsitektur RADAR analog evolusi ke digital (tipikal). Sejalan dengan perkembangan teknologi elektronika, perangkat lunak dan informatika maka arsitektur RADAR dijital juga mengalami lompatan bukan hanya dalam Bentuk/Volume, Berat dan Konsumsi Daya (BvBDK) atau SWAP (Size, Weight and Power Consumption) saja, tetapi juga modularity (mudah direkayasa ulang) dari sisi perangkat keras (hardware) dan perangkat lunak (software) untuk mendapatkan fungsi yang diinginkan. Bagian terbesar dan terberat RADAR analog pada umumnya adalah antena. Usaha-usaha untuk memperkecil BvBDK (SWAP) dilakukan dengan cara menggunakan susunan-antena (arraysantena). Gambar berikut menampilkan arsitektur RADAR dijital generasi ke-1 yang bercirikan penggunaan banyak susunan-antena.
Gambar 7 Arsitektur RADAR dijital Generasi 1 – pengembangan antena (tipikal).
Halaman 15
1.4 Nomenklatur, Jenis dan Macam-macam RADAR Nomenklatur (penamaan) peralatan militer RADAR pada awalnya di dominasi Amerika sebagai pimpinan perang dunia kedua. Dan berlanjut terus sampai sekarang, sehingga banyak peralatan militer buatan negara-negara Barat dan NATO mengikutinya. Nomenklatur ini berdasar pada standar militer Amerika MIL-STD-196D “Joint Electronics Type Designation System – JETDS”) yang diterjemahkan bebab “Sistem Penamaan Jenis Elektronika Gabungan. Tabel dibawah ini memperlihatkan standar nomenklatur yang masih dipakai.
Tabel 1 Nomenklatur(penamaan) barang elektronik standar Amerika dan sekutunya
Halaman 16
Cara pembacaan jenis barang militer buatan Amerika diperlihatkan pada contoh dibawah ini. AN/APS-133
: Piloted Aircraft, Radar, Detecting/Range and Bearing, Search
AN/APQ-122 : Piloted Aircraft, Radar, Detecting/Range and Bearing, Special or Combination AN/APG-81
: Piloted Aircraft, Radar, Detecting/Range and Bearing, Fire Control or Search Light Directing
AN/SPS-49
: Water, Radar, Detecting/Range and Bearing, Search
AN/MPS-16
: Mobile (Ground), Radar, Detecting/Range and Bearing, Search
AN/MPG-1
: Mobile (Ground), Radar, Fire Control or Search Light Directing
Tabel 2 Contoh nomenklatur untuk radio
Dari contoh-contoh nomenklatur RADAR diatas dapat disimpulkan jenis dan macam radar ditentukan oleh huruf ke-tiga. Huruf S menyiratkan radar mempunyai kemampuan mendeteksi pada jarak (range) dan arah (bearing) tertentu, juga bersifat mencari ( searching ) objek secara dinamis – artinya ada “sesuatu” yang bergerak, bisa antena RADAR yang berputar atau pesawat terbangnya yang bergerak. Huruf G menyiratkan radar mempunyai kemampuan sebagai alat bantu pembidik ke objek tertentu yang dinamis sebelum proyektil (peluru, roket, rudal, dsb) di luncurkan. Dan alat bantu pembidik ini selain gelombang radio juga digabungkan dengan cahaya sebagai pemandunya. Selain fungsi-fungsi radar diatas, fungsi RADAR yang lain adalah RADAR cuaca (untuk mengamati perubahan cuaca dan peramalannya), RADAR keamanan (untuk mendeteksi adanya
Halaman 17
penyusup), RADAR kendaraan (untuk mencegah tabrakan / collision di kendaraan roda empat), RADAR kesehatan (untuk mendeteksi suhu dan tekanan darah manusia).
1.5 Regulasi RADAR Regulasi RADAR adalah pengaturan frekuensi kerja radar beserta bentuk-bentuk sinyal listrikmagnet yang digunakan untuk mendapatkan informasi tanpa efek yang berbahaya bagi lingkungan dan kesehatan manusia. Penggunaan RADAR didalam perang dunia kedua memberikan pengalaman betapa menjadi tercemarnya frekuensi di dunia karena penggunaan daya-listrik yang besar. Hal ini mendorong dicari cara-cara baru agar penggunaan daya-listrik Sistem RADAR dikurangi dan juga penggunaan frekuensi radar di batasi. Gambar berikut menampilkan rentang kerja frekuensi RADAR dari frekuesi VHF hingga Ka.
Gambar 8 Rentang Kerja Frekuensi RADAR.
