STUDI SISTEM TRANSPONDER PADA DISTANCE MEASURING EQUIPMENT (DME) 1119 GROUND STATION DI PT.ANGKASA PURA
II BANDAR UDARA POLONIA MEDAN.
Skripsi
Diajukan untuk melengkapi tugas dan memenuhi syarat mencapai gelar Sarjana Sains
METARYA S. NABABAN
050801060
DEPARTEMEN FISIKA
FAKULTAS MATEMATIKA DAN ILMU PENGETAHUAN
ALAM
UNIVERSITAS SUMATERA UTARA
MEDAN
PERSETUJUAN
Judul
:STUDI SISTEM TRANSPONDER PADA
DISTANCE MEASURING EQUIPMENT (DME) 1119 GROUND STATION DI PT. ANGKASA PURA II BANDAR UDARA POLONIA MEDAN.
Kategori : SKRIPSI
Nama : METARYA.S.NABABAN
Nomor Induk Mahasiswa : 050801060
Program Studi : SARJANA (S1) FISIKA
Departemen : FISIKA
Fakultas : FAKULTAS MATEMATIKA DAN ILMU
PENGETAHUAN ALAM UNIVERSITAS SUMATERA UTARA.
Diluluskan di Medan, Juni 2010
Diketahui/Disetujui oleh
Departemen Fisika FMIPA USU
Ketua, Pembimbing :
Dr. Marhaposan Situmorang Drs.TakdirTamba,M.Eng.Sc
PERNYATAAN
Studi Sistem Transponder Pada Distance Measuring Equipment (DME) 1119 Ground Station Di PT.Angkasa Pura II Bandar Udara Polonia Medan.
SKRIPSI
Saya mengakui bahwa skripsi ini adalah hasil kerja saya sendiri,kecuali beberapa kutipan dan ringkasan yang masing-masing disebutkan sumbernya.
Medan, Juni 2010
PENGHARGAAN
Puji dan syukur penulis panjatkan kehadirat Tuhan yang Maha Pemurah lagi Maha Penyayang yang telah memberikan Rahmat, Karunia dan Bimbingan-Nya sehingga penulis dapat menyelesaikan tulisan yang berjudul STUDI SISTEM
TRANSPONDER PADA DISTANCE MEASURING EQUIPMENT (DME) 1119 GROUND STATION DI PT. ANGKASA PURA II BANDAR UDARA POLONIA MEDAN yang dilaksanakan di PT.Angkasa Pura II Bandar Udara
Polonia Medan sesuai dengan waktu yang ditetapkan.
Ucapan terima kasih penulis sampaikan kepada Drs. Takdir Tamba, M.Eng.Sc. selaku Dosen Pembimbing penulis yang telah banyak memberikan pengarahan dan bmbingan kepada penulis, Pak Ery Suibari Yusuf, Pak Winneth Tamake Unggu, selaku pembimbing di lapangan yang telah memberikan bimbingan, waktu dan tenaga kepada penulis dalam penyelesaian skripsi ini. Ucapan terima kasih juga penulis ucapkan kepada kepada Ketua dan Sekretaris Jurusan Departemen Fisika DR. Marhaposan Situmorang dan Dra. Justinon. MSi, Dekan FMIPA USU DR. Eddy Marlianto, MSc serta semua Staf Pengajar dan Pegawai Departemen Fisika FMIPA USU. Tidak lupa pula penulis ucapkan terima kasih kepada teman-teman saya Toni Aprianto Manik, Widya Hastuti(oneng),Mawadha(wamadha),bg alex ’04,kak maulina ’04 dan semua mahasiswa Fisika khususnya stambuk 2005.
ABSTRAK
A Studies of Transponder System In Distance Measuirng Equipment (DME) 1119 Ground Station at PT . Angkasa Pura II Polonia Airport Medan.
ABSTRACT
2.9. Filter 24
2.9.1. Low Pass Filter 25
2.9.2. Band Pass Filter 26
2.10. Mixer 27
2.11. Receiver Pada Pesawat 29
Bab 3 Transponder Ground Station Pada Distance Measuring Equipment (Dme) 1119 Dan Sistem Kalibrasi 3.1. Prinsip Kerja DME 30
3.2. Prinsip Kerja Transponder Ground Station 37
3.3. Sistem Kalibrasi Alat 43
3.3.1. Proses Kalibrasi 45
3.4. Metode Pengukuran 46
Bab 4 Analisis Data 4.1. Spesifikasi Alat Distance Measuring Equipment (DME) 1119 48
4.2. Analisis Data Pengkururan Ground Check DME 50
4.3. Analisis Data Jarak Ground Range terhadap Ketinggian Terbang 51
Bab 5 Kesimpulan dan Saran 5.1 Kesimpulan 54
5.2 Saran 54
Daftar Pustaka
DAFTAR TABEL
Halaman
DARTAR GAMBAR
Halaman
Gambar 2.1. Pemodelan Sistem 6
Gambar 2.2. Gelombang radio 7
Gambar 2.3. Propagasi Gelombang Radio 10
Gambar 2.4. a) Gelombang pembawa tidak termodulasi,b) termodulasi sebesar 50 %, c) termodulasi penuh (100%) 11
Gambar 2.5.Gelombang modulasi kontinyu (CW) 13
Gambar 2.6 Gelombang pulsa termodulasi 14 Gambar 2.7.Modulasi frekuensi dengan dua sinyal yaitu sinyal analog dan
digital 20
Gambar 2.8. Osilator Kristal 23
Gambar 2.9. Penguat RF tala tunggal 24
Gambar 2.10. (a) rangkaian Low pass filter, (b) Respon Frekuensi LPF 25 Gambar 2.11. (a) Rangkaian band pass filter, (b) Respon frekuensi BPF 26 Gambar 2.12. Diagram blok penyampur penambahan 28 Gambar 2.13. Diagram blok penyampur perkalian 28 Gambar 2.14. Prinsip Sederhana proses modulasi 29 Gambar 3.1 Letak DME di runway (landasan bandara) 30 Gambar 3.2 Hubungan pesawat terbang dengan DME ground station 30
Gambar 3.3. Bentuk pulsa mode X 31
Gambar 3.4. Bentuk pulsa mode Y 32
Gambar 3.5 Blok Diagram DME 33
Gambar 3.6. Bentuk sinyal Interrogation dan sinyal reply 34 Gambar 3.7. Prinsip Kerja Transponder Ground Station
(dalam Pengukuran Jarak) 35
Gambar 3.7. Blok Diagram Transponder 36
Gambar 3.8. Grafik sinyal interogasi DME. 37
Gambar 3.9. Blok diagram monitor unit 39
Gambar 3.10.Blok diagram monitor Reply Delay 40
ABSTRAK
A Studies of Transponder System In Distance Measuirng Equipment (DME) 1119 Ground Station at PT . Angkasa Pura II Polonia Airport Medan.
ABSTRACT
BAB 1
PENDAHULUAN
1.1. Latar Belakang
Pada setiap bandar udara terutama yang jalur penerbangannya padat, pendeteksian posisi pesawat baik yang sedang menuju maupun yang meninggalkan bandara sangat penting. Hal ini untuk menjaga kemungkinan kecelakaan pada jalur penerbangan. Dalam pelaksanaan tugasnya, seorang pilot tidak pernah luput dari berbagai tantangan baik keadaan cuaca yang kadangkala berubah seketika maupun medan sepanjang jalur penerbangan yang dilaluinya.
Khususnya pada saat pesawat mendarat,seringkali hal ini merupakan kekhawatiran bagi seorang pilot untuk mendaratkan pesawatnya apalagi pada saat cuaca buruk (berkabut). Untuk itu maka di tuntut adanya fasilitas pelayanan keselamatan penerbangan yang memadai baik fasilitas peralatan diground station maupun fasilitas peralatan di pesawat itu sendiri.
I.2 Tujuan Penelitian
Adapun maksud dan tujuan penulis melakukan penelitian ini adalah :
1. Untuk mengetahui waktu pengiriman sinyal (waktu sinyal pancar dan waktu sinyal balasan) dari pesawat ke stasiun DME ground station dan sebaliknya.
2. Untuk mengetahui parameter – parameter pengukuran yang digunakan dalam proses pengoperasian sinyal yang diterima dan dipancarkan oleh transponder DME (ground station).
