ANALISIS DAN PERANCANGAN
CONVERTER PENGIRIMAN DATA UNICAST
KE MULTICAST DAN FORMAT DATA
ASTERIX-21 VERSI 0.26 KE VERSI 0.23 DI
BPPT
Aditya Putra Prathama
Universitas Bina Nusantara, Jl. Kebon Jeruk Raya No.27, Kebon Jeruk, Jakarta Barat, 021-5345830, aditputama@yahoo.com
Muhammad Lukmanur Hakim
Universitas Bina Nusantara, Jl. Kebon Jeruk Raya No.27, Kebon Jeruk, Jakarta Barat, 021-5345830, muhammadlukmanurhakim@gmail.com
Samudera Kevin Ganesha
Universitas Bina Nusantara, Jl. Kebon Jeruk Raya No.27, Kebon Jeruk, Jakarta Barat, 021-5345830, samudera_wantah@yahoo.com
I Made Astawa
Badan Pengkajian dan Penerapan Teknologi, Jl. MH. Thamrin No.8, Kebon Jeruk, Jakarta, 021-3168447, deastawa@yahoo.com
ABSTRAK
Skripsi ini membahas tentang perancangan dan implementasi program converter untuk sebuah sistem penerbangan yang sedang dikembangkan oleh BPPT (Badan Pengkajian dan Penerapan Teknologi). Tujuan dari skripsi ini adalah untuk membantu pengujian sistem ADS-B (Air Dependent Surveillance Broadcast) yang berada di BPPT. Metode yang digunakan oleh penulis adalah metode analisis yang dilakukan dengan 3 cara yaitu mencari referensi literatur yang berkaitan, melakukan wawancara dengan dosen pembimbing, dan meninjau langsung sistem ADS-B yang sedang berjalan di BPPT. Analisis yang didapat oleh penulis adalah ADS-B receiver yang berada di BPPT memiliki format data ASTERIX-21 versi 0.26 dan mengirimkan data secara unicast ke ADS-B Data Processor. Sementara kondisi yang diharapkan adalah ADS-B receiver dapat mengirimkan format data ASTERIX-21 versi 0.23 secara multicast ke ADP. Untuk itu, perlu dibuat sebuah program yang akan ditempatkan diantara ADS-B receiver dan ADP dimana program tersebut berfungsi untuk menerima format data ASTERIX-21 versi 0.26 secara unicast dari ADS-B dan kemudian mengirimkan kembali data tersebut ke ADP dengan format data ASTERIX-21 versi 0.23 secara multicast.
1. Pendahuluan
Perkembangan teknologi di dunia industri penerbangan terus bergerak maju dengan sangat pesat. Pada mulanya posisi sebuah pesawat terbang dapat diketahui dengan menggunakan teknologi Radio
Detection and Ranging atau yang bisa disebut radar. Namun teknologi ini masih memiliki beberapa
keterbatasan sehingga pada akhirnya FAA (Federal Aviation Administration) berusaha untuk menemukan suatu teknologi baru yang dapat memberikan lebih banyak keuntungan pada keselamatan dan efisiensi penerbangan. Akhirnya dikembangkanlah teknologi ADS-B (Air Dependent Surveillance Broadcast) dimana setiap pesawat yang dilengkapi sistem tersebut akan memperoleh posisinya sendiri menggunakan konstelasi GPS (Global Positioning System) (Francis, 2011). Pesawat akan secara terus menerus mengirimkan informasi kepada ground station dan pesawat lain yang juga dilengkapi ADS-B receiver. Informasi yang dikirimkan tidak hanya berisi tentang posisi pesawat tersebut melainkan juga berisi tentang tipe pesawat, tujuan pesawat, negara asal pesawat, ketinggian pesawat, kemiringan pesawat, kondisi cuaca, kecepatan angin, dan informasi – informasi lain yang sangat berguna bagi ATC (Air Traffic Control) dan pesawat-pesawat lain (Mayer, 2009).
Sesuai dengan rekomendasi ICAO (International Civil Aviation Organization) pada tahun 2002 untuk memilih teknologi ADS-B sebagai prioritas utama untuk diterapkan dalam penerbangan di kawasan Asia/Pasifik, PT. Angkasa Pura dan BPPT terus berusaha untuk menerapkan teknologi ini di wilayah Indonesia. Sebelumnya, dengan menggunakan radar, dibutuhkan waktu kurang lebih 12 detik bagi radar untuk mendapatkan posisi pesawat dengan melakukan putaran 360 derajat. Dengan diterapkannya ADS-B, ATC (Air Traffic Control) akan mendapatkan posisi pesawat dengan lebih cepat dan akurat.
