Jawaban UAS Radar 8-12-2010

(1)

JURUSAN TEKNIK ELEKTRO

FAKULTAS TEKNIK

UNIVERSITAS NEGERI SURABAYA

UJIAN SUMATIF SEMESTER GASAL

UJIAN SUMATIF SEMESTER GASAL 2010/2011

2010/2011

M

MAATTA A KKUULLIIAAHH :: RADAR DAN NAVIGASI RADAR DAN NAVIGASI HA

HARIRI/T/TANANGGGGALAL : 2: 28 D8 Desesemembeber 2r 2010100 S

SIIFFAATT : : TTaakke e HHoomme e EExxaamm DI

DIKUKUMPMPULULKAKANN : Juma: Jumat, 3t, 31 De1 Desesembmber 2er 2010 010 JaJam 07m 07.0.00-0-0808.40 .40 WIWIBB D

DOOSSEENN : : DDrrss. . JJ..AA. . PPRRAAMMUUKKAANNTTOORROO, , MM..PPdd Drs. Yosia Daniel, ST., M.Si

Drs. Yosia Daniel, ST., M.Si 1.

1. Buat blok diagram prinsip kerja sistem pesawat RADAR dan Jelaskan secara singkat fungsiBuat blok diagram prinsip kerja sistem pesawat RADAR dan Jelaskan secara singkat fungsi masing-masing blok! (tulis referensi buku yang saudara gunakan, sesuai cara penulisan daftar masing-masing blok! (tulis referensi buku yang saudara gunakan, sesuai cara penulisan daftar pustaka)

pustaka) 2.

2. Diketahui perbedaan waktu antara Diketahui perbedaan waktu antara Pemancar (TX)-Obyek-Pemancar (TX)-Obyek-Penerima (RX) Penerima (RX) adalah 500 +adalah 500 +XX µ µ detik (

detik (XX adalahadalah 2 digit2 digit terakhir No Reg saudara). Jika kecepatan rambatan gelombang radioterakhir No Reg saudara). Jika kecepatan rambatan gelombang radio mendekati 300m per

mendekati 300m per µ µ

detik. Hitunglah jarak antara TX dan

detik. Hitunglah jarak antara TX dan Obyek/target dalam satuanObyek/target dalam satuanmil!mil!

3.

3. SebutkSebutkan band yang dan band yang digunakaigunakan oleh sisn oleh sistem Radatem Radar dengan rar dengan range frekunge frekuensi dan kaensi dan karakterakteristristik ik pr

propagopagasiasinya nya (tu(tulis lis refrefereerensi nsi bukbuku u yanyang g sausaudardara a gunagunakankan, , sessesuai uai carcara a penupenulislisan an dafdaftar tar pustaka)

pustaka) 4.

4. Jelaskan yang dimaksud dengan “Jelaskan yang dimaksud dengan “ Antenna Scanning Antenna Scanning ”! (tulis referens”! (tulis referensi i buku yang buku yang saudarsaudaraa gunakan, sesuai cara penulisan daftar pustaka)

gunakan, sesuai cara penulisan daftar pustaka) 5.

5. Hitunglah jarak maksimum yang dapat dicapai dari sebuah sistem RADAR yang beroperasiHitunglah jarak maksimum yang dapat dicapai dari sebuah sistem RADAR yang beroperasi pada Frekuensi 8+

pada Frekuensi 8+XX Ghz (Ghz (XX adalahadalah 1 digit1 digit terakhir No Reg saudara)dengan daya puncak terakhir No Reg saudara)dengan daya puncak pulsa (Pt) 10 KW.

pulsa (Pt) 10 KW. Daya minimum yang dapat diterima (PminDaya minimum yang dapat diterima (Pmin) adalah ) adalah 1010-15-15 _{W dengan Ao}_{W dengan Ao} (sesuai dengan

(sesuai dengan2 digit2 digit terakhir No Reg saudara). Sedangkan S = 10 mterakhir No Reg saudara). Sedangkan S = 10 m22 6.

6. Diketahui jarak antara Radar dan pesawat adalah 8+Diketahui jarak antara Radar dan pesawat adalah 8+XX mil, dengan sudut elevasi 10mil, dengan sudut elevasi 10

 

+ +XX ((XX adalah

adalah2 digit2 digit terakhir No Reg saudara). Hitunglah ketinggian terakhir No Reg saudara). Hitunglah ketinggian pesawat tersebut!pesawat tersebut! 7.

7. Jelaskan yang dimaksud dengan “Jelaskan yang dimaksud dengan “ Radar Beacon Radar Beacon” dan “” dan “ Radio Beacon Radio Beacon”! (tulis referensi buku”! (tulis referensi buku yang saudara gunakan, sesuai cara penulisan daftar pustaka)

yang saudara gunakan, sesuai cara penulisan daftar pustaka) 8.

8. JelasJelaskan yang dimakan yang dimaksud dengaksud dengan NAVIGASn NAVIGASI dan berikaI dan berikan contoh aplin contoh aplikasinkasinya! (tulya! (tulis refeis referensirensi buku yang saudara gunakan, sesuai cara penulisan daftar pustaka)

buku yang saudara gunakan, sesuai cara penulisan daftar pustaka) 9.

9. Jelaskan bagaimana cara kerja GPS! (tulis referensi buku yang saudara gunakan, sesuai caraJelaskan bagaimana cara kerja GPS! (tulis referensi buku yang saudara gunakan, sesuai cara penulisan daftar pustaka)

penulisan daftar pustaka) 10.

10. Jelaskan secara singkat yang ditunjukkan pada peta topografi dari sebuah kontur gunung!Jelaskan secara singkat yang ditunjukkan pada peta topografi dari sebuah kontur gunung! (tulis referensi buku yang saudara gunakan,

(tulis referensi buku yang saudara gunakan, sesuai cara penulisan daftar pustaka)sesuai cara penulisan daftar pustaka) SELAMAT MENGERJAKAN - SEMOGA SUKSES

SELAMAT MENGERJAKAN - SEMOGA SUKSES Catatan:

Catatan:

•

• _{Semua jawaban yang terkait dengan referensi buku/hasil}_{Semua jawaban yang terkait dengan referensi buku/hasil} _download_{download harap}_harap

disertakan

▸ Baca selengkapnya: vrm radar adalah

(2)

• _{Tidak ada lampiran} _copy _{atau printout jawaban maka anda dianggap tidak}

menjawab pertanyaan

• _{Hasil UAS berupa Hardcopy}_{ditunggu di a5 lantai 3 dengan mengisi daftar hadir}

Jawab:

1. Prinsip Kerja Radar

Sistem radar mempunyai tiga komponen utama yakni: Antena,Transmitter (Pemancