PROTOTYPE SISTEM ANTENA X-BAND UNTUK STASIUN BUMI RUMPIN T.A. 2014

(1)

PROTOTYPE SISTEM ANTENA X-BAND

UNTUK STASIUN BUMI RUMPIN

T.A. 2014

PUSAT TEKNOLOGI DAN DATA PENGINDERAAN JAUH

KEDEPUTIAN BIDANG PENGINDERAAN JAUH

LAPAN

2014

(2)

1 PENDAHULUAN

1.1 Latar Belakang

Lembaga Penerbangan dan Antariksa Nasional (LAPAN) sedang membangun dan mengembangkan Bank Data Penginderaan Jauh Nasional (BDPJN) sebagai pusat data (data center) untuk perekaman, pengolahan, penyimpanan, dan pengelolaan data penginderaan jauh satelit. Dalam rangka operasionalisasi sistem BDPJ, perlu dijaga kontinuitas ketersediaan data penginderaan jauh satelit.

Untuk menjaga kontinuitas ketersediaan data penginderaan jauh satelit, LAPAN telah memiliki sistem stasiun bumi yang terletak di Parepare, Jakarta/Pekayon, dan Rumpin. Saat ini Stasiun Bumi Parepare telah memiliki 2 unit sistem antenna dan telah beroperasi untuk melakukan akuisisi langsung dan pengolahan dari berbagai data penginderaan jauh satelit antara lain data satelit Terra, Aqua, NPP, SPOT-5, 6, Landsat 7, dan LDCM. Stasiun Bumi Jakarta/Pekayon beroperasi untuk melakukan akuisisi dan pengolahan data satelit NOAA-18, 19, METOP, dan MTSAT. Sedangkan Stasiun Bumi Rumpin beroperasi untuk melakukan akuisisi data satelit LAPAN TUBSAT, Terra, Aqua, dan NPP.

Hingga tahun 2022 (Kajian Pengembangan Master Plan Manajemen BDPJ 2012-2022), data penginderaan jauh satelit optis mulai resolusi rendah hingga tinggi dan data satelit radar dibutuhkan pengguna khususnya dari berbagai instansi pemerintah, dan hingga tahun 2022 akan lebih banyak satelit penginderaan jauh yang akan diluncurkan dan beroperasi. Berdasarkan hal tersebut LAPAN telah membuat suatu usulan akuisisi data penginderaan jauh satelit secara langsung melalui Stasiun Bumi Penginderaan Jauh LAPAN hingga tahun 2022 seperti terlihat pada gambar di bawah ini.

Gambar 0-1. Usulan akuisisi data penginderaan jauh satelit oleh Stasiun Bumi LAPAN Pada tahun 2013 telah dicanangkan program untuk penerimaan dan pengolahan data satelit LDCM/Landsat-8 di Stasiun Bumi Parepare seiring telah diluncurkannya satelit tersebut pada tanggal 11 Februari 2013. Dikarenakan Stasiun Bumi Parepare tidak dapat mencakup wilayah barat Indonesia (Aceh), maka diperlukan upgrading penerimaan dan pengolahan data Landsat-8 di Stasiun Bumi Rumpin. Saat ini Stasiun Bumi Rumpin telah memiliki satu (1) unit antenna X-band dan S-Band untuk persiapan uji coba penerimaan data Landsat-8. Untuk menambah kehandalan sistem antena sebaiknya mempunyai 1 (satu) sistem sebagai cadangan.

(3)

2

1.2 Permasalahan

Belum memadainya infrastruktur sistem antenna Stasiun Bumi Rumpin untuk dapat menerima data Landsat-8 pada khususnya dan dari berbagai satelit (multimisi) pada umumnya.

1.3 Tujuan dan Sasaran

Tujuan:

Meningkatkan infrastruktur sistem antenna Stasiun Bumi yang ada di LAPAN Rumpin.

Sasaran:

Terintegrasinya sistem antenna untuk akuisisi data Landsat-8 pada khususnya dan dari berbagai satelit (multimisi) pada umumnya.

(4)

3 KONDISI EKSISTING DAN KEBUTUHAN DI LAPAN

1.4 Kondisi Eksisting Infrastruktur Sistem Stasiun Bumi Rumpin

Arsitektur sistem Stasiun Bumi Rumpin saat ini dapat dilihat dalam gambar 1 di bawah ini. Arsitektur sistem stasiun bumi Rumpin meliputi 2 subsistem yaitu sistem penerimaaan dan pengolahan data satelit.