Indonesia memulai program ADS-B pada tahun 2006 dalam suatu kemitraan dengan SITA dan Thales yang merupakan produsen dari perangkat keras teknologi ADS-B. Sejak saat itu, Indonesia sudah memiliki 30 ground station yang dilengkapi dengan ADS-B yang siap dioperasionalisasikan untuk mencakup lintasan pesawat di udara dalam radius 250 mil. Hingga saat ini, BPPT (Badan Pengkajian dan Penerapan Teknologi) terus berusaha untuk mengembangkan sistem ADS-B pada penerbangan di Indonesia. Salah satunya adalah sistem yang akan diimplementasikan pada ADP (ADS-B Data Processor). Pengembangan sistem ini bertujuan agar ADP dapat memproses data Asterix-21 yang diterima dari alat ADS-B Receiver yang memiliki beragam versi dan telah tersebar di berbagai wilayah di Indonesia, seperti di Jakarta, Makassar, Sorong dan Natuna. Hingga bulan Maret 2009, data Asterix-21 diketahui telah memiliki 34 versi dengan versi 1.3 sebagai yang terbaru. ADP memiliki fungsi untuk memproses data yang dikirimkan oleh ADS-B Receiver. Data Asterix-21 yang telah diterima oleh ADP kemudian akan kembali diproses untuk diformat ulang menjadi format data Asterix-62 untuk kemudian dikirimkan ke HMI (Human-Machine Interface). HMI inilah yang akan menampilkan berbagai macam informasi tentang setiap pesawat yang terus mengirimkan datanya ke ground station melalui ADS-B Transponder yang mereka miliki. Pesawat akan secara terus menerus mengirimkan semua informasi penerbangan secara broadcast untuk selanjutnya diterima oleh ADS-B Receiver yang terdapat di ground station maupun di pesawat-pesawat lainnya.
Indonesia dengan lalu lintas udara yang semakin ramai memiliki wilayah geografis yang sangat luas dan masih belum semua terjangkau oleh radar. Karena itu, BPPT (Badan Pengkajian dan Penerapan Teknologi) berusaha untuk mengembangkan dan menerapkan teknologi ADS-B pada dunia penerbangan di Indonesia. Dalam penerapannya, ADS-B receiver akan menerima data dari ADS-B transmitter dengan format data Asterix-21 untuk selanjutnya diteruskan ke ADP (B Data Processor). Dengan alat ADS-B receiver yang memiliki beragam versi dari format data Asterix-21 dan tidak memungkinkan untuk pembaharuan piranti lunak, maka BPPT membuat suatu sistem yang terintegrasi dengan ADP dimana sistem tersebut akan mampu menerima berbagai macam versi format data Asterix-21 dari ADS-B receiver untuk selanjutnya diteruskan ke HMI (Human-Machine Interface), salah satunya adalah untuk dapat menerima format data Asterix-21 versi 0.23. Untuk melakukan pengujian, tentunya BPPT membutuhkan ADS-B receiver yang memiliki format data Asterix-21 dengan versi 0.23, namun ADS-B receiver yang
terdapat di BPPT mengirimkan data ke ADP dengan versi 0.26. Salah satu ADS-B receiver yang mentransmisikan format data Asterix-21 dengan versi 0.23 berada di daerah Makassar, maka apabila pengujian dilakukan dengan langsung mengunjungi daerah tersebut dianggap akan memakan waktu dan biaya yang tidak efisien. Oleh karena itu diperlukan suatu program yang mampu untuk melakukan konversi terhadap format data Asterix versi 0.26 menjadi versi 0.23 untuk memudahkan BPPT dalam melakukan pengujian sistem pada ADP.