I.3 Batasan Masalah
Mengacu pada hal diatas, penulis mempunyai batasan dalam penelitian alat transponder DME ini yaitu :
1. DME (Distance Measuring Equipment) yang diteliti merupakan DME yang berada pada Ground station (yang dipasang bersamaan dengan ILS (Instrument Landing Sistem)).
2. Sinyal yang diteliti pada sinyal yang diterima dan dipancarkan pada transponder DME berasal dari pesawat yang akan landing di bandara polonia yaitu pesawat penumpang (pesawat boeing) tidak termasuk pesawat militer ataupun helikopter.
I.4 Manfaat Penelitian
1. Diharapkan tugas akhir ini memberikan informasi mengenai sistem transponder ground station pada Distance Measuring Equipment (DME) 1119.
2. Diharapkan tugas akhir ini dapat memberikan informasi mengenai jarak landing pesawat yang akurat dan waktu pemancaran sinyal dari pesawat ke station DME di bandara.
I.5. Metodologi Penelitian
a) Metode Studi Literatur
dengan melakukan studi dengan mencari dan mengumpulkan referensi mengenai Distance Measuring Equipment yang digunakan di Instrument Landing Sistem.
b) Metode Konsultasi
Yang dilakukan dengan konsultasi interaktif dengan dosen pembimbing dan pembimbing instansi yang berkompeten langsung dengan peralatan DME pada instrument landing sistem.
c) Metode Pengukuran
Data yang digunakan dalam tugas akhir ini adalah data di kapangan mengenai proses dan prosedur sistem kalibrasi alat pada transponder DME ground station.
d) Metode Pengolahan Data
I.6. Tempat Penelitian
Penelitian ini dilakukan di PT.ANGKASA PURA (PERSERO) BAGIAN TEKNIK NAVIGASI DAN RADAR Bandar Udara Polonia Medan.
1.7. Sistematika Penulisan
Sistematika penulisan pada masing-masing bab adalah sebagai berikut:
Bab I Pendahuluan
Menjelaskan secara singkat tentang latar belakang penelitian,tujuan penelitian,batasan masalah, dan manfaat penelitian serta sistematika penulisan.
Bab II Tinjauan Pustaka
Bab ini membahas tentang landasan teori yang menjadi acuan untuk proses pengambilan data,analisa data serta pembahasan.
Bab III Transponder Ground Station Pada Distance Measuring Equipment (DME) 1119 Dan Sistem Kalibrasi .
Membahas mengenai prinsip kerja Distance Measuring Equipment (DME) dibandara polonia medan, prinsip kerja transponder ground station DME, monitor unit transponder,monitor reply delay,spesifikasi DME dan sistem kalibrasi alat.
Bab IV Analisis Data
Bab V Kesimpulan dan Saran
BAB II
TINJAUAN PUSTAKA
II.1 Pemodelam Sistem Komunikasi
Sinyal listrik digunakan dalam sistem komunikasi karena relatif gampang dikontrol. Sistem komunikasi listrik ini mempekerjakan sinyal listrik untuk membawa informasi dari satu tempat ke tempat yang lain.
Pemodelan dari sistem komunikasi listrik ditunjukkan pada gambar 1.1. Tujuan dari sistem adalah untuk memindahkan informasi dari satu tempat, yang disebut sumber, ke tempat lain yang disebut tujuan. Sumber informasi mengeluarkan sinyal yang bisa berupa sinyal analog atau digital (diskrit). Output dari sumber disebut pesan. Sumber analog mengeluarkan sinyal pesan dalam bentuk gelombang kontinyu. Contoh sumber informasi analog adalah microphone yang mengubah suara manusia menjadi sinyal gelombang listrik. Sumber digital mengeluarkan pesan dalam bentuk deretan simbol-simbol diskrit, contohnya keyboard komputer.
Untuk informasi yang berupa besaran bukan listrik diubah menjadi besaran listrik dengan menggunakan transducer. Proses ini terjadi pada bagian pemancar. Sedangkan pada bagian penerima terjadi proses sebaliknya, dimana besaran non-listrik diubah menjadi besaran non-listrik. Transducer yang dipergunakan antara lain microphone, speaker, kamera, atau tabung CRT.
dikirim sedemikian rupa sehingga bisa mengatasi hambatan yang diberikan oleh kanal. Proses yang dilakukan dalam pemancar antara lain modulasi dan coding.
Kanal transmisi adalah media elektrik yang menjembatani jarak antara sumber dan tujuan komunikasi. Media ini bisa berupa kawat tembaga, kabel koaksial, udara (radio), serat optik atau media lainnya. Setiap kanal memberikan rugi-rugi transmisi atau redaman, sehingga daya sinyal berkurang dengan peningkatan jarak.
Gambar 2.1. Pemodelan Sistem Komunikasi
Penerima melakukan proses pada sinyal keluaran dari kanal untuk memperoleh kembali sinyal pesan/informasi. Karena adanya pengaruh noise, distorsi dan interferensi, sinyal yang diperoleh kembali tidak persis sama dengan
aslinya. Operasi yang dilakukan pada penerima antara lain penguatan, demodulasi dan decoding untuk membalikkan proses yang dilakukan pada pemancar dengan kesalahan sekecil mungkin. Filtering juga salah satu fungsi penting yang dilakukan oleh penerima.
Tanpa memandang teknologi yang dipergunakan, ada dua hal yang secara mendasar membatasi transmisi informasi, yaitu bandwith dan noise.
II.2 Prinsip Radio
lebih kecil sampai akhirnya semua gelombang tersebut hilang karena energi yang terdapat dalam gelombang tersebut telah terdisipasi/habis.
Gelombang radio merupakan energi elektromagnetik. Ketika gelombang tersebut meninggalkan pemancar radio,gelombang merambat melalui ruang seperti pada contoh di atas. Jika gelombang ini mengenai sebuah antena penerima maka energi mereka mereproduksi duplikat yang tepat dari pola gelombang yang ditransmisikan dalam penerima. Dengan cara ini, informasi yang dibawa gelombang dapat dikirim dari satu titik ke titik yang lain di dalam jangkauan kerja dari pemancar.
II.2.1 Panjang gelombang, amplitudo, dan Siklus
Bentuk dasar dari sebuah gelombang radio adalah gelombang sinus. Gelombang sinus ini lewat dari titik pusat disebut sebagai nol, atau titik nol, sampai puncak, kembali ke nol, lalu ke sebuah palung(ke dasar), dan kembali ke nol. Pola ini merupakan salah satu siklus gelombang yang lengkap yaitu satu bukit dan satu lembah. Jumlah siklus per detik yang melewati titik tertentu disebut sebagai frekuensi. Frekuensi ini dikenal dengan satuan hertz. (1 hertz = 1 cycle / sec.)
Karena kecepatan ini adalah konstan, perlu dicatat bahwa semakin kecil jarak dari titik dasar gelombang ke titik dasar gelombang, semakin banyak siklus per detik yang dapat dilalui dalam waktu yang ditentukan. Atau, semakin pendek panjang gelombang, semakin tinggi frekuensi.
Rumus sederhana untuk menunjukkan bagaimana karakteristik ini berhubungan:
Speed = Frekuensi x Panjang gelombang
v = f x λ………(2.1)
Dalam kebanyakan kasus mengenai penerbangan, frekuensi berada dalam kisaran beberapa juta hertz, atau megahertz (MHz).
II.2.2. Propagasi Gelombang Radio
Seperti kita ketahui bahwa apabila kita transmit, pesawat kita memancarkan gelombang radio yang ditumpangi oleh audio kita. Gelombang radio tadi diterima oleh receiver lawan bicara kita dan oleh receiver itu gelombang radionya dihilangkan dan audio kita ditampung lewat speaker.
Gelombang radio yang dipancarkan tadi berupa gelombang elektromagnetik bergerak menuruti garis lurus. Gelombang radio mempunyai sifat seperti cahaya, ia dapat dipantulkan, dibiaskan, direfraksi dan dipolarisasikan. Kecepatan rambatannya sama dengan kecepatan sinar ialah 300.000 km tiap detik Dapat kita bayangkan bila gelombang radio bisa mengelilingi dunia, maka dalam satu detik bisa keliling dunia sebanyak 7 kali.
II.2.3. Jarak dan Amplitudo
Panjang gelombang gelombang radio tetap sama saat mereka melakukan perjalanan dari titik mula mereka. Namun kekuatan atau amplitudo akan menurun.
