BAB IV PENGUJIAN DAN ANALISA DATA
4.2 Pengujian dan Analisis Sistem secara Keseluruhan
4.2.1 Pengujian Autotracking Sudut Azimuth
Pengujian autotracking sudut azimuth dilakukan di lapangan FISIP (Fakultas Ilmu Sosial dan Ilmu Politik) Universitas Sumatera Utara yang berada di Jl. Dr.A.Sofian. Alasan dipilihnya lokasi ini adalah karena wilayah lapangan yang luas dan pengujian membutuhkan kondisi LOS (Line of Sight) agar pengiriman data tidak terganggu. Gambar 4.5 adalah tampilan posisi stasiun penerima (RX) dan stasiun pengirim (TX), dimana TX1 adalah posisi stasiun pengirim pada pengujian pertama, TX2 adalah posisi stasiun pengirim pada pengujian kedua, dan TX3 adalah posisi stasiun pengirim pada pengujian ketiga. Gambar 4.6 menunjukkan proses pengujian autotracking sudut azimuth di lapangan. Untuk memaksimalkan keakuratan penelitian, dilakukan sebanyak 10 kali percobaan dengan nilai input yang sama.
Gambar 4.5 Posisi stasiun penerima (RX) dan stasiun pengirim (TX) pada
pengujian autotracking sudut azimuth
Metode pengujian sistem autotracking sudut azimuth adalah sebagai berikut:
1. Stasiun penerima dihadapkan ke posisi timur sesuai dengan pembacaan modul digital kompas yang telah dikalibrasi sebelumnya, nilai pembacaan digital kompas ditampilkan di layar LCD.
2. Nilai latitude dan longitude dari kedua stasiun dimasukkan ke dalam program autotracking Arduino IDE kemudian program di-upload ke Arduino Nano pada stasiun penerima.
3. Stasiun penerima dihidupkan.
4. Pertama antena akan menghadap ke kiri (utara), kemudian antena akan berputar ke arah kanan dan berhenti berputar di posisi yang diperintahkan oleh program.
5. Jarum penunjuk pada aktuator akan menunjuk ke posisi sudut dimana antena berhenti.
6. Ukur dan catat besar sudut azimuth yang terbentuk berdasarkan nilai sudut yang ditunjuk oleh jarum penunjuk pada aktuator.
7. Stasiun penerima dimatikan.
8. Ulangi langkah ke 3 - 7 sebanyak 10 kali percobaan.
Gambar 4.6 Proses pengujian autotracking sudut azimuth di lapangan
A. Pengujian 1
Posisi stasiun penerima berada di latitude 3.557109° dan longitude 98.658201° sedangkan posisi stasiun pengirim berada di latitude 3.557471° dan longitude 98.658882°. Jarak antara kedua stasiun adalah 86,43 meter. Gambar 4.7 menunjukkan posisi sudut azimuth pada pengujian 1. Berikut adalah perhitungan sudut azimuth secara teoritis :
x1 = 3.557109 y1 = 98.658201
x2 = 3.557471 y2 = 98.658882
Gambar 4.7 Gambaran posisi sudut azimuth pada pengujian 1
Dimana untuk mendapatkan nilai A, nilai latitude stasiun pengirim dikurang nilai latitude stasiun penerima.
A = x2 – x1 = 3.557471 - 3.557109 = 0.000362
Untuk mendapatkan nilai B, nilai longitude stasiun pengirim dikurang nilai longitude stasiun penerima.
B = y2 – y1 = 98.658882 - 98.658201 = 0.000681
Karena nilai A dan B sudah diketahui, maka nilai Ø dapat dicari dengan menggunakan rumus pythagoras sederhana. Nilai positif dan negatif dari A dan B tidak diperlukan karena yang ingin dicari adalah besar sudut azimuth yang terbentuk sehingga nilai A dan B akan dimutlakkan.
Ø = tan ⁄ Maka,
Ø = Arc tan (1.88121547) Ø = . ° = °
Jadi, didapatkan besar sudut azimuth yang terbentuk antara posisi stasiun pengirim dan posisi stasiun penerima sebesar °. Tabel 4.1 adalah hasil pengujian sudut azimuth pada pengujian pertama.