1.6 Ringkasan RADAR berkembang pesat disebabkan kebutuhan perang, terutama saat perang dunia kedua. Pada masa perkembangan tersebut teknologi RADAR bergantung pada teknologi elektronika untuk pendeteksian dan pengolahan sinyal analog. Didorong faktor-faktor seperti bentuk/volume, berat dan konsumsi-daya muncul RADAR berbasis elektronika dijital. Arsitektur RADAR analog dan RADAR dijital menjadi topik pengembangan sesudah perang dunia kedua. Fungsi RADAR di militer bergeser ke fungsi sipil terutama untuk keamanan (Safety). Aspek penting dari keamanan mendorong regulasi RADAR terutama besarnya daya pancar, frekuensi kerja dan frekuensi harmonik.
Halaman 18
1.7 Evaluasi Diri RDRNavPS-01-01
Jelaskan kapan RADAR mulai digunakan manusia dan untuk tujuan apa!
RDRNavPS-01-02
Sebutkan kelebihan dan kekurangan RADAR analog dibanding dijital !
RDRNavPS-01-03
Jelaskan apa yang dimaksud dengan nomenklatur!. Artikan nomenklatur radar sbb:
a. WXR-350 b. AN/APS-100 (V) RDRNavPS-01-04
Menjelaskan yang dimaksud dengan regulasi Sistem RADAR.
Halaman 19
BAB 2. Macam-macam Sinyal RADAR
Bab 2 ini akan membahas sinyal-sinyal RADAR yang digunakan pada RADAR analog dan RADAR dijital.
2.1 Learning Outcomes RDRNavPS-02-01
Menyebutkan dan menjelaskan bentuk-bentuk pembangkitan sinyal RADAR.
RDRNavPS-02-02
Menjelaskan Klasifikasi RADAR.
RDRNavPS-02-03
Menjelaskan kelebihan-kekurangan Pulse Echo dan CW.
RDRNavPS-02-04
Menjelaskan dan menyebutkan tipe-tipe antena RADAR.
2.2 Bentuk sinyal RADAR RADAR analog dan RADAR dijital berhubungan dengan proses pembangkitan bentuk gelombang apakah bentuk gelombang bersifat pulsa (pulse) atau kontinyu (continous). Dua bentuk dan sifat gelombang ini menentukan arsitektur RADAR. Pada RADAR dijital digunakan deretan pulsa-pulsa y ang dipancarkan antena pada arah tertentu dengan daya yang bervariasi. Deretan pulsa-pulsa tersebut tampak pada gambar berikut ini.
Gambar 9 Deretan pulsa-pulsa pada RADAR dijital. Setiap pulsa mempunyai lebar pulsa (pulse-width) dan setiap pulsa mempunyai jarak terhadap pulsa yang lain yang disebut Pulse-Repetition-Frequency (PRF). Lebar pulsa menentukan resolusi jarak minimum yang dapat dicapai RADAR. Sedangkan PRF menentukan jarak deteksi maximum yang dicapai RADAR.
Halaman 20
Pada RADAR analog, bentuk gelombang yang digunakan adalah gelombang kontinyu (Continuous Wave – CW) yang ditampilan pada gambar berikut ini. Dari gambar dibawah tampak satu frekuensi t ertentu yang tetap dan kontinyu terhadap waktu.
Gambar 10 Gelombang kontinyu pada RADAR analog.
Gambar 11 Arsitektur RADAR analog. Pada RADAR analog prinsip kerjanya berdasarkan pergeseran frekuensi yang disebut efek Doppler. Untuk mendeteksi pergeseran frekuensi yang cukup kecil diperlukan frequency synthesizer .
Tabel 3 Perbandingan gelombang Pulse dan kontinyu (CW) No.
Pulse
Continuous Wave (CW)
1
Biasanya menggunakan antena tunggal untuk TX dan RX Mampu memberikan jarak dan ketinggian Mudah diganggu oleh sinyal “jamming”
Selalu membutuhkan minimal dua antena, satu untuk TX dan satu untuk RX Tidak memberikan jarak atau ketinggian
2 3 4 5
Jarak Jangkau Fisik ditentukan Lebar Pulsa (PW) dan PRF
Signal-Noise-Ratio (SNR) yang tinggi Sulit untuk diganggu oleh sinyal “jamming” tetapi mudah ditipu Penguat dayanya dapat frekuensi yang diperlukan.
diatur
sesuai
Halaman 21
2.3 Klasifikasi Radar Pada RADAR dijital dimungkinkan bentuk sinyal atau gelombang yang digunakan lebih bervariatif karena deretan pulsa-pulsa serta jarak pulsa bisa di variasikan untuk mendapatkan kemampuan berbeda. Berdasarkan kombinasi Lebar Pulsa (PW) dan PRF maka dimungkinkan setiap objek bergerak bisa diikuti arah pergerakannya (tracking sesaat) ataupun diikuti arah pergerakannya secara kontinyu (track-while-scan). Dan apabila variasi jumlah pulsa lebih banyak dengan Lebar Pulsa (PW) dan PRF yang bervariasi maka RAD AR dimungkinkan untuk mengikuti multi-objek yang bergerak secara kontinyu. RADAR Dijital dapat mengirimkan pulsa-pulsa yang frekuensinya tetap setiap waktu dengan daya kontinyu; hal ini menyerupai RADAR analog. Mengkombinasikan kemampuan RADAR dijital dan RADAR analog memungkinkan untuk menggabungkan sifat-sifat RADAR analog dan RADAR dijital.