Gambar 0-1. Arsitektur sistem Stasiun Bumi Rumpin saat ini

Di sisi sistem penerimaan, saat ini kegiatan akuisisi di Rumpin hanya menggunakan 1 buah antenna SeaSpace S-band dan X-band 6,1 m. Antena yang saat ini beroperasi digunakan untuk melakukan perekaman data satelit LAPAN TUBSAT, Terra, dan Aqua, dan NPP.

Sistem pengolahan data satelit Terra dan Aqua menggunakan software pengolahan data satelit Terra dan Aqua (International MODIS/AIRS Processing Packet (IMAPP)/ Science Processing

Algorithm (SPA)) untuk memproduksi data satelit Terra dan Aqua dari raw data menjadi level

1B (yang diolah khusus data Moderate Resolution Imaging Spectroradiometer (MODIS)).

Sistem pengolahan data satelit National Polar-orbiting Operational Environmental Satellite

System (NPOESS) Preparatory Project (NPP) menggunakan software pengolahan International Polar Orbiter Processing Packet (IPOPP).

Seluruh data/produk satelit LAPAN TUBSAT, Terra dan Aqua, dan NPP disimpan dan diarsipkan dalam media storage. Data/produk Terra dan Aqua dikirim ke Pusat Sains dan Teknologi Atmosfir (PSTA), Bandung digunakan media melalui internet via FTP server.

Selain itu Stasiun Bumi Rumpin sedang dalam tahap persiapan penerimaan data Landsat-8. Uji coba sedang dilakukan dengan menggunakan fasilitas yang ada saat ini di Stasiun Bumi Rumpin.

(5)

4

1.5 Kebutuhan Teknis

Berdasarkan kondisi yang ada saat ini, Stasiun Bumi Rumpin membutuhkan satu sistem antenna tambahan yang ditujukan untuk dapat melakukan akuisisi data Landsat-8 pada khususnya dan dari berbagai satelit (multimisi) pada umumnya. Arsitektur upgrading sistem Stasiun Bumi Rumpin yang diusulkan dapat dilihat pada gambar di bawah ini.

Gambar 0-2. Arsitektur upgrading sistem Stasiun Bumi Rumpin

Adapun kebutuhan teknis sistem antenna untuk Stasiun Bumi LAPAN Rumpin sebagai berikut:  Frekuensi : X-band

 Data channel : dual

 G/T : 31 dB/K

 Orbit satelit : satelit LEO

 Polarisasi : LHCP dan RHCP simultaneous dan automatic selectable by software  Tipe tracking : Autotrack dan Program track

 IF : 720 MHz

 Tersedia Antenna Control Unit (ACU)  Radome : optional

 Konsumsi daya rendah  Garansi : 1 tahun

 Dapat menerima data dari berbagai satelit seperti Landsat-8 (LDCM), SPOT-5/6.  Dapat diintegrasikan dengan demodulator eksisting

(6)

5 SPESIFIKASI TEKNIS

1.6 Spesikasi Teknis

Spesifikasi teknis sistem antena X-Band untuk Stasiun Bumi Rumpin dapat dilihat pada tabel di bawah ini.

Tabel 0-1. Spesifikasi Teknis Lolos dan Gagal Sistem Antena X-Band untuk Stasiun Bumi Rumpin T.A. 2014

No Item Spek Teknis Lolos Gagal

1 Full Motion Antenna X Band Frequency, G/T @ 5 degree elevation >31 dB/K dengan menyertakan hasil

pengukuran di lapangan (bukan laboratorium/pabrik) 2 _{Dual Channel Data Reception IF 720 MHz}

3 Kapabilitas sistem tracking Program track dan autotrack

4 Polarisasi LHCP dan RHCP (automatic selectable by software)

5 _{Delivery time (jangka waktu pelaksanaan) ≤ 9 bulan} 6 Menyertakan surat pernyataan dari pabrikan bahwa

antena yang ditawarkan memiliki pengalaman

operasional, dan tidak memiliki pengalaman kegagalan operasional di stasiun bumi milik space agency lain 7 _{Dapat dioperasikan secara remote}

Tabel 0-2. Kriteria Penilaian Teknis Sistem Antena X-Band untuk Stasiun Bumi Rumpin T.A. 2014

No Jenis Deskripsi Nilai

1 G/T 31 db/K pada elevasi 5 derajat ≥33 dB/K 25

- Harus menyertakan hasil pengukuran di

lapangan (Bukan laboratorium/pabrik) 31 ≤ G/T < 33 dB/K

20

2 Frekuensi 7800-8500 5

8000-8500 2

3 Konfigurasi Feeder Cassegrain 20

Prime Focus 5

4 Pass band Ripple over Bandwidth <0.05 dB 6

- Harus menyertakan hasil pengukuran di

lapangan 0.05 -0.1dB

2

>0.1dB 0

5 Diameter dish ≥ 7 Meter 3

(7)