II.2.4. Frekuensi dan Panjang gelombang
Frekuensi adalah jumlah siklus yang melewati sebuah titik dalam waktu tertentu. Ada hubungan langsung antara frekuensi dan panjang gelombang. Jika panjang gelombang adalah PENDEK, maka frekuensi yang TINGGI. Jika panjang gelombang adalah PANJANG, maka frekuensi adalah RENDAH.
II.2.5.Ground Gelombang, Sky Gelombang, dan Direct
Gelombang
Gelombang tanah(ground waves) – gelombang berjalan di sepanjang
permukaan bumi, dan kecuali pada frekuensi rendah hanya dapat digunakan untuk jarak yang relatif pendek. Rentang frekuensi yang diberikan lebih panjang di atas air, dan lebih sedikit atas tanah. Jarak jangkauan gelombang tanah dapat ditingkatkan dengan menggunakan kekuatan yang lebih tinggi dari pemancar.
Sky gelombang (sky waves) - tercermin kembali dari atas atmosfer, atau
Gambar 2.3. Propagasi Gelombang Radio
Gelombang langsung (direct waves) - berlaku di semua frekuensi dan efek dari
gelombang langit tidak terpantulkan. Gelombang ini terbatas pada line-of-sight. Untuk alasan ini gelombang langsung hanya berguna untuk jarak terbatas karena kelengkungan bumi. Gangguan juga disebabkan oleh bukit-bukit, gedung-gedung tinggi dan penghalang lain. Perhatikan bahwa gelombang frekuensi yang lebih tinggi langsung juga terpantul oleh benda-benda logam. Ini adalah prinsip dasar dari radar.
Gelombang radio juga menunjukkan dua karakteristik yang mempengaruhi penerimaan sinyal pada titik tertentu. Ini adalah:
• SKIP zona - adalah zona antara titik di mana gelombang tanah tidak lagi
digunakan dan titik di mana gelombang yang dipantulkan digunakan pertama mencapai bumi.
• SKIP JARAK - adalah jarak antara pemancar dan titik terdekat di mana
gelombang pantul yang dapat digunakan kembali ke bumi.
jenis dataran (flat atau pegunungan). Pada frekuensi tertentu (lower band) gangguan atmosfer dapat mempengaruhi transmisi.
II.3 Modulasi
Modulasi adalah proses yang dilakukan pada sisi pemancar untuk memperoleh transmisi yang efisien dan handal. Modulasi melibatkan dua buah sinyal, yaitu sinyal pemodulasi, yang merepresentasikan pesan yang akan dikirim, dan carrier (gelombang pembawa) yang sesuai dengan aplikasi yang diterapkan. Gelombang itu sendiri tidak banyak menggunakan metode tanpa menambahkan informasi yang diperlukan bagi pengguna.
Agar mampu membawa informasi, jika hanya untuk mengidentifikasi itu sendiri, gelombang radio harus diatur atau diubah. Cara termudah adalah dengan mengubah gelombang dan mematikan dalam pola yang telah ditetapkan. Hal ini disebut transmisI gelombang kontinu (CW) transmisi Nama yang lebih umum adalah kode Morse. Sayangnya, kode Morse, atau CW, adalah sangat lambat dan merupakan metode yang kurang canggih untuk transfer informasi komunikasi modern / dalam persyaratan navigasi.
Gambar 2.4. a) Gelombang pembawa tidak termodulasi,b) termodulasi sebesar 50 %, c) termodulasi penuh (100%)
menambahkan informasi gelombang radio yang lebih dikenal dengan singkatannya yaitu FM dan AM.
Modulasi amplitudo atau modulasi frekuensi gunanya untuk membawa informasi yang dibutuhkan dari pemancar ke penerima. Dasar gelombang radio hanyalah sebuah medium transmisi yang dikenal sebagai CARRIER WAVE, atau carrier.
Dalam bentuk yang disederhanakan, pembawa dimodulasi memindahkan informasi dari sumber ke tujuan, di mana pembawa akan dihapus dan informasi di pulihkan lagi untuk digunakan.
Bentuk yang paling sederhana adalah modulasi amplitudo, (PM) dan ini adalah metode yang digunakan untuk komunikasi ATS. Dalam kasus ini, amplitudo pengangkut diubah untuk mengizinkan informasi modulasi suara untuk dilaksanakan. Sistem navigasi lain memancarkan sinyal yang bervariasi sesuai dengan arah mereka dari navaid. Hal ini memungkinkan peralatan udara untuk menentukan di mana pesawat relatif terhadap antena pemancar.
Ada juga rentang sangat panjang sistem navigasi yang menggunakan gelombang tanah yang memperluas cakupan dareah jangkauannya, terutama untuk daerah yg melintasi samudra. Sebuah sinyal frekuensi sangat rendah ditransmisikan untuk mencapai jangkauan maksimum.
dikelompokkan sebagai modulasi gelombang kontinyu (Continuous Wave modulation).
Gambar 2.5 .Gelombang modulasi kontinyu (CW)
(a) modulasi amplitudo ; (b) modulasi PM ; (c) modulasi FM
Sistem transmisi jarak jauh menggunakan modulasi CW dengan frekuensi carrier jauh lebih tinggi dibandingkan komponen frekuensi tertinggi sinyal pemodulasi. Spektrum sinyal termodulasi akan merupakan suatu pita frekuensi yang berada didekat frekuensi carrier. Untuk alasan itu, dikatakan bahwa modulasi CW menghasilkan suatu pergeseran frekuensi.
Sebagai contoh, dalam pemancaran sinyal AM, spektrum pesan suara manusia berada dalam batasan 100-4000 Hz. Jika digunakan carrier dengan frekuensi 1000 KHz, maka spektrum sinyal termodulasi akan berada diantara 996 KHz s/d 1004 KHz.
Metode modulasi lain, yang disebut modulasi pulsa, mempunyai deretan pulsa-pulsa periodik sebagai carrier. Gambar 2.6 menunjukkan suatu bentuk gelombang PAM (Pulse Amplitude Modulation). Gelombang PAM ini terdiri dari deretan sample (cuplikan) dari sinyal analog diatasnya. Proses pengambilan sample dari sinyal analog disebut dengan proses sampling. Dengan sampling
Dalam sistem PAM, tidak semua bagian sinyal ditransmisikan, tapi hanya sample/cuplikan sinyal yang diambil dalam interval waktu tertentu. Frekuensi pengambilan sample disebut frekuensi sampling yang harus memenuhi :
f
s ≥ 2 fm
dengan f
m frekuensi maksimum sinyal pesan
.
Gambar 2.6 Gelombang pulsa termodulasi
Modulasi pulsa tidak menghasilkan pergeseran spektrum frekuensi yang diperlukan untuk transmisi yang efisien seperti halnya modulasi CW. Karena itu, beberapa pemancar mengkombinasikan modulasi pulsa dan modulasi CW.
II.4. Frekuensi Bands (Pita Frekuensi)
Sinyal radio dibagi ke dalam beberapa klasifikasi. Frekuensi adalah salah satu cara mengklasifikasikan band radio yang berbeda karena rentang frekuensi tertentu mempunyai sifat yang serupa.
Berikut ini adalah tabel dari; ini adalah:
Nama band Singkatan band
Frekuensi Panjang gelombang
VHF 8 30–300 MHz 10 m – 1 m Tabel 2.1. Band frekuensi dari rendah ke tinggi
Catatan: frekuensi antara 225 dan 400MHz tumpang tindih baik band VHF dan
UHF. Namun dalam penerbangan, frekuensi ini semua disebut sebagai UHF untuk membedakan mereka dari frekuensi VHF yang lebih rendah. (Pesawat militer menggunakan rentang frekuensi UHF untuk komunikasi. Sebagian besar pesawat sipil menggunakan frekuensi sampai sekitar 136MHz).
II.4.1 Penggunaan Frekuensi
Setiap band frekuensi memiliki karakteristik tertentu yang sesuai untuk aplikasi khusus,
VLF digunakan untuk rentang waktu yang lama sistem navigasi seperti VLF
Sistem Navigasi dan Omega. Frekuensi untuk operasi VLF Navigasi adalah 15 - 30KHz, sementara Omega beroperasi antara 10 dan 14KHz. Kedua metode navigasi terdiri dari sejumlah pemancar yang berlokasi di seluruh dunia. Masing-masing pemancar mengirim sinyal pada interval berjangka waktu (relatif terhadap situs lain) yang memungkinkan penerima udara untuk menerima beberapa bantalan elektronik dalam pergantian yang cepat. Dari bantalan ini penerima dapat triangulasi posisi yang sekarang. Akurasi khas adalah 2 - 4NM seluruh dunia.