Menurut Stites, C. (2006), ADS-B (Automatic Dependent Surveillance Broadcast) adalah teknologi yang menyediakan informasi data lalu lintas udara dan cuaca untuk pilot. Setiap detiknya pesawat yang dilengkapi ADS-B akan mem-broadcast data kepada setiap pesawat tentang posisi satu sama lain secara detil. Menurut Ross, J. (2012) ADS-B sudah mampu melampaui teknologi radar yang ada dengan menggunakan konstelasi GPS untuk memberitahu posisi pesawat sekaligus mengirim berbagai informasi ke
ground station dan pesawat lain yang juga telah dilengkapi oleh sistem ADS-B. Informasi dari ADS-B
receiver akan diproses oleh ADP (ADS-B Data Processor) sebelum akhirnya ditampilkan dalam program HMI (Human Machine Interface). Dari kutipan Syafrizal, M. (2005), unicast adalah metode transmisi data yang tertuju kepada satu host (one to one) sedangkan multicast adalah metode transmisi yang bertujuan kepada banyak host ( tidak semua host) atau juga dikenal sebagai metode transmisi point-to-multipoint (one
to many),.
Metode untuk mengkonversi unicast menjadi multicast dilakukan dengan cara menyiapkan satu
node yang menerima paket unicast dan menentukan apabila paket tersebut telah disertai destination address
maka paket unicast tersebut akan diubah menjadi paket multicast dan diteruskan sesuai tujuan, sedangkan apabila tidak disertai destination address maka akan diteruskan ke setiap node yang terhubung (Kish & Charles, 2011).
ADS-B receiver menggunakan metode transmisi data unicast dan format data Asterix kategori versi 0.26, sedangkan ADP menggunakan metode transmisi data multicast dan format data Asterix kategori versi 0.23 (ICAO, 2010). ASTERIX (All Purpose STructured Eurocontrol SuRveillance Information EXchange) adalah standar Eurocontrol untuk format data yang digunakan dalam transmisi informasi antara pengawasan dan sistem automasi dalam dunia penerbangan. Asterix mendefinisikan struktur data yang akan dipertukarkan melalui media komunikasi, dari pengkodean setiap bit informasi hingga organisasi dari data dalam blok data tanpa kehilangan informasi selama keseluruhan proses. Menurut Open System Interconnection (OSI) Reference Model (International Standar Organization (ISO) Standar 7498, Asterix bekerja pada layer 6 dan 7, yaitu presentation layer dan application layer. Untuk transmisi data yang terkait dengan aplikasi tertentu, Asterix telah dikelompokkan ke dalam 256 kategori oleh RDE-TF (suRveillance Data Exchange Task Force). Transmisi data pada penerbangan komersil menggunakan format data Asterix kategori 21. Asterix terdiri dari blok-blok data dimana setiap blok data terdiri dari :
• Kategori data (CAT) = 021 adalah field berisi 8 bityang menjelaskan bahwa blok data ini mengandung pesan ADS-B.
• LEN adalah field berisi 16 bit yang menjelaskan panjang total dari blok data termasuk field CAT dan LEN.
• FSPEC adalah field berisi 8 bit yang menjelaskan spesifikasi dari field.
• Pesan ADS-B akan dibuat berdasarkan data items yang disusun berdasarkan urutan yang ditentukan oleh FRN (Field Reference Number).
2. Metodologi
Untuk mengatasi permasalahan yang dihadapi BPPT dalam melakukan pengujian sistem pada ADP tersebut, maka dibutuhkan suatu program converter yang dapat menerima data Asterix-21 versi 0.26 dari ADS-B Receiver. Program ini akan berfungsi untuk melakukan konversi pada data tersebut menjadi data Asterix-21 versi 0.23. Selain itu program juga harus mampu mengirimkan kembali data tersebut kepada ADP dengan mengubah metode transmisi data dengan menerima data secara unicast dan mengirimkannya kembali secara multicast. Pada implementasinya, program ini akan dijalankan pada komputer yang akan ditempatkan diantara ADS-B Data Receiver dan ADP.
2.1 Perancangan Program
Gambar 2.1 Data Flow Diagram
Di dalam program ini akan terdapat 3 proses utama yang akan terus berjalan secara simultan dan terus menerus, yaitu proses penerimaan data dari ADS-B Receiver, proses konversi data menjadi data Asterix-21 versi 0.26, dan proses pengiriman kembali data hasil konversi tersebut kepada ADP secara multicast. Berikut ini adalah penjelasan dari ketiga proses tersebut :
1. Penerimaan Data
Program akan terus menerus menerima aliran data dari ADS-B Receiver yang akan mengirimkan data Asterix-21 versi 0.23 secara unicast. Proses identifikasi akan terlebih dahulu dilakukan terhadap setiap data yang masuk untuk menentukan awal dari blok data yang akan ditandai dengan oktet yang memiliki nilai desimal 21 dimana oktet tersebut merupakan penanda dari awal blok data Asterix-21. Setelah itu program akan kembali menerima data sesuai dengan panjang dari keseluruhan blok data tersebut hingga didapatkan suatu blok data Asterix-21 yang utuh. Kemudian program akan terus mengulangi proses yang sama untuk mendapatkan setiap blok data yang dikirimkan oleh ADS-B Receiver.
