Didasari dari permasalahan yang muncul di lingkungan operasional pemanfaatan RADAR dan pertimbangan keadaan bangsa Indonesia saat ini, tidak mungkin hanya mengandalkan produk dan solusi dari luar negeri. Untuk mengatasi permasalahan tersebut, seharusnya dilakukan proses rekayasa (engineering) oleh perusahaan nasional dalam menghasilkan sistem lengkap yang dapat memenuhi kebutuhan operasional pemanfaatan RADAR di bidang pemanduan lalu lintas udara penerbangan sipil.
Solusi dari sebagian besar permasalahan tersebut adalah produk Ganesha Avionics. Ganesha Avionics adalah sistem lengkap dan optimum untuk pemanduan lalu lintas udara penerbangan sipil. Ganesha Avionics merupakan produk dari perusahaan nasional.
Sebagai sistem lengkap, Ganesha Avionics terdiri dari sejumlah subsistem pendukung yang terintegrasi, antara lain:
1. Ethernity Radar Connector
Ethernity merupakan perangkat embedded antarmuka Ganesha Avionics dengan RADAR. Sebagai antarmuka, Ethernity memiliki tiga fungsi utama, antara lain: pengubah protokol komunikasi data RADAR, pengubah format data RADAR, dan media penganalisis data RADAR.
Yang dimaksud sebagai pengubah protokol komunikasi data RADAR adalah melakukan konversi dari synchronous serial (sebagai protokol yang mayoritas digunakan oleh RADAR) menjadi TCP/IP (Transport Control
Protocol/Internet Protocol), ataupun proses
konversi sebaliknya dari TCP/IP menjadi
synchronous serial.
Seminar Radar Nasional 2007 Untuk memfasilitasi keragaman RADAR
yang digunakan di Indonesia, Ethernity diberi kemampuan untuk mengubah format data RADAR. Saat ini format data RADAR yang telah didukung oleh Ethernity antara lain: PR800/TPR1000, EV720/EV760, Asterix (seluruh varian dan kategori), NEC, dan Cardion. Dalam berkomunikasi secara internal Ganesha Avionics, Ethernity menggunakan standar format internasional Asterix (Eurocontrol Open
Standard).
Ethernity dapat menjadi media dalam melakukan proses investigasi dan analisis data RADAR, dengan cara meningkatkan verbosity
dari embedded system software-nya. Protokol yang tidak sesuai, data yang hilang (corrupted), dan gambaran statistika data RADAR dapat dianalisis dengan seksama.
Agar desain dari perangkat embedded
Ethernity lebih tahan banting (robust), Ethernity dibuat dengan fitur redundant. Artinya dalam satu waktu, satu set perangkat Ethernity memiliki dua sistem yang tersinkronisasi dan akan saling menggantikan jika terjadi kerusakan
(error).
Gambar 1: RADAR sebagai masukan RDPS
2. Radar Data Processing System (RDPS) Dalam sistem pemanduan lalu lintas udara penerbangan sipil, RDPS memproses data dari satu atau sejumlah RADAR sebagai masukan. RDPS menggunakan Ethernity sebagai antarmuka RADAR untuk menyeragamkan format data masukannya, sehingga meniadakan permasalahan variasi tipe dan format data RADAR.
Pada dasarnya pemrosesan data dari sejumlah RADAR mirip dengan pemrosesan data dari satu RADAR. Bedanya, pemrosesan data dari sejumlah RADAR membutuhkan proses tracking objek sehingga integrasi dari sejumlah RADAR akan tampak sebagai satu
RADAR dengan lingkup gabungan seluruhnya. Sebagai gambaran, jika terdapat dua RADAR dengan lingkup yang beririsan dan menangkap sebuah objek pesawat, tanpa dilakukan proses
tracking, maka sistem akan mengenali objek
tersebut sebagai dua buah objek pesawat. RDPS memiliki kemampuan multi RADAR
tracking dengan salah satu implementasinya
menggunakan metode coincide. Metode
coincide adalah metode untuk melakukan
pengenalan terhadap suatu objek berdasarkan identitas dan posisinya dalam waktu yang hampir bersamaan. Gambaran sederhana proses
coincide data objek dari dua RADAR dengan
lingkup beririsan adalah proses perbandingan dua data objek dari RADAR yang berbeda dengan menggunakan satu acuan waktu. Perbandingannya mencakup identitas objek (misalnya: kode Secondary Surveillance Radar/SSR Code) dan posisi objek (misalnya: posisi relatif terhadap RADAR beserta posisi ketinggian objek tersebut).
Semakin banyak masukan RADAR yang harus diproses oleh sistem menyebabkan proses
tracking tidak lagi dapat dilakukan dengan cara
sederhana, butuh optimasi khusus untuk tetap agar menjaga pemrosesan berada dalam toleransi pemrosesan waktu nyata. Optimasi yang dilakukan pada RDPS dengan cara memetakan data masukan ke suatu sistem preferensi pada mozaik area lingkup RADAR.
Batasan lojik yang diterapkan dan telah diuji dalam RDPS Ganesha Avionics saat ini maksimal menerima masukan dari 32 RADAR. Dengan pertimbangan perhitungan kapasitas format data dan jalur transmisi, dihasilkan perhitungan bahwa data dari 32 RADAR tersebut setara dengan kurang lebih 10.000 objek pesawat.
RDPS memiliki kemampuan dalam mengkalkulasi informasi situasi bahaya (alert) yang mungkin dihadapi oleh objek pesawat yang diprosesnya. Alert yang dihasilkan oleh RDPS tidak hanya mengenai situasi bahaya yang sedang terjadi, bahkan RDPS dapat memberikan peringatan dini sebelum terjadinya keadaan berbahaya tersebut. Alert yang diproses oleh RDPS termasuk dalam standar sistem pemanduan lalu lintas udara yang disebut dengan safety net alerts, antara lain: STCA, MSAW, dan DAIW.