LF / MF band-band ini digunakan untuk Non-Directional Beacon (NDB). Ini
- 415KHz dan 510 - 535KHz. Beacon mengirimkan sinyal kontinu non-directional yang memungkinkan penerima navaid udara untuk menunjukkan bantalan dari NDB dari pesawat dalam penerbangan.
HF digunakan untuk komunikasi jarak jauh. Atlantik Utara lalu lintas udara
tingkat tinggi berkomunikasi hampir secara eksklusif pada HF untuk Amerika Utara dan Eropa sementara digunakan untuk fasilitas ATS enroute.
VHF / UHF yang digunakan untuk komunikasi dengan 117,975 sampai 136MHz
ditetapkan oleh ICAO untuk penerbangan sipil. Beberapa jenis Navaid, seperti Very high frequency Omni-directional Range (VOR), sistem Navigasi Udara Taktis (TACAN), dan Instrument Landing System (ILS) juga menggunakan frekuensi ini. Jangkauan Navaids berkisar dari beberapa ratus 108.1MHz Megahertz, tergantung pada peralatan.
SHF/EHF- digunakan untuk radar dan komunikasi satelit dan sistem navigasi.
ATC dan radar militer beroperasi pada banyak frekuensi SHF danEHF. Global Positioning System (GPS) menggunakan 1.227,6 dan 1575.42MHz untuk memberikan informasi posisi dalam + / - 100 meter di seluruh dunia. Meskipun dirancang dan digunakan oleh militer Amerika Serikat, sistem navigasi ini menjadi sangat menarik bagi penerbangan pengguna. Karena itu berbasis satelit, tidak ada tanah infrastruktur yang diperlukan, sehingga dapat digunakan di lokasi manapun di bumi.
II.4.2 Karakteristik Frekuensi
LF / MF memiliki keunggulan dalam rentang relatif panjang, biasanya sistem antena besar, variasi dalam kekuatan sinyal propagasi akibat perubahan, dan gangguan atmosfer.
memungkinkan penerimaan simultan NDBs lain pada frekuensi yang sama)
Catatan: Semakin rendah frekuensi, antena yang lebih besar karena panjang antena harus merupakan kelipatan panjang gelombang.
II.4.3 Bandwidth
Suatu antena dapat diartikan sebagai suatu tranduser antara saluran transmisi atau pandu gelombang dalam suatu saluran transmisi dan suatu medium yang tak terikat (zona bebas) tempat suatu gelombang elektromagnetik berpropagasi (biasanya udara),ataupun sebaliknya. Dalam aplikasinya, suatu antena dapat berfungsi selain sebagai media pemancar gelombang elektromagnetik, juga
sebagai pe nerima gelombang elektromagnetik secara efisien dan berpolarisasi sesuai
dengan struktur yang dimilikinya. Selain itu, untuk meminimalkan refleksi
gelombang pada titik antara saluran transmisi dan titik catuantena, maka suatu antena
harus mempunyai kesesuaian (matched) dengan salurantransmisi yang digunakan.
Bandwidth atau lebar pita frekuensi dari suatu antena adalah daerah
frekuensi kerja suatu antena yang dibatasi oleh VSWR tertentu. Biasanya bandwidth dibatasi pada Voltage Standing Wave Rratio (VSWR) ≤ 1,5. Pada
antena pita lebar atau broadband, bandwidth merupakan perbandingan antara frekuensi atas dengan frekuensi bawah, contoh : bandwidth 10:1 mengindikasikan bahwa frekuensi atas 10 kali lebih tinggi dari frekuensi bawah. Sedangkan pada antena pita sempit atau narrowband, bandwidth dinyatakan dalam persentase dari perbedaan frekuensi (atas dikurangi bawah) yang melewati frekuensi tengah bandwidth, contoh: bandwidth 5% mengindikasikan bahwa perbedaan frekuensi
adalah 5% dari frekuensi tengah bandwidth. Adapun persamaan untuk mendapatkan bandwith yang diinginkan dinyatakan dengan :
dimana : BW = bandwidth lebar pita, MHz untuk VSWR < 2:1 f = frekuensi operasi, GHz
t = tebal bahan, dalam inchi (kebanyakan ketebalan board tersedia dalam satuan 1/32 inchi = 0,794 mm)
II.4.4 Impedansi Antena
Impedansi antena didefinisikan sebagai perbandingan antara medan elektrik terhadap medan magnetik pada suatu titik, dengan kata lain pada sepasang terminal maka impendansi antena bisa didefinisikan sebagai perbandingan antara tegangan terhadap arus pada terminal tersebut.
………(2.5)
Impedansi antena merupakan hal yang penting dalam perancangan antenna karena sebenarnya antena itu sendiri berfungsi sebagai penyepadan impedansi antenna tersebut dengan impedansi saluran. Penyepadan ini perlu dilakukan supaya terjadi transfer daya maksimum dari sumber ke antena atau sebaliknya. Impedansi suatu
saluran (antena) ditentukan oleh ukuran, konstruksi fisik dan bahan serta frekuensi kerja antena tersebut.
II.4.5 Efisiensi Antena
Efisiensi total antena digunakan untuk menghitung rugi-rugi pada terminal input dan pada struktur antena. Beberapa rugi-rugi terjadi karena:
· Pemantulan (refleksi) karena ketidaksepadanan impendansi antara saluran dengan antena.
Konsep bandwidth berlaku baik pada sinyal maupun sistem sebagai ukuran kecepatan. Jika sinyal berubah dengan cepat terhadap waktu, kandungan frekuensi (spektrum) dari sinyal tersebut melebar, dan disebut bahwa sinyal tersebut mempunyai bandwidth yang besar. Dalam sistem, kemampuan suatu sistem untuk mengikuti variasi sinyal mengacu pada respons frekuensi atau bandwidth transmisinya. Setiap sistem komunikasi mempunyai bandwidth yang
terbatas yang membatasi kecepatan variasi sinyal.
Untuk komunikasi real-time diperlukan bandwidth transmisi yang cukup untuk mengakomodasi spektrum sinyal. Distorsi akan terjadi jika bandwidth yang diperlukan tidak mencukupi. Sebagai contoh, beberapa megahertz bandwidth diperlukan untuk transmisi video sinyal televisi, sedangkan untuk suara manusia bandwidth sebesar 4 KHz sudah memadai. Untuk sinyal digital dengan kecepatan
r simbol perdetik memerlukan bandwitdh minimal sebesar r/2.
Untuk transmisi informasi yang tidak real-time, bandwidth yang tersedia menentukan kecepatan maksimal transmisi sinyal. Waktu yang diperlukan untuk mengirim sinyal informasi berbanding terbalik dengan ketersediaan bandwidth. Jadi semakin besar bandwith yang tersedia, semakin cepat waktu transmisi yang diperlukan.
II.5 Modulasi Amplitudo
II.6. Modulasi Frekuensi (Frequency Modulation)
Modulasi ini menggunakan frekuensi dari sinyal analog untuk membedakan kedua keadaan sinyal digital. Pada modulasi jenis ini, amplitudo dan phase dari sinyal analog adalah tetap, yang berubah adalah frekuensi sinyal analognya.
Baik FM (Frekuensi Modulation) maupun PM (Phase Modulation) merupakan kasus khusus dari modulasi sudut (angular modulation). Dalam sistem modulasi sudut frekuensi dan fasa dari gelombang pembawa berubah terhadap waktu menurut fungsi dari sinyal yang dimodulasikan (ditumpangkan). Misal persamaan gelombang pembawa dirumuskan sebagai berikut :
Uc = Ac sin (wc + θc)………..(2.15)
Dalam modulasi amplitudo (AM) maka nilai 'Ac' akan berubah-ubah menurut fungsi dari sinyal yang ditumpangkan. Sedangkan dalam modulasi sudut yang diubah-ubah adalah salah satu dari komponen 'wc + θc'. Jika yang diubah-ubah adalah komponen 'wc' maka disebut Frekuensi Modulation (FM), dan jika komponen 'θc' yang diubah-ubah maka disebut Phase Modulation (PM).