2. Konversi Data
Setiap blok data yang telah berhasil diterima akan dikonversi menjadi blok data Asterix-21 versi 0.23. Proses konversi ini akan dilakukan dengan cara menyalin satu persatu isi dari blok data Asterix-21 versi 0.26 ke dalam blok data baru yang akan berisi data Asterix-21 versi 0.23. Sebelum dipindahkan, data yang memiliki format berbeda akan terlebih dahulu di konversi, sedangkan data yang harus dihilangkan tidak akan ikut disalin kedalam blok data baru tersebut. Proses ini akan dilakukan terhadap setiap blok data yang sudah berhasil diterima dari ADS-B Receiver.
3. Pengiriman Data
Setiap blok data yang telah berhasil dikonversi menjadi blok data Asterix-21 versi 0.23 akan kembali dikirimkan kepada ADP. Blok-blok data tersebut akan dikirimkan kembali dengan menggunakan metode pengiriman secara multicast. Proses pengiriman kembali data ini akan berlangsung secara terus menerus beriringan dengan proses penerimaan dan konversi data. 2.2 Sinkronisasi Antar Proses
Ketiga proses yang berjalan dalam program ini akan terus berlangsung secara terus menerus dan beriringan. Aliran data yang dikirimkan oleh ADS-B Receiver akan berjalan dengan sangat cepat dan berpotensi untuk menimbulkan masalah pada salah satu proses. Contohnya proses pengiriman kembali data mungkin akan berlangsung lebih lama dari proses penerimaan data karena data tersebut akan terlebih dahulu melewati proses konversi sehingga menimbulkan potensi terjadinya penumpukan data. Untuk itu dibutuhkan sinkronisasi antara proses penerimaan, konversi, dan pengiriman kembali data agar program dapat terus berjalan dengan lancar. Pada ketiga proses tersebut akan terdapat sumber daya yang digunakan secara bersama-sama (shared
resources), sehingga suatu mekanisme sinkronisasi mutlak dibutuhkan untuk diterapkan pada
program. Mekanisme sinkronisasi akan menjamin ketersediaan sumberdaya yang dibutuhkan dalam masing-masing proses tersebut. Hal ini bertujuan agar setiap proses dapat menggunakan sumberdaya secara bergantian serta menghindari terjadinya konflik yang mungkin terjadi diantara ketiga proses tersebut.
Program ini akan menggunakan 2 sistem antrian (Queue) yang berfungsi untuk menampung setiap blok data hasil proses. Masing-masing sistem antrian ini akan berfungsi sebagai tempat penyimpanan sementara setiap blok data hasil proses penerimaan data dan blok-blok data hasil proses konversi. Sistem antrian ini akan dibagi menjadi 2, yaitu satu antrian yang bertugas untuk mengatur alur proses penerimaan dengan proses konversi data dan satu antrian lainnya yang bertugas untuk mengatur alur proses konversi dan proses pengiriman kembali data. Mekanisme sinkronisasi akan terjadi melalui kedua sistem antrian tersebut.
Sinkronisasi akan dilakukan dengan cara mengatur akses dari setiap proses terhadap masing-masing sistem antrian tersebut. Suatu proses harus menunggu apabila proses lainnya sedangkan memasukkan atau mengambil data dari sistem antrian. Proses konversi data akan menunggu hingga proses penerimaan data menghasilkan blok data yang siap untuk di konversi dan memasukannya ke dalam antrian. Selain itu proses pengiriman kembali data juga akan menunggu hingga ada blok data hasil dari proses konversi di dalam antrian yang siap untuk dikirimkan. 2.3 Penerapan Multithread
Untuk menunjang performa, program ini akan dirancang dengan menggunakan konsep
multithread. Ketiga proses yang menjadi proses utama masing-masing akan dijadikan setiap thread
yang menjalankan prosesnya sendiri. Hal ini bertujuan agar ketiga proses tersebut dapat berjalan secara cepat dan simultan sehingga dapat mengimbangi kecepatan penerimaan aliran data yang sangat tinggi. Selain itu, penerapan multithread juga diharapkan dapat memaksimalkan penggunaan sumberdaya memori yang dialokasikan oleh CPU.