6

No Jenis Deskripsi Nilai

6 _{Melampirkan bukti tertulis bahwa antena yang} ditawarkan telah operasional tanpa kegagalan di wilayah Asia

Ya 10

Tidak 0

7 Axis Support X-Y-Az, X-Y-Tilt 5

X-Y 3

Lainnya 1

8 Pointing Accuracy (acc) ≤0.1 derajat 6

0.1 < acc ≤ 0.2 _derajat 3

9 Tracking Accuracy ≤0.05 derajat 6

>0.05 derajat 3

10 IF cable distortion @ 100 Meter <3 dB 5

3-4 dB 1

>4 dB 0

11 _{Dapat meng-update TLE dan menjadwalkan} tracking secara otomatis

Ya 1

Tidak 0

12

ACU Remote access (IP based), dan dapat

diintegrasikan (open) dengan sistem antena yang sudah ada di SB Rumpin

Ya 3

Tidak 0

13 Panel kendali manual pada Pedestal Ya 1

Tidak 0

14 Training operasi dan pemeliharaan Ya 3

Tidak 0

15 _{Jaminan ketersediaan maintenance dan spare} part dalam 10 tahun kedepan.

Ya 7

Tidak 0

16 Jaminan adanya garansi minimal 1 tahun Ya 3

Tidak 0

17 Manual pengoperasian dan pemeliharaan Ya 5

Tidak 0

18 Nilai Presentasi (design approach/metodologi, schedule, klarifikasi spesifikasi teknis)

Baik 15

Cukup 10

(8)

7 4. SISTEM ANTENA X-BAND STASIUN BUMI RUMPIN

Peralatan yang digunakan untuk mendukung kegiatan akuisisi, perekaman dan pengolahan data satelit inderaja resolusi tinggi, menengah dan rendah di Stasiun Bumi Parepare yaitu sbb :

a. Antena Viasat 5.4 Meter b. IF Matrix Switch

c. Demodulator Avtec

d. Sistem Pengolahan Awal Data MODIS Terra, Aqua e. Sistem Pengolahan Awal Data Landsat 7, Landsat 8 f. Sistem Penyimpanan Data

Gambar 0.3. Arsitektur sistem Stasiun Bumi Rumpin saat ini

SISTEM ANTENNA RSGS PUSTEKDATA (RUMPIN)

RPI.1 Antena X-Band Viasat 5.4 m Stasiun Bumi Rumpin

(9)

8

Lat : 6⁰ 22’ 21.75’’ LS Long : 106⁰ 37’ 53.23’’ BT Ketinggian : 68 m Sistem Antena: X Band 8.025 – 8.5 GHz Polarization LHCP/RHCP IF = 720 MHz G/T > 31 dB/K at 5 deg elevation Autotrack dan Program Track Diameter 5.4 m tanpa Radome Menerima data satelit Landsat 7/8 , Terra/Aqua

(10)

9

Seperti terlihat pada Gambar 2-2, sistem antena viasat X-Band 5.4 m terdiri dari beberapa subsistem yang meliputi subsistem dish antena, subsistem pedestal, dan subsistem riser. Subsistem dish antena tediri dari Reflektor (dish/piringan), Feeder dan LNA (Low Noise Amplifier), kemudian subsistem pedestal terdiri dari pedestal sumbu-X dan sumbu-Y, yang masing-masing digerakkan oleh motor-X dan motor-Y, sedangkan subsistem Riser terdiri dari body riser yg terintegrasi dengan Power Distribution Unit (PDU), Servo Control Unit (SCU), Antena Control Unit (ACU), Tracking receiver, Down Converter box, RF switch box dan Dehydrator box.

Gambar 0-2. Diagram blok sistem eksisting antena Viasat X-Band 5.4 m

Selama operasional tahun 2016 terdapat beberapa masalah/gangguan terhadap operasional sistem antena, sebagian dapat diatasi dengan penggantian spare part yang tersedia dari pengadaan tahun 2016 atau sebelumnya. Berikut daftar masalah/gangguan sistem Antena Viasat X-band 5.4 serta tindakan perbaikan yang dilakukan di Stasiun Bumi Parepare dan Rumpin serta daftar spare part antena yang tersedia saat ini.

STASIUN BUMI PENGINDERAAN JAUH X-BAND DI RUMPIN

Monitoring Windows Display