Short Term Conflict Alert (STCA) adalah
peringatan yang diberikan jika dua atau lebih pesawat akan bertabrakan dalam beberapa waktu kedepan. Alert ini dapat diatur berdasarkan
Seminar Radar Nasional 2007 waktu sebelum pesawat bertabrakan untuk
memberikan peringatan dini.
Minimum Safe Altitude Warning (MSAW)
adalah peringatan yang diberikan oleh sistem jika suatu pesawat terbang dengan ketinggian di bawah ketinggian minimum yang ditetapkan pada area dimana pesawat tersebut terbang. Alert ini dapat diatur berdasarkan waktu sebelum pesawat mencapai area dan ketinggian yang tidak diperbolehkan, misalnya di area tersebut terdapat gunung atau bangunan tinggi.
Danger Area Infringement Warning (DAIW)
adalah peringatan yang diberikan oleh sistem jika suatu pesawat terbang memasuki area wilayah udara yang terlarang, misalnya area peperangan atau area latihan militer.
Selain mengkalkulasi alert, RDPS memiliki fungsi untuk memproses properti objek pesawat, antara lain: posisi pesawat relatif terhadap RADAR, ketinggian relatif pesawat, vektor (arah dan besaran) kecepatan pesawat, informasi status dan kualitas data dari objek yang diinformasikan oleh RADAR.
Pemrosesan properti objek ada yang langsung dapat dimanfaatkan untuk kebutuhan pengendalian lalu lintas udara dan ada juga yang membutuhkan pemrosesan lebih lanjut. Contoh data yang diproses lebih lanjut adalah data posisi pesawat dan vektor kecepatan untuk mengurangi nilai error data yang diterima dari satu atau sejumlah RADAR. Pemrosesan data tersebut menggunakan perhitungan matematis metode Kalman atau Bayesian. Metode tersebut melakukan estimasi, filter, prediksi, dan interpolasi (smoothing) yang bertujuan untuk menekan nilai error, memberikan koreksi, serta mengatasi data pencilan [5][6][7][8].
Sebagai contoh digunakan perhitungan besaran kecepatan pesawat relatif terhadap posisi di darat (ground speed). Untuk suatu pesawat yang berada dalam keadaan jelajah
(cruising) seharusnya besaran kecepatan
pesawat relatif stabil, sedangkan data yang dihasilkan oleh RADAR berfluktuasi. Proses filter dan estimasi dapat mengkalkulasi kecepatan pesawat sehingga menghasilkan data dengan minimum error. Data yang telah diproses digunakan sebagai keluaran dari RDPS, sehingga bersesuaian dengan data kenyataannya.
Gambar 2: Sistem Secara Global
3. Human Machine Interface (HMI)
HMI adalah subsistem user interface/ tampilan grafis dari Ganesha Avionics yang berinteraksi secara langsung dengan pengguna (dalam hal ini Air Traffic Controller/ATC). ATC menggunakan HMI yang telah dipadukan dengan sistem komunikasi radio (antara ATC dan Pilot) untuk memberikan instruksi dan perintah dalam memandu lalu lintas udara.
HMI diciptakan untuk mengakomodasi kebutuhan spesifik pemanduan lalu lintas udara, antara lain: tampilan situasi udara dilengkapi dengan sistem filter, tampilan alert, antarmuka pemrosesan rencana penerbangan, sistem koordinat relatif RADAR dan sistem koordinat bumi, menu map categories, menu handoff, menu sehubungan pesawat (advanced label,
track history, velocity vector), dan menu situasi
udara (rangebearing, rangecenter, rangering). Seluruh interaksi yang dilakukan oleh ATC pada HMI akan terekam dan tersimpan pada media yang tersentralisasi. Rekaman interaksi ini dapat diputar ulang (playback) untuk melakukan investigasi jika terjadi suatu event
tertentu (misalnya: kecelakaan pesawat terbang). Pemanduan lalu lintas udara menggunakan sistem dengan sumber informasi dari RADAR akan meningkatkan efisiensi penggunaan bahan bakar pesawat dan area udara (airspace) melalui pemanfaatan aturan separation minima.
4. Flight Data Processing System (FDPS) FDPS adalah sistem pengelolaan data rencana penerbangan (flight data) yang tersinkronisasi dengan sistem surveillance (RDPS dan AGDPS) dan berkomunikasi melalui
Aeronautical Fixed Telecommunication Network
(AFTN) antar unit penyedia layanan penerbangan (Air Traffic Services/ATS).
FDPS melakukan sejumlah pemrosesan data penerbangan antara lain: simulasi penerbangan berdasarkan riil performa pesawat serta simulasi
Seminar Radar Nasional 2007 5. Tim Pengembang Ganesha Avionics Air
Traffic Control System: Hananto Widhi S., Puspa Indahati S., M. Octamanullah, Iwan A. Lubis, Herman Setiawan, Arie Minandar, Budiono, dan E. Erinda E.
pemodelan bentuk bumi dan wilayah udara sesuai standar internasional.
5. Air Ground Data Processing System
Air Ground Data Processing System (AGDPS) adalah sistem pemroses data
surveillance yang menggunakan komunikasi
melalui lapisan datalink antara sistem di pesawat dengan sistem pengendali di darat (Air-Ground
Datalink).
AGDPS memproses Automatic Dependent Surveillance-Broadcast (ADS-B) dan ADS- Contract (ADS-C) Controller Pilot Data Link Communication (CPDLC).