Sesuai dengan tugasnya masing-masing, akan ada 3 thread yang dipanggil oleh thread utama dalam program ini, yaitu thread receiver yang berfungsi untuk menerima data, thread
converter yang bertugas melakukan konversi data, dan thread sender yang berfungsi untuk mengirimkan kembali data. Ketiga thread tersebut akan memanggil method-method yang berasal dari 4 class, yaitu class receiver, converter, sender dan queue. Komunikasi antara ketiga thread tersebut akan dijembatani oleh sistem antriannya masing-masing.
Dengan perancangan program yang menggunakan konsep multithread, maka diperlukan adanya suatu mekanisme yang dapat melindungi shared resource yang akan diakses oleh ketiga thread. Mekanisme yang dimaksud adalah mutex (mutual exclusion). Mutex akan berfungsi untuk melindungi bagian-bagian dari program yang termasuk dalam critical section. Di dalam program ini, critical section yang dimaksud adalah proses pemasukkan dan pengambilan blok data oleh ketiga thread yang merupakan bagian dari operasi terhadap sistem antrian.
Ketika salah satu thread akan memasukkan suatu blok data ke dalam sistem antrian, thread tersebut akan mengunci mutex agar thread lain tidak dapat mengambil blok data dari dalam sistem antrian. Sebagai contoh, apabila thread receiver akan untuk memasukkan blok data ke dalam sistem antrian, maka thread tersebut akan mengunci mutex agar blok-blok data tidak dapat diambil dari dalam sistem antrian. Thread converter yang akan melakukan proses konversi data harus menunggu thread receiver untuk melepaskan kunci mutex nya untuk mengambil blok data dari dalam antrian. Hal ini bertujuan agar blok data akan selalu tersedia ketika sebuah thread ingin 2.4 Metode Konversi Data
2.4.2 Konversi Terhadap Field FRN 27 & 28
Pada dasarnya perbedaan FRN 4 pada Asterix-21 versi 0.26 dan versi 0.23 terletak pada panjang data dan derajat yang digunakan. Meskipun demikian, sebenarnya field FRN 4 dari kedua versi tersebut tetap memiliki nilai yang sama karena nilai yang sebenarnya merupakan hasil kali dari nilai desimal 4 oktet latitude atau 4 oktet longitude dengan derajat yang digunakan. Karena itu, untuk melakukan konversi pada FRN 4, nilai sebenarnya dari
latitude dan longitude pada Asterix-21 versi 0.26 harus diketahui terlebih dahulu. Setelah
nilai itu diketahui baru kemudian nilai itu akan dibagi dengan derajat FRN 4 yang dimiliki Asterix-21 versi 0.23. Setelah proses tersebut selesai, maka nilai itu akan ditampung dalam variabel n yang bertipe integer untuk kemudian diambil sebanyak 3 oktet menggunakan struktur data bertipe union. Sebuah struktur data bertipe union yang memiliki variabel bertipe integer dan array bertipe unsigned char [4] dibutuhkan dalam proses konversi ini. Nilai yang telah didapat sebelumnya akan dimasukkan ke variabel bertipe integer tersebut. Selanjutnya 3 oktet akan diambil melalui array yang bertipe unsigned char tersebut dengan index [0], [1], dan [2].
2.4.2 Konversi Terhadap Field FRN 27 & 28
Proses konversi yang dilakukan terhadap field FRN 27 dan 28 pada data Asterix-21 versi 0.26 dilakukan dengan cara tidak mengikutsertakan nilai dari kedua FRN tersebut ketika proses penyalinan satu persatu oktet pada blok data dilakukan. Dengan tidak diikutsertakannya kedua field ini tetntunya akan berdampak pada perubahan bit penanda kedua field tersebut pada FSPEC. Bit- bit penanda field FRN 27 & FRN 28 pada FSPEC akan di-set menjadi 0 untuk menandakan bahwa kedua field tersebut tidak lagiterdapat di blok data. Selain perubahan pada FSPEC, konversi terhadap dua field ini juga akan berpengaruh pada panjang keseluruhan data. Dengan demikian perubahan pada oktet-oktet LEN di blok data tersebut juga harus dilakukan. Karena field FRN 27 memiliki panjang 2 oktet dan FRN 28 memiliki panjang 1 oktet, maka nilai desimal dari 2 oktet LEN pada blok data harus dikurangi 3. Apabila perubahan yang terjadi pada bit-bit FSPEC menyebabkan salah satu oktet FSPEC tersebut menjadi bernilai 0, maka oktet FSPEC itu juga harus dihilangkan dari blok data. Dengan dihilangkannya oktet FSPEC tersebut, maka nilai desimal dari 2 oktet LEN harus kembali dikurangi dengan 1.