II.6.1 Pemancar FM
Tujuan dari pemancar FM adalah untuk merubah satu atau lebih sinyal input yang berupa frekuensi audio (AF) menjadi gelombang termodulasi dalam sinyal RF (Radio Frekuensi) yang dimaksudkan sebagai output daya yang kemudian diumpankan ke sistem antena untuk dipancarkan. Dalam bentuk sederhana dapat dipisahkan atas modulator FM dan sebuah power amplifier RF dalam satu unit. Sebenarnya pemancar FM terdiri atas rangkaian blok subsistem yang memiliki fungsi tersendiri, yaitu:
1. FM exciter merubah sinyal audio menjadi frekuensi RF yang sudah termodulasi
2. Intermediate Power Amplifier (IPA) dibutuhkan pada beberapa pemancar untuk meningkatkan tingkat daya RF agar mampu menghandle final stage 3. Power Amplifier di tingkat akhir menaikkan power dari sinyal sesuai yang
dibutuhkan oleh sistem antena
4. Catu daya (power supply) merubah input power dari sumber AC menjadi tegangan dan arus DC atau AC yang dibutuhkan oleh tiap subsistem
5. Transmitter Control System memonitor, melindungi dan memberikan perintah bagi tiap subsistem sehingga mereka dapat bekerja sama dan memberikan hasil yang diinginkan
6. RF lowpass filter membatasi frekuensi yang tidak diingikan dari output pemancar
7. Directional coupler yang mengindikasikan bahwa daya sedang dikirimkan atau diterima dari sistem antenna.
II.7. Osilator
berosilasi pada frekuensi dimana pergeseran fasanya adalah nol dan perolehannya sama dengan atau lebih besar dari satu. Besarnya osilasi dibatasi oleh didorongnya penguat itu ke dalam daerah ketidaklinierannya, dimana perolehannya akan berkurang. Jenis osilator yang diperlukan untuk menunjang pembahasan ini adalah osilator kristal.
II.7.1. Osilator Kristal
Salah satu jenis osilator LC adalah osilator kristal seperti yang ditunjukkan pada gambar dibawah yang dibentuk dari zat-zat crystalline tertentu.
RFC
Gambar 2.13 Osilator Kristal
karena kekuatan mekaniknya yang tinggi dan kristal yang demikian dapat ditompangkan dengan frekuensi yang mencapai jutaan putaran perdetik.
II.8. Penguat RF
Penguat RF yang ditala biasanya digunakan untuk memberikan penguatan dan selektifitas ujung depan pada pesawat penerima radio untuk memisahkan sinyal-sinyal yang masuk dari antenna, sehingga diperoleh penyaringan (filter) band pass yang tepat yang diperlukan pada penguat-penguat frekuensi antara (IF) pada pesawat penerima tersebut,dan menyediakan penyaringan untuk menghilangkan harmonisa pada rangkaian pemancar. Pada gambar dibawah ditunjukkan sebuah penguat RF yang ditala.
Vcc
R2 C
e R1
Vin
RL
Re
Gambar 2.14 Penguat RF tala tunggal
Rangakaian talanya ialah primer dari transformator yang bekerja sebagai kopling penguat beban.
penyampur dan osilator lokal,dan selektifitas yang cukup untuk mencegah masuknya frekuensi IF,frekuensi bayangan dan frekuensi respon pulsa lainnya ke dalam masukan penyampur.
II.9. Filter
Filter diperlukan untuk memisahkan sinyal yang diinginkan dari sinyal-sinyal yang tidak dikehendaki. Selain itu filter juga memperkecil pengaruh kebisingan dan interferensi pada sinyal yang diinginkan tersebut. Filter dibuat dari berbagai jenis, ada yang aktif dan ada yang pasif. Kombinasi rangkaian R,K,C akan membentuk rangkaian filter pasif. Namun jika menambahkan kompnen lain misalnya penguat (Op-Amp) maka didapatlah filter jenis aktif. Filter aktif mempunai banyak kelebihan dibandingkan dengan filter pasif,terutama karena ukurannya kecil,lebih ringan atau murah,serta memberikan banyak keluluasaan dalam rancangan filter. Kekurangan filter aktif yaitu harus diperlukan catu daya.Sebuah filter sekaligus akan mengubah amplitudo dan fasa sinusoida yang melewatinya.
II.9.1. Low Pass Filter
Vo
Gambar 2.15 Rangkaian Low pass filter
dari gambar diatas dapat dihitung besaran L,C,fc dan impedansi Z0 yang khusus untuk frekuensi cut-off dari filter tersebut dengan persamaan:
L =
Dimana R0 = L /C yaitu resistansi impedansi yang tidak tergantung pada frekuensi,dan
LPF yang digunakan adalah tipe T,oleh karena itu memakai dua buah induktor yang disusun seri sehingga harga L merupakan setengah dari harga di atas,sedangkan besaran C-nya tetap.
II.9.2. Band Pass Filter
Gambar 2.16. Rangkaian band pass filter
Impedansi output total adalah : Z0 = R0
(
)
Mixer digunakan untuk konversi frekuensi dan merupakan komponen penting dalam frekuensi radio modern (RF) sistem.Sebuah mixer mengkonversi daya RF pada satu frekuensi menjadi daya pada frekuensi lain untuk membuat pemrosesan sinyal lebih mudah dan juga murah.
Alasan mendasar untuk konversi frekuensi adalah untuk memungkinkan amplifikasi sinyal yang diterima pada frekuensi selain dari RF, atau audio, frekuensi.
komponen frekuensiyang tidak diinginkan yang dapat menghasilkan distorsi intermodulasi dan distorsi modulasi silang.
Keluaran dari penyampur biasanya langsung diteruskan ke sebuah penguat IF (amplifier IF) yang berfungsi sebagai suatu filter band pass yang lebarnya cukup untuk melewatkan jalur sisi sekitar IF dan memberikan perolehan yang diperlukan untuk meningkatkan sinyal hingga ke tingkat detaksi terakhir.
1. Mixer Penambahan
Penyampur penambahan terjadi bila sinyal masukan ditambahkan begitu saja pada keluaran sebuah osilator lokal dan kemudian diteruskan lewat sebuah alat dengan fungsi transfer yang tidak linier seperti misalnya dioda.
Alat tak linier
Gambar 2.17 Diagram blok penyampur penambahan
Sinyal masukan Vs dengan frekuensi fs mengandung jalur sisi modulasi yang ditambahkan secara langsung pada keluaran dari osilator lokal Vopada frekuensi fo. Sinyal-sinyal yang telah ditambahkan,diteruskan melalui sebuah alat tak linier misalnya dioda yang keluarannya mengandung suatu komponen yang sebanding dengan kuadrat dari masukannya.
2. Penyampur perkalian
Penyampur perkalian terjadi bila transkonduktasni rangkaian penyampur dib uat untuk berubah dengan tegangan osilator lokal,sehingga arus keluaran menjadi suatu fungsi dari hasil kali Vo dan Vs.
Alat tak Linier
Osilator lokal
Peng.If Dan Filter
K.Vif Vs.Vo
Vo (fs)
C L
Gambar 2.18 Diagram blok penyampur perkalian.
II.11 Receiver Pada Pesawat
modulator Demodulator
Gambar 2.19. Prinsip Sederhana proses modulasi
Gelombang pembawa yang belum dimodulasikan mempunyai harga amplitudo maksimum yang tetap dan frekuensi yang lebih tinggi daripada sinyal pemodulasi.(sinyal informasi),tetapi apabila sinyal pemodulasi telah diselipkan maka harga amplitudo maksimum darai gelombang pembawa akan berubah-ubah sesuai dengan harga-harga sesaat dari sinyal pemodulasi tersebut dan bentuk gelombang luar dari harga-harga amplitudo gelombang yang telah dimodulasi tersebut adalah sama dengan bentuk gelombang sinyal informasi yang asli atau dengan kata lain gelombang sinyal pemodulasi telah diselipkan pada gelombang pembawa.
II.12 Sistem Pendekatan Jarak Pendaratan.
1. Outer Marker
Outer marker dimodulasikan oleh tone 400 Hz dan bentuk inisialnya adalah dash Dash dan berada pada jarak 3,9 Nm dari landing threshold bandara. Frekuensi carriernya adalah 75 MHz.