Tabel 4.1 Hasil pengujian autotracking sudut azimuth pertama
No
Posisi RX Posisi TX Besar Sudut
Perhitungan
Besar Sudut Pengukuran
Besar Kesalahan
Latitude Longitude Latitude Longitude
1 3.557109° 98.658201° 3.557471° 98.658882° 62° 63° 1° 2 3.557109° 98.658201° 3.557471° 98.658882° 62° 62° 0° 3 3.557109° 98.658201° 3.557471° 98.658882° 62° 63° 1° 4 3.557109° 98.658201° 3.557471° 98.658882° 62° 63° 1° 5 3.557109° 98.658201° 3.557471° 98.658882° 62° 63° 1° 6 3.557109° 98.658201° 3.557471° 98.658882° 62° 62° 0° 7 3.557109° 98.658201° 3.557471° 98.658882° 62° 63° 1° 8 3.557109° 98.658201° 3.557471° 98.658882° 62° 63° 1° 9 3.557109° 98.658201° 3.557471° 98.658882° 62° 63° 1° 10 3.557109° 98.658201° 3.557471° 98.658882° 62° 63° 1° Rata- Rata 3.557109° 98.658201° 3.557471° 98.658882° 62° 62,8° 0,8°
Dari tabel 4.1 didapatkan rata-rata besar sudut pengukuran sebesar 62,8° dan rata-rata kesalahan sudut sebesar 0,8°. Gambar 4.8 menunjukkan grafik hasil pengukuran autotracking sudut azimuth pertama. Grafik berwarna biru adalah grafik hasil perhitungan sedangkan grafik berwarna merah adalah grafik hasil pengukuran. Pada grafik tersebut dapat dilihat bahwa hasil pengukuran dari
percobaan 2 dan 6 sesuai dengan hasil perhitungan, sedangkan percobaan yang lain melenceng 1° lebih besar dari hasil perhitungan.
Gambar 4.8 Grafik hasil pengujian autotracking sudut azimuth pertama
B. Pengujian 2
Posisi stasiun penerima berada di latitude 3.557109° dan longitude 98.658201° sedangkan posisi stasiun pengirim berada di latitude 3.556967° dan longitude 98.659556°. Jarak antara kedua stasiun adalah 152,46 meter. Gambar 4.9 menunjukkan posisi sudut azimuth pada pengujian 2 Berikut adalah perhitungan sudut azimuth secara teoritis :
x1 = 3.557109 y1 = 98.658201 x2 = 3.556967 y2 = 98.659556 61.4 61.6 61.8 62 62.2 62.4 62.6 62.8 63 63.2 1 2 3 4 5 6 7 8 9 1 0 BE SA R S U D U T ( D E R A JA T ) PERCOBAAN
P E N G UJ I A N AU TOT R AC K I N G A Z I M U T H 1
Gambar 4.9 Gambaran posisi sudut azimuth pada pengujian 2
Dimana untuk mendapatkan nilai A, nilai latitude stasiun pengirim dikurang nilai latitude stasiun penerima.
A = x2 – x1 = 3.556967 - 3.557109 = -0.000142
Untuk mendapatkan nilai B, nilai longitude stasiun pengirim dikurang nilai longitude stasiun penerima.
B = y2 – y1 = 98.659556 - 98.658201 = 0.001355
Karena nilai A dan B sudah diketahui, maka nilai D dapat dicari dengan menggunakan rumus pythagoras sederhana. Nilai positif dan negatif dari A dan B tidak diperlukan karena yang ingin dicari adalah besar sudut azimuth yang terbentuk sehingga nilai A dan B akan dimutlakkan.
= tan ⁄ Maka,
= tan . ⁄ .
= Arc tan (9.542253521) = . ° = °
Ø = ° − ° = °
Jadi, didapatkan besar sudut azimuth yang terbentuk antara posisi stasiun pengirim dan posisi stasiun penerima terhadap utara sebesar °. Tabel 4.2 adalah hasil pengujian sudut azimuth pada pengujian kedua.
Tabel 4.2 Hasil pengujian autotracking sudut azimuth kedua
No
Posisi RX Posisi TX Besar Sudut
Perhitungan
Besar Sudut Pengukuran
Besar Kesalahan
Latitude Longitude Latitude Longitude
1 3.557109° 98.658201° 3.556967° 98.659556° 96° 95° 1° 2 3.557109° 98.658201° 3.556967° 98.659556° 96° 95° 1° 3 3.557109° 98.658201° 3.556967° 98.659556° 96° 95° 1° 4 3.557109° 98.658201° 3.556967° 98.659556° 96° 95° 1° 5 3.557109° 98.658201° 3.556967° 98.659556° 96° 95° 1° 6 3.557109° 98.658201° 3.556967° 98.659556° 96° 95° 1° 7 3.557109° 98.658201° 3.556967° 98.659556° 96° 95° 1° 8 3.557109° 98.658201° 3.556967° 98.659556° 96° 95° 1° 9 3.557109° 98.658201° 3.556967° 98.659556° 96° 95° 1° 10 3.557109° 98.658201° 3.556967° 98.659556° 96° 95° 1° Rata- Rata 3.557109° 98.658201° 3.556967° 98.659556° 96° 95° 1°
Dari tabel 4.2 didapatkan rata-rata besar sudut pengukuran sebesar 95° dan rata-rata kesalahan sudut sebesar 1°. Gambar 4.10 menunjukkan grafik hasil pengukuran autotracking sudut azimuth kedua. Grafik berwarna biru adalah grafik hasil perhitungan sedangkan grafik berwarna merah adalah grafik hasil pengukuran. Pada grafik tersebut dapat dilihat bahwa hasil pengukuran dari semua percobaan melenceng 1° lebih kecil dari hasil perhitungan.