3. Hasil dan Bahasan
3.1 Pengujian Proses Konversi
Pengujian ini bertujuan untuk mengetahui apakah proses konversi data Asterix-21 versi 0.26 menjadi versi 0.23 sudah berjalan dengan benar. Untuk menunjang pengujian tersebut, program akan diatur untuk menampilkan isi setiap blok data pada saat masih berupa versi 0.26 dan ketika sesudah dikonversi menjadi versi 0.23.
Metode yang digunakan untuk pengujian ini adalah dengan cara mengambil 1 sampel blok data Asterix-21 versi 0.26 yang dikirimkan oleh ADS-B Receiver berikut hasil konversinya untuk kemudian dilakukan konversi secara manual terlebih dahulu. Konversi manual yang dimaksud disini adalah konversi yang dilakukan dengan cara perhitungan di atas kertas dan tanpa bantuan komputer.
Berikut ini adalah tabel yang akan menjelaskan tentang hasil dari pengujian proses konversi tersebut :
Tabel Pengujian Proses Konversi
Blok Data Asterix-21 versi 0.26 [15][00][2D][FB][A3][51][06][00][00][00][20][32][34][0F][FF][EE][9E][4 D][01][2F][91][D4][8A][02][8E][00][07][08][00][2E][FF][7B][02][D9][B1] [34][1C][90][74][C3][98][20][28][4B][4A]
Asterix-21 versi 0.23 (Hasil Konversi Manual)
[15][00][27][FB][A3][50][00][00][00][20][32][34][0F][FB][A7][93][4B][E4 ][75][8A][02][8E][00][07][08][00][2E][FF][7B][02][D9][B1][34][1C][90][7 4][C3][98][20]
Asterix-21 versi 0.23 (Hasil Konversi Program)
[15][00][27][FB][A3][50][00][00][00][20][32][34][0F][FB][A7][93][4B][E4 ][75][8A][02][8E][00][07][08][00][2E][FF][7B][02][D9][B1][34][1C][90][7 4][C3][98][20]
Tabel 3.1 Hasil Pengujian Proses Konversi
Dari tabel 3.1 dapat terlihat bahwa sampel blok data Asterix-21 versi 0.23 hasil dari konversi program sama persis dengan blok data versi 0.23 hasil konversi secara manual. Hal ini menunjukkan bahwa program sudah berhasil melakukan proses konversi dengan benar.
3.2 Pengujian Sistem Antrian (Queue)
Pengujian ini akan meliputi 2 sistem antrian, yaitu antrian blok data yang akan dikonversi dan antrian blok data yang akan dikirimkan. Tujuan dari pengujian ini adalah untuk melihat apakah ukuran kedua sistem antrian tersebut bersifat tetap atau semakin membesar. Ukuran antrian yang semakin membesar tentunya dapat terus menyebabkan CPU mengalokasikan memori baru.Hal ini dapat menghabiskan memori yang lama kelamaan dapat mengganggu jalannya program.
Metode yang diterapkan dalam pengujian ini adalah dengan cara menampilkan isi variabel counter yang akan menunjukkan jumlah blok data yang terdapat dalam antrian. Isi variabel counter tersebut akan ditampilkan sebelum dan setelah proses pengambilan data dari dalam antrian. Pengujian ini akan dilakukan dengan menggunakan program simulator yang dapat mensimulasikan pengiriman data oleh ADS-B Receiver. Program tersebut akan di atur untuk melakukan pengiriman data kepada program
converter akan dijalankan dan isi variabel counter akan dilihat setelah 30 detik. Berikut
ini adalah tabel yang menjelaskan hasil tentang proses pengujian tersebut :
Tabel Pengujian Ukuran Sistem Antrian Data Untuk Dikonversi Delay Pengiriman Data Isi antrian sebelum
data diambil
Isi antrian sesudah data diambil 1 detik 1000.000 mikrodetik 1 kosong
0.5 detik 500.000 mikrodetik 1 kosong
0.25 detik 250.000 mikrodetik 1 kosong
0.1 detik 100.000 mikrodetik 1 kosong
0.01 detik 10.000 mikrodetik 1 kosong
0 detik 0 mikrodetik 1 kosong
Tabel 3.2 Pengujian Sistem Antrian Data Untuk Dikonversi
Dari tabel 3.2 dapat dilihat bahwa isi dari antrian data yang akan dikonversi tidak pernah berjumlah lebih dari satu. Data yang dimasukkan ke dalam antrian akan langsung diambil oleh thread converter untuk diproses. Meskipun waktu delay pada program simulator di-set menjadi 0 yang berarti data dikirimkan tanpa jeda, ukuran dari sistem antrian tetap stabil sehingga program masih dapat terus berjalan dengan baik.