2.Middle Marker
BAB III
TRANSPONDER GROUND STATION PADA DISTANCE MEASURING
EQUIPMENT (DME) 1119 DAN SISTEM KALIBRASI
III.1. Prinsip Kerja DME (Distance Measuring Equipment)
DME adalah fasilitas bantu navigasi udara yang memberikan informasi jarak yang akurat kepada pesawat terbang terhadap stasiun DME di darat. Distance Measuring Equipment merupakan sistem aktif yang melengkapi pesawat udara dengan memberi informasi jarak dimana jarak yang terukur merupakan jarak darat antara pesawat terbang dengan instrumen DME yang dipasang pada ground station. landasan dalam nautical mile. DME ini dipasang bersama dengan peralatan instrument landing system lainnya yang ada dibandara. DME (Distance Measuring Equipment) adalah alat navigasi udara yang berfungsi memberikan informasi jarak kepada pesawat, jarak yang di berikan adalah sudut miring antara pesawat dan transmiter dari DME ini.
VOR/DME
Gambar 3.1 Letak DME di runway (landasan bandara)
Dari gambar diatas, maka letak DME Raytheon sekitar 50o dan merek Toshiba sekitar 230o sehingga letaknya segaris dengan center line dari landasan pesawat.
Gambar 3.2 Hubungan pesawat terbang dengan DME ground station
t = waktu (s)
sebagai pengukur ketinggian pesawat terbang digunakan suatu alat yang dinamakan altimeter.
DME juga merupakan sebuah sistem radar sekunder, di mana sepasang pulsa ditransmisikan dari DME pesawat pemancar (disebut interogator) ke stasiun tanah DME di mana ia diterima oleh sebuah transponder. DME yang diletakkan didalam daerah bandara disebut Terminal DME ( TDME ).
Bagian utama dari DME yaitu : antenna,antenna changeover,transponder, monitor, dan control.
Pada dasarnya DME merupakan sebuah transponder yang mana akan memancarkan sinyal reply jika ia telah menerima sinyal introgator dari pesawat.Transponder merupakan suatu sistem yang berfungsi sebagai pendeteksi sinyal pertanyaan dari pesawat terbang.Sinyal yang diterima kemudian dikodekan dan diolah,selanjutnya dipancarkan kembali sebagai sinyal jawaban. Dan sinyal jawaban tersebut akan memberikan petunjuk letak dan posisi pesawat untuk mendarat dengan bantuan marker beacon yang telah ditentukan jaraknya terhadap runway.
DME mempunyai 2 mode yang dibedakan berdasarkan jarak antara pulsa dalam satu pasang pulsa. Mode tersebut yaitu :
(1). Mode X
Pasangan pulsa terpisah 12 micro second. Lebar pulsa adalah 3,5 micro second.
12µS
50µS
12µS
3,5µS 3,5µS
Gambar 3.3. Bentuk pulsa mode X
(2). Mode Y
Pasangan pulsa terpisah sejauh 36 micro second untuk interogasi dan 30 micro second untuk transponder.
Lebar pulsa adalah 3,5 micro second.
30µS
50µS
30µS
3,5µS 3,5µS
MODE Y
Gambar 3.4. Bentuk pulsa mode Y
Dalam dunia penerbangan , besarnya jarak yang terukur dengan satuan Nautical Mile (NM),dimana : 1 NM = 1,85 Km = 12,35 µS.
Blok Diagram DME
Prinsip kerja DME adalah pesawat memberikan pertanyaan berupa kode yang terdapat pada interogator pesawat yang akan dikirimkan pada DME, pertanyaan dari interogator pada pesawat tersebut kemudian mentriger (memicu) DME akan mengirimkan pulsa jawaban pada pesawat dengan frekuensi yang berbeda. Pesawat mengetahui jarak dari DME berdasarkan perbedaan waktu antara sinyal yang dikirim oleh pesawat dengan sinyal yang diterima dipesawat dan kemudian di nyatakan dalam nautical miles.DME beroperasi pada frekuensi VHF sehingga pancarannya line of sight.
kerusakan pada salah satu unit tersebut, dalam hal ini dikontrol oleh blok kontrol unit.
Gambar 3.5 Blok Diagram DME
Transponder switch berfungsi sebagai selektor untuk menghubungkan antena dengan transponder melalui directional coupler, sedangkan power supply digunakan sebagai pencatu daya untuk tiap-tiap blok. Dummy Load berfungsi sebagai beban pada saat ada pengetesan/perbaikan dari transponder.
PANCAR TERIMA
Gambar 3.6. Bentuk sinyal Interrogation dan sinyal reply
Sebagai persyaratan umum DME ada 6 yaitu :
1. Forward Power (kwalitas dan pancaran transmitter) maksimum sebesar 5 kw.
2. Receiver sensitivity (sensitivitas penerima pada transponder) sebesar -125 dBW.
3. Pulsa Counter (jumlah pasangan pulsa yang dipancarkan),sebesar 2700 pulsa/second atau 1350 pasangan pulsa per second.
4. Identification signal (informasi identitas bandar udara) sebesar 1350 Hz. 5. Pulsa space (jarak tiap-tiap pulsa ) sebesar 12 µS untuk mode X dan 30 µS
untuk mode Y.Untuk DME Polonia Medan digunakan mode X dimana pulsa spacenya 12 µS.
6. Reply Delay (lama proses sinyal) sebesar 50 µS.
III.2. Prinsip Kerja Transponder Ground Station DME
Transponder merupakan suatu sistem yang berfungsi sebagai pendeteksi sinyal pertanyaan dari pesawat terbang. Sinyal yang diterima kemudian dikodekan dan diolah,selanjutnya dipancarkan kembali sebagai sinyal jawaban kepesawat terbang. Transponder yang dimiliki Perum Angkasa Pura II Polonia Medan menggunakan mode X, baik untuk sinyal pertanyaan maupun untuk sinyal jawaban.
frekuensi jawaban yang dipancarkan adalah 1173 MHz. Sebagai suatu persayaratan, frekuensi IF dari transponder harus 63 MHz untuk tiap-tiap channel.
Altitude (feet)
Slant range(NM)
Ground Range (NM)
Gambar 3.7. Prinsip Kerja Transponder Ground Station (dalam Pengukuran Jarak)
Pengukuran jarak yang dilakukan dengan membandingkan lama pengiriman sinyal pertanyaan sampai menerima sinyal jawaban. Kecepatan sinyal pancaran yang dihasilkan mendekati kecepatan cahaya (3.108 m/s), sehingga pesawat dianggap diam sewaktu mengirim sinyal pertanyaan sampai menerima sinyal jawaban. DME (Distance Measuring Equipment) memberikan informasi jarak kepada pesawat, jarak yang di berikan adalah jarak miring(slant range) antara pesawat dan transmiter dari DME ini dan bukan jarak sesungguhnya antara pesawat dan DME.
pancar) dengan peralatan yang ada di pesawat, secara manual bisa dihitung dengan rumus
r2 = x2 + y2 ...(3.2) dimana : r = rentang miring (slant range)
x = ground range y = altitude (ketinggian)
Selain itu rumus yang dapat digunakan untuk mengukur jarak pesawat ke ground stasion transponder DME dan sebaliknya yaitu :
Keterangan :
Keakuratan jarak yang dihasilkan sekitar 0,2 % dari jarak sesungguhnya atau berkisar ±180 meter. Blok diagram dari transponder dapat dilihat dari gambar dibawah ini.
Signal pertanyaan dari pesawat terbang diterima oleh receiver melalui blok diplexer, blok ini berfungsi sebagai pengatur. Setelah sinyal pertanyaan diterima, selanjutnya diolah oleh blok sinyal processor. Sinyal processor melakukan fungsi sebagai berikut:
call sign
Reply (jawaban)
Squitter (Random).
Gambar 3.8. grafik sinyal interogasi DME.
Setiap channel memiliki dua codings berbeda (X dan Y) yang memiliki jarak pulsa yang berbeda. Grafik ini menunjukkan karakteristik waktu sinyal DME untuk masing-masing saluran.
(1).Signal identifikasi (Identification Pulses)
Signal ini dipancarkan dengan kode morse tiap 30 detik. Signal ini berfungsi untuk memberikan informasi lokasi Bandara kepada pesawat. Pada Bandara Polonia signal identifikasi yang dipancarkan yaitu MDN.