2.4 Tipe-tipe antena yang sesuai RADAR Antena yang digunakan pada RADAR pada dasarnya ada dua macam, yaitu tipe antena reflektor dan susunan-antena (array-antena). Struktur dari reflektor antena dan susunan-antenna d igambarkan berikut ini.
Gambar 12 Reflektor antena RADAR Kelebihan dari RADAR yang menggunakan reflektor antena adalah jangkauan jarak radio yang jauh karena terkonsentrasinya daya yang dipancarkan pada arah tertentu. Kekurangannya adalah terbatasnya sudut radial yang bisa diamati dalam satu waktu tertentu. Walaupun bisa digerakan secara mekanikal, reflektor antena mempunyai kecepatan sudut yang terbatas dalam arah pitch dan yaw.
Halaman 22
Sedangkan kelebihan RADAR yang menggunakan susunan-antena adalah lebih lebarnya sudut radil yang bisa diamati dalam satu volume dan waktu tertentu. Juga manuver pergerakan dalam arah pitch yang akurat. Kekurangannya adalah jangkauan jarak radio yang pendek.
Gambar 13 Susunan antena RADAR
2.5 Ringkasan Bentuk sinyal analog identik dengan arsitektur RADAR analog. Prinsip kerja RADAR analog yang berdasarkan pergeseran frekuensi efek Doppler menghasilkan kemampuan terbatas. Pengembangan arsitektur RADAR dijital menjadi prioritas terutama karena menawarkan bentuk/volume, berat dan konsumsi-daya yang lebih kecil dibandingkan RADAR analog. Selain itu bentuk pulsa RADAR dijital lebih mudah direkayasa untuk meniru bentuk pulsa RADAR analog. Dari sini timbul percampuran arsitektur RADAR analog dan dijital yang berevolusi mencari fungsi-fungsi baru. Fungsi baru yang ditemukan adalah penjejakan sesaat maupun kontinyu bagi objek yang bergerak (tracking). Untuk mengikuti pergerakan objek tersebut berkembang antena reflektor dengan kelebihan jangkauan jarak radio yang jauh karena terkonsentrasinya daya yang dipancarkan pada arah tertentu.
2.6 Evaluasi Diri RDRNavPS-02-01
Jelaskan apa yang dimaksud dengan Lebar Pulse (PW).
RDRNavPS-02-02
Jelaskan jangkauan jarak minimum RADAR dengan Lebar Pulse (PW) yang sempit dibandingkan Lebar Pulsa (PW) yang lebar.
RDRNavPS-02-03
Jelaskan tipe antena RADAR yang cocok untuk RADAR dijital dan sebutkan alasannya.
RDRNavPS-02-04
Jelaskan kenapa RADAR dijital dibandingkan RADAR analog.
lebih
rentan terhadap
cuaca
Halaman 23
BAB II. NAVIGASI Bab 3. Navigasi Konvensional (GBS) dan Navigasi Satelit (SBS)
3.1 Learning OutComes 3.2 Sejarah Navigasi: GBS dan SBS 3.3 Arsitektur Navigasi GBS dan SBS 3.4 Nomenklatur, Jenis dan Macam-macam Navigasi GBS dan SBS 3.5 Regulasi Navigasi GBS dan SBS 3.6 Ringkasan 3.7 Evaluasi Diri
Bab 4. Navigasi Darat
4.1 Learning OutComes 4.2 Sejarah Navigasi Darat 4.3 Nomenklatur, Jenis dan Macam-macam Navigasi Darat 4.4 Nomenklatur, Jenis dan Macam-macam Navigasi 4.5 Regulasi Navigasi Darat 4.6 Ringkasan 4.7 Evaluasi Diri
Halaman 24
BAGIAN III. Penginderaan Jauh BAB 5. Pengindraan Jauh
5.1 Learning Outcome 5.2 Sejarah Pengindraan Jauh 5.3 Arsitektur Pengindraan Jauh: Gelombang Radio, Sensor, Optikal 5.4 Nomenklature, Jenis dan Macam-macam Pengindraan Jauh 5.5 Regulasi Pengindraan Jauh 5.6 Ringkasan 5.7 Evaluasi Diri
Halaman 25