Tabel Pengujian Ukuran Sistem Antrian Data Untuk Dikirim Delay Pengiriman Data Isi antrian sebelum
data diambil
Isi antrian sesudah data diambil 1 detik 1000.000
mikrodetik
1 kosong
0.5 detik 500.000 mikrodetik 1 kosong 0.25 detik 250.000 mikrodetik 1 kosong 0.1 detik 100.000 mikrodetik 1 kosong
0.01 detik 10.000 mikrodetik 1 kosong
0 detik 0 mikrodetik 1 kosong
Tabel 3.3 Pengujian Sistem Antrian Data Untuk Dikirim
Sama seperti kondisi pada sistem antrian data yang akan dikonversi, isi dari sistem antrian data yang akan dikirimkan pun tidak pernah berjumlah lebih dari 1. Hal tersebut menunjukkan bahwa operasi pemasukkan dan pengambilan blok data dari dalam antrian berjalan secara teratur sehingga tidak ada penumpukan blok data disalah satu
sistem antrian. Selain itu jumlah blok data dalam antrian yang selalu konstan juga menunjukkan bahwa proses sinkronisasi yang terjadi diantara proses penerimaan data, konversi data, dan pengiriman kembali data telah berlangsung dengan sangat baik. 3.3 Pengujian Kemampuan Program untuk Mengirimkan Data Secara Multicast
Setiap blok data Asterix-21 versi 0.26 yang diperoleh dari ADS-B Data Receiver setelah melalui proses konversi menjadi versi 0.23 akan langsung dikirimkan kepada ADP secara multicast melalui IP multicast group. Pengujian ini bertujuan untuk membuktikan bahwa blok-blok data tersebut telah dikirimkan kembali oleh program secara multicast menggunakan protokol UDP.
Untuk melakukan pengujian ini, dibutuhkan satu perangkat lunak penunjang untuk melihat protokol dan destinasi setiap paket data yang ditransmisikan di dalam jaringan yang dalam pengujian ini menggunakanaplikasi Wireshark. Pengujian ini dilakukan menggunakan aplikasi Wireshark versi 1.8.5. Program ini dapat menyaring dan menampilkan setiap paket data yang terkirim menggunakan protokol UDP. Berikut ini adalah hasil tampilan program tersebut dalam pengujian :
Pada aplikasi wireshark terlihat bahwa di dalam jarignan terdapatpaket-paket data yang dikirimkan ke IP multicast group 225.0.1.37 dengan protokol UDP. Hal ini membuktikan bahwa blok-blok data Asterix-21 versi 0.23 telah berhasil dikirimkan kembali secara multicast.
3.4 Evaluasi Tampilan Pada HMI
Gambar 3.1 Tampilan pada HMI
Gambar 3.1 adalah tampilan dari program HMI yang dimiliki oleh BPPT. Pada tampilan tersebut terlihat titik-titik putih yang merepresentasikan setiap pesawat yang mengirimkan data nya ke ADS-B Receiver dan tanda panah yang menunjukkan arah terbang dari setiap pesawat tersebut. Hal ini menunjukkan bahwa data Asterix-21 versi 0.26 dari ADS-B Receiver berhasil dikonversi menjadi versi 0.23 dan diproses oleh ADP untuk dapat ditampilkan pada HMI.
4. Simpulan dan Saran
4.1 Simpulan1. Program converter sudah dapat berjalan dengan baik dimana hal tersebut dapat dilihat dari : a. Blok data Asterix-21 versi 0.26 sudah berhasil dikonversi menjadi blok data Asterix-21
versi 0.23 dengan modifikasi pada field dengan FRN 4, 27 dan 28.
b. Sistem antrian dapat menjaga agar aliran data antar thread tetap stabil. Proses pemasukkan dan pengambilan blok data dari dalam antrian berjalan secara teratur sehingga tidak ada penumpukan blok data disalah satu sistem antrian.
c. Data Asterix-21 versi 0.23 hasil konversi telah berhasil dikirimkan kembali ke ADP secara multicast.
d. Program HMI dapat menampilkan detil dari setiap informasi yang dikirimkan pesawat ke ADS-B Receiver. Hal tersebut membuktikan bahwa program converter telah berhasil mengirimkan format data yang sesuai ke ADP.