Gambar 4.10 Grafik hasil pengujian autotracking sudut azimuth kedua
C. Pengujian 3
Posisi stasiun penerima berada di latitude 3.557109° dan longitude 98.658201° sedangkan posisi stasiun pengirim berada di latitude 3.556495° dan longitude 98.659558°. Jarak antara kedua stasiun adalah 166,6 meter. Gambar 4.11 menunjukkan posisi sudut azimuth pada pengujian 3 Berikut adalah perhitungan sudut azimuth secara teoritis :
x1 = 3.557109 y1 = 98.658201 x2 = 3.556495 y2 = 98.659558 94.4 94.6 94.8 95 95.2 95.4 95.6 95.8 96 96.2 1 2 3 4 5 6 7 8 9 1 0 BE SA R S U D U T ( D E R A JA T ) PERCOBAAN
P E N G UJ I A N AU TOT R AC K I N G A Z I M U T H 2
Gambar 4.11 Gambaran posisi sudut azimuth pada pengujian 3
Dimana untuk mendapatkan nilai A, nilai latitude stasiun pengirim dikurang nilai latitude stasiun penerima.
A = x2 – x1 = 3.556495 - 3.557109 = -0.000614
Untuk mendapatkan nilai B, nilai longitude stasiun pengirim dikurang nilai longitude stasiun penerima.
B = y2 – y1 = 98.659558 - 98.658201 = 0.001357
Karena nilai A dan B sudah diketahui, maka nilai D dapat dicari dengan menggunakan rumus pythagoras sederhana. Nilai positif dan negatif dari A dan B tidak diperlukan karena yang ingin dicari adalah besar sudut azimuth yang terbentuk sehingga nilai A dan B akan dimutlakkan.
= tan ⁄ Maka,
= tan . ⁄ .
= . ° = ° Ø = ° − ° = °
Jadi, didapatkan besar sudut azimuth yang terbentuk antara posisi stasiun pengirim dan posisi stasiun penerima terhadap utara sebesar °. Tabel 4.3 adalah hasil pengujian sudut azimuth pada pengujian ketiga.
Tabel 4.3 Hasil pengujian autotracking sudut azimuth ketiga
No
Posisi RX Posisi TX Besar Sudut
Perhitungan
Besar Sudut Pengukuran
Besar Kesalahan
Latitude Longitude Latitude Longitude
1 3.557109° 98.658201° 3.556495° 98.659558° 114° 112° 2° 2 3.557109° 98.658201° 3.556495° 98.659558° 114° 112° 2° 3 3.557109° 98.658201° 3.556495° 98.659558° 114° 113° 1° 4 3.557109° 98.658201° 3.556495° 98.659558° 114° 112° 2° 5 3.557109° 98.658201° 3.556495° 98.659558° 114° 112° 2° 6 3.557109° 98.658201° 3.556495° 98.659558° 114° 112° 2° 7 3.557109° 98.658201° 3.556495° 98.659558° 114° 112° 2° 8 3.557109° 98.658201° 3.556495° 98.659558° 114° 112° 2° 9 3.557109° 98.658201° 3.556495° 98.659558° 114° 112° 2° 10 3.557109° 98.658201° 3.556495° 98.659558° 114° 113° 1° Rata- Rata 3.557109° 98.658201° 3.556495° 98.659558° 114° 112,2° 1,8°
Dari tabel 4.3 didapatkan rata-rata besar sudut pengukuran sebesar 112,2° dan rata-rata kesalahan sudut sebesar 1,8°. Gambar 4.12 menunjukkan grafik hasil pengukuran autotracking sudut azimuth ketiga. Grafik berwarna biru adalah grafik hasil perhitungan sedangkan grafik berwarna merah adalah grafik hasil pengukuran. Pada grafik tersebut dapat dilihat bahwa hasil pengukuran dari percobaan 3 dan 10
melenceng 1° lebih kecil dari hasil perhitungan, sedangkan percobaan yang lain melenceng 2° lebih kecil dari hasil perhitungan.
Gambar 4.12 Grafik hasil pengujian autotracking sudut azimuth ketiga
Dari ketiga hasil pengukuran secara keseluruhan dapat dihitung rata-rata kesalahan besar sudut pengukuran azimuth yaitu sebesar 1,2° dengan maksimal kesalahan sebesar 2° dan minimal kesalahan sebesar 0°. Kesalahan tersebut dapat terjadi dikarenakan tingkat akurasi dari motor servo yang kurang maksimal. Namun kesalahan 1°-2° merupakan hal yang masih dapat ditolerir pada kinerja motor servo. Walaupun begitu, untuk kinerja dari sistem autotracking secara keseluruhan kesalahan 1° memiliki pengaruh yang cukup signifikan bila stasiun pengirim berada pada jarak yang jauh. Semakin jauh jarak target, maka besar sudut juga akan semakin melebar. Oleh karena itu, dapat disimpulkan bahwa sistem autotracking yang telah dirancang kurang baik jika digunakan untuk jarak yang jauh dikarenakan batasan yang dimiliki motor servo yang tidak mampu berputar dengan sudut lebih kecil dari 1°. 111 111.5 112 112.5 113 113.5 114 114.5 1 2 3 4 5 6 7 8 9 1 0 BE SA R S U D U T ( D E R A JA T ) PERCOBAAN