(2).Signal reply
Signal ini dipancarkan oleh transponder apabila menerima signal interogasi, dengan mode yang sama tetapi frekuensi berbeda, berdasarkan frekuensi kerja transponder DME tersebut. Selisih dari frekunsi interogasi dengan frekuensi replay sebesar 63 MHz. Lamanya waktu antara signal interogasi dengan signal reply (delay time) sebesar 50 µs.
(3).Signal squitter
Pulsa ini dipancarkan setiap saat. Pulsa ini merupakan pulsa membawa dari pulsa reply dan akan tetap dipancarkan secara random walaupun transpoder tidak menerima pulsa interrogator. Apabila transponder tidak menerima pulsa interrogator dan tidak sedang memancar pulsa Ident, pulsa squiter akan terpancar tanpa membawa muatan ( ident maupun reply ). Pulsa ini diambil kembali kemudian diberikan ke AGC ( Automtic Gain Control ) yang berfungsi untuk mengatur power generator pulsa squitter. Signal squitter yang dipancarkan merupakan pasangan pulsa (pulse pair) dengan jumlah 2700 pps (pulse pair per second).
Monitor Unit Transponder
Apabila transponder bekerja tidak sesuai dengan spesifikasi yang telah ditentukan,maka monitor akan mendeteksi perubahan tersebut dan membangkitkan sinyal alarm sebagai tanda bahwa pada transponder terjadi kesalahan. Gambar berikut menunjukkan blok diagram dari monitor unit.
Gambar 4.1. blok diagram monitor unit
Monitor unit menghasilkan pulsa pertanyaan yang digunakan untuk menginterogasi penerima DME, dalam hal ini diberikan kepada penerima transponder. Setelah diproses maka pulsa jawaban dipancarkan dan dimonitor oleh monitor unit sehingga memberikan suatu sinyal alarm pada saat keluaran tidak normal.
Output osilator ini dimungkinkan pada saat trigger select switch pada posisi normal dan dimodulasi dengan osilator 63 MHz.
Sinyal ini digunakan untuk menghasilkan pulsa 9,6 µs dan 3,5µs secara berulang-ulang. Sinyal ini juga di delay sebesar 12 µs (mode X) dan 30 µs (mode Y) dan dihubungkan terhadap transponder melalui directional coupler (D/C).
Setelah transponder mengalami proses delay selama 50 µs maka dihasilkan pulsa jawaban yang masih termodulasi. Pulsa Jawaban ini dihubungkan terhadap blok power dan receiver sensitivity. Dalam blok ini kedua sinyal pertanyaan dan jawaban dibentuk menjadi pulsa digital. Output dari rangkaian ini digunakan untuk memonitor reply delay,identifikasi sinyal,pulsa counter,receiver sensitivity,power dan pulsa spacing.
Dalam blok monitor reply delay dibandingkan pulsa pertanyaan dan pulsa jawaban. Apabila salah satu dari blok ini bekerja secara tidak normal maka akan dibangkitkan pulsa alarm card no.1.
Monitor Reply Delay
Monitor reply delay adalah salah satu bagian dari monitor unit yang berfungsi untuk memonitor pemrosesan sinyal jawaban yang dipancarkan ke pesawat terbang dari transponder. Dengan demikian diketahui, apakah waktu pemrosesan sinyal jawaban dihasilkan sesuai dengan persyaratan yang telah ditentukan yaitu sebesar 50 µs ± 1 µs.
Pada dasarnya,pendeteksian lamanya proses sinyal pertanyaan untuk mendapatkan pulsa jawaban sebesar 50 µs adalah dengan cara membandingkan pulsa pertanyaan yang telah di delay sebesar 50 µs dengan pulsa jawaban yang telah mengalami proses (delay) sebesar 50 µs juga.
Blok ISG unit memberikan pulsa pertanyaan terhadap transponder dan sistem delay pada blok monitor reply delay secara bersamaan. Pulsa pertanyaan ini di delay selama 50 µs,setelah pulsa pertanyaan pada transponder menghasilkan pulsa jawaban yang telah mengalami proses selama 50 µs,selanjutnya kedua pulsa pertanyaan yang telah didelay tersebut secara bersamaan dideteksi pada blok reply delay detektor. Apabila delay dari salah satu atau keduanya tidak terpenuhi (50 µs ±1µs) maka alarm akan dibangkitkan karena memungkinkan untuk terjadinya kerusakan sistem pemancaran pada salah satu blok kabinet DME dan memerlukan pemeriksaan alat yang lebih rutin (kalibrasi alat).
III.4 Sistem Kalibrasi Alat
Kalibrasi adalah pengujian ketelitian pengukuran suatu peralatan dengan membandingkan dengan ukuran dasar yang telah ditentukan.
Kalibrasi melayani 2 fungsi yaitu:
1. Menetapkan atau mengoreksi kesalahan setelah perakitan (Commisioning) dan pemindahan alat.
2. Untuk memperoleh atau menetapkan konstanta yang merupakan koreksi kesalahan sistimatika yang diperkenan kan dalam pengoperasian sistim sampai ketelitian yang dibutuhkan.
Didalam kalibrasi ini terdapat dua metode, yaitu: a. Metoda pertama
b. Metode Kedua
Kalibrasi yang memantau target dimana lintasan pendaratan telah di ketahui dengan pasti.
Untuk memperoleh ketelitian yang maksimum, sistim harus dikalibrasi sedapat mungkin di bawah kondisi yang dapat dioperasikan. Selain itu dapat juga mengkalibrasi antenna pemancar yang berguna dalam memperkecil kesahlahan dan selanjutnya dilakukan kalibrasi keteknikan apakah tepat atau tidak untuk semua sistim.Secara umum penerbangan kalibrasi (Flight Inspection) terbagi menjadi empat jenis yaitu:
1. Site Evaluation
penerbangan kalibrasi jenis ini (site evaluation) dilakukan dalam rangka menguji bagi kelayakan suatu bandara dengan kondisi sekitarnya dalam rangka penambahan/pemasangan fasilitas navigasi terutama Instrument Landing System.
2. Commisioning
Penerbangan Commisioning (Flight Commisioning) dilakukan sebagai pengujian terhadap fasilitas navigasi penerbangan yang baru selesai dipasang untuk menguji semua besaran parameter dan kinerja agar sesuai dengan standar,untuk selanjutnya untuk melengkapi informasi sebagai dukungan operasional bahwa pada bandara tersebut telah dipasang fasilitas navigasi baru.
3. Periodic
penerbangan kalibrasi jenis ini (Periodic Flight Inspection) adalah penerbangan inspeksi yang dilakukan secara berkala guna menguji/mengetahui beberapa besaran parameter dan kinerja peralatan agar tetap sesuai dengan standar yang ditetapkan, sebagai acuannya adalah hasil Flight Commisioning.
4. Special
lain kecelakaan pesawat,perubahan atau modifikasi terhadap peralatan untuk meningkatkan dukungan pelayanan penerbangan.
Penerbangan spesial ini juga diperlukan bilamana ada laporan dari penerbang tentang tidak berfungsi peralatan sesuai dengan standar, pada penerbangan spesial ini semua parameter peralatan akan di setting ulang dan sebagai acuan adalah hasil penerbangan.
3.4.1 Proses Kalibrasi
Peralatan kalibrasi yang dipergunakan adalah sebagai berikut :
1. Pesawat Kalibrasi dan Navigasi
Pesawat kalibrasi adalah sebuah pesawat khusus yang diberikan nama “Pesawat Laboratorium Kalibrasi dan Navigasi Telecomunication”
2. Seperangkat Theodolit.
Theodolit adalah seperangkat peralatan yang gunanya untuk menentukan arah pesawat kalibrasi tersebut.
Pesawat kalibrasi pertama sekali arahnya ditujukan ke stasiun pemancar ILS yang terdapat pada pos masing-masing pemantau di ground stasiun. Dari arah ini pesawat kalibrasiterbang level run untuk memperoleh data sudut Glide Path. Pilot pesawat harus mengikuti instruksi dari petugas pemantau,pada derajat berapa sudut pendaratan yang ditunjukkan pada indikator meter.
III.5. Metode Pengukuran
Pengukuran karakteristik perangkat ILS terdiri dari dua bagian, yaitu:
a. Pengukuran pada stasiun bumi dimana sistim pengukuran terbagi dua
yaitu:
Ground Check (Week Maintenance)
Flight Check (Periodik Maintenance)
Pengukuran pada bagian ground check adalah untuk penentuan standarisasi pemancar Localizer (penentuan azimut center line) dan pemancar Glide Path (penuntun sudut pendaratan) pada pesawat terbang yang dilakukan pada seperangkat peralatan ILS di stasiun Bumi (Ground Stasiun) yang merupakan stasiun pemancar. Untuk periodik flight check maintenance ini dilakukan pada saat pesawat kalibrasi datang ke lokasi.
b. Pengukuran pada pesawat kalibrasi
Pengukuran pada bagian (a) adalah untuk penentuan standarisasi pemancar Localizer (penentuan azimut center line),pemancar Glide Path (penuntun sudut pendaratan) dan DME(distance Measuring Equipment)pada pesawat terbang yang dilakukan pada seperangkat peralatan ILS di stasiun Bumi (Ground Stasiun) yang merupakan stasiun pemancar. Untuk periodik flight check maintenance ini dilakukan pada saat pesawat kalibrasi datang ke lokasi.
Pengukuran yang dilakukan dengan peralatan pesawat terbang merupakan penerima yaitu pesawat yang bernama “Pesawat Laboratorium Kalibrasi Navigasi dan Telekomunikasi”. Pada saat ini kita melakukan adjusment (penyetelan) untuk mendapatkan asimut dan sudut pendartan pesawat sesuai instruksi dari pesawat kalibrasi.
baik atau tidak maka diadakan kalibrasi sekali 4 bulan. Pengukuran untuk pesawat kalibrasi dilakukan di Curug (Tangerang).
BAB IV
ANALISIS DATA
Penelitian yang dilakukan bertujuan untuk mengetahui parameter-parameter pengukuran transponder ground station pada DME dan menganalisis waktu pancar pesawat dari ground station DME 1119 ke pesawat dan sebaliknya.
4.1. Spesifikasi Alat Distance Measuring Equipment (DME) 1119
Transmitter
- Radiasi daya efektif 39dBW
- Jumlah Pulsa 2700 ± 90 pps
- Jumlah Pulsa Squitter 2700 pps
- Jumlah Pulsa Identifikasi 1350 ± 2 % pps.
Antenna
- Penguatan 8,5 dBi
- Radiasi Pancaran
Vertikal 60
Receiver
- Lebar Bidang Frekuensi 1025 – 1150 MHz
- Stabilitas Frekuensi ± 60 KHz
- Pasangan pulsa yang diterima
Channel mode x 12 ± 0.5 µs
Channel mode y 36 ± 0.5 µs
- Pasangan pulsa yang ditolak
4.2. Analisis Data Pengkururan Ground Check DME
Berdasarkan penelitian dilapangan,diperoleh pengecekkan parameter DME sebagai berikut:
Tabel 4.1. Data Monitor unit AMS Ground Check Transponder DME (Tx1)
Tx Space(µs) Tx PRF
Tabel 4.2. Data Monitor AMS Ground Check Transponder DME (Tx2)
Tx Space(µs) Tx PRF
dipancarkan dan dimonitor oleh monitor unit sehingga apabila keluaran tidak normal maka monitor unit akan memberikan suatu sinyal alarm .
. Hasil dari data Interrogation Signal Generator diperoleh dari monitor reply delay yang terletak pada cabinet DME. Dari data hasil penelitian Pada Interrogation Signal generator(ISG) unit memberikan pulsa pertanyaan terhadap transponder dan sistem delay pada blok monitor reply delay secara bersamaan Pulsa pertanyaan ini di delay selama 50 µs,setelah pulsa pertanyaan pada transponder menghasilkan pulsa jawaban yang telah mengalami proses selama 50 µs,selanjutnya kedua pulsa pertanyaan yang telah didelay tersebut secara bersamaan dideteksi pada blok reply delay detektor. Apabila delay dari salah satu atau keduanya tidak terpenuhi (sebesar 50 µs ±1µs) maka alarm akan dibangkitkan karena memungkinkan untuk terjadinya kerusakan sistem pemancaran pada salah satu blok kabinet DME dan memerlukan pemeriksaan alat yang lebih rutin (kalibrasi alat).Data hasil pengechekkan secara rutin dapat dilihat pada tabel berikut ini:
4.3. Analisis Data Jarak Ground Range terhadap Ketinggian terbang
DME akan mengukur jarak dalam garis lurus ke suar tanah (miring rentang), tidak jauh dari titik di tanah secara vertikal di bawah pesawat (kisaran tanah). Perbedaannya secara umum tidak signifikan, kecuali bila secara langsung melalui sebuah mercusuar, di mana jarak yang ditampilkan adalah ketinggian di atas mercusuar. Tabel dibawah menunjukkan besarnya efek ini.
Tabel.4.3. Data Ground Range (jarak horizontal) terhadap tinggi terbang.
Jenis Pesawat Ground Range (NM)
Pengukuran dilakukan dengan menghubungkan station pemancar dibumi dengan penerima pad pesawat ”flight check” dan data yang diperoleh dapat dilihat dari tower yang ada dibandara. Dari hasil data yang diperoleh maka untuk mencari slant range (jarak miring) dari antenna transponder ke pesawat dan sebaliknya adalah dengan menggunakan rumus 3.2 :
r2 = x2 + y2...(3.2)
Rentang miring (sisi miring) pada jarak horizontal 15 NM sebesar : Anggap ground range sebagai X dan ketinggian sebagaiY maka :
Maka untuk menghitung waktu yang dibutuhkan dengan persamaan 3.1 yaitu :
T = waktu (anggap t pancar(interrogasi) = t terima(reply)) Maka :
Untuk selanjutnya dapat dilihat pada tabel dibawah ini dengan perhitungan yang sama.
Tabel.4.4. Data Ground Range (jarak horizontal) terhadap Waktu Pancar.
BAB V
KESIMPULAN DAN SARAN
V.1. KESIMPULAN
Berdasarkan hasil penelitian dan pembahasan dapat disimpulkan sebagai berikut: 1. Dari hasil analisis data waktu pancar pesawat terbang di Bandara Polonia
Medan yang sesuai dengan fungsi Marker Beacon. Pada Outer Marker adalah 61,815 μs , dan pada Middle Marker adalah 6,1816 μs.
2. Dari data hasil pengukuran/pengecekkan keadaan parameter transponder ground station pada DME tidak terlalu menunjukkan perubahan nilai yang terlalu signifikan atau perubahan nilai nya tidak terlalu besar dengan nilai ketetapan/standar yang sudah ada.Dengan demikian peralatan tersebut masih dapat dioperasikan di bandara polonia .
V.2. SARAN
1. Agar gangguan pada transponder mudah diamati sebaiknya tampilan dari monitor tidak hanya dengan menggunakan lampu indikator tetapi menggunakan display agar lebih jelas besarnya penundaan yang diberikan dan dihubungkan dengan alarm yang memiliki suara dengan frekuensi yang berbeda dari setiap kesalahan yang diberikan.
DAFTAR PUSTAKA
Direktorat Jenderal Perhubungan Udara. 2005. Operations & Maintenance Manual 1119 DME. Jakarta : Divisi Fasilitas Elektronika Penerbangan.
Proakis, John G.1997. Pemrosesan Sinyal Digital. Jilid 1. Jakarta : Prenhallindo.
Roddy, Dennis dan Coolen, John. 2001. Komunikasi Elektronik. Jilid 1. Edisi ke-4. Jakarta : Prenhallindo.
Suhana. 2004. Teknik Telekomunikasi. Cetakan Ke-8 . Jakarta : Pradnya Paramitha.
Shrader, Robert L. 1991. Komunikasi Elektronika. Jilid 1. Edisi ke-5. Jakarta : Erlangga.
Widjanarka, Wijaya. 2006. Teknik Digital. Jakarta : Erlangga.
Yusuf, E. Subari. 2005. Student Guide Navaids Distance Measuring Equipment (DME). Medan : Akademi Teknik Keselamatan Penerbangan.
, Instrument Landing Sistem DME . Diakses pada tanggal 12 desember
, Distance Measuring Equipment . Diakses Pada tanggal 23 desember2009
, Teori Navigasi Distance Measuring Equipment di bandara . Diakses pada tanggal 05/01/2010.
LAMPIRAN
Data Harian Ground Check Transponder DME (Tx1)
Data Harian Ground Check Transponder DME (Tx1) (pada Interrogation Signal Generator)
GgAg