2. Manfaat yang diperoleh adalah dapat membantu pengembangan sistem ADS-B Processor yang sedang dilakukan oleh BPPT dilihat dari efisiensi waktu dan biaya sehingga tidak diperlukan adanya kunjungan kerja ke Makassar untuk melakukan pengujian.
4.2 Saran
Berdasarkan kesimpulan yang telah dijabarkan diatas, berikut ini adalah beberapa saran yang mungkin dapat dijadikan pertimbangan untuk pengembangan aplikasi serupa :
1. Fasilitas pada program dapat ditambahkan agar pengguna dapat mengatur IP, Port, dan metode pengiriman yang dibutuhkan secara mandiri.
2. Pada saat dalam tahap pengembangan program, untuk memudahkan pengujian sebaiknya menggunakan program simulator yang dapat mensimulasikan ADS-B Receiver, ADP, dan HMI dalam satu komputer sehingga pengujian dapat dilakukan diluar BPPT.
3. Saat ini program hanya dapat dijalankan pada komputer yang menggunakan sistem operasi Linux, maka kedepannya program dapat dikembangkan dengan menggunakan socket yang sesuai agar dapat dijalankan di sistem operasi yang lain dan tidak hanya terbatas pada OS Linux.
4. Program ini dapat dikembangkan lebih jauh lagi untuk melakukan konversi pada Asterix-21 dengan versi lainnya maupun data Asterix dengan kategori yang tidak hanya terbatas pada kategori 21, melainkan kategori 62 dan kategori-kategori lainnya yang dibutuhkan.
5. Referensi
[1]. EUROCONTROL. (2002). SUR.ET1.ST05.2000-STD-01-01. Eurocontrol Standard All Purpose
Structured Eurocontrol suRveillance Information Exchange `- ASTERIX.
[2]. Francis, R. (2011). The Flying Laboratory for the Observation of ADS-B Signals. International
Journal of Navigation and Observation, 20(11), pp. 1-3. doi:10.1155/2011/973656
[3]. Grass, J. (2012). FAA to Implement ADS-B Nationwide within a Decade. Alaska Journal of
Commerce, 36(8), 9.
[4]. Hooper, P. (2002). Privatization of Airport in Asia. Journal of Air Transport Management, 8(5), pp. 289-300.
[5]. ICAO. (2010). Fifth Meeting of the Southeast Asia Sub-Regional ADS-B Implementation Working
Group (SEA ADS-B WG/5). International Civil Aviation Organization.
[6]. Icriverzi, G., & Cristea, V. (2012). A Security Model for System Track Radar Data. Universitatea
Politehnica din Bucuresti Scientific Bulletin, 74(3), pp. 5-10.
[7]. Kish, W., & Gram, C.A. (2011). Unicast to Multicast Conversion. United States Patent
Application Publication.
[8]. Mayer, E. (2009). A TIS-B Server for Air Traffic Control. Forschungsbericht der Hochschule
Offenburg, pp. 47-49.
[9]. Stites, C. H. (2006). ADS-B: The FAA's bold new bid to change the way we fly. Plane and Pilot, 42(8), pp. 64-66.
6. Riwayat Penulis
Aditya Putra Prathama lahir di Jakarta pada tanggal 31 Agustus 1991. Penulis menamatkan pendidikan S1 di Universitas Bina Nusantara dalam bidang ilmu Teknik Informatika pada tahun 2013. Saat ini bekerja sebagai Enterprise Application Developer di PT.Cipta Srigati Lestari.
Muhammad Lukmanur Hakim lahir di Yogyakarta pada tanggal6 November 1991. Penulis menamatkan pendidikan S1 di Universitas Bina Nusantara dalam bidang ilmu Teknik Informatika pada tahun 2013. Saat ini bekerja sebagai Network Engineer.
Samudera Kevin Ganesha lahir di Jakarta pada tanggal24 Agustus 1991. Penulis menamatkan pendidikan S1 di Universitas Bina Nusantara dalam bidang ilmu Teknik Informatika pada tahun 2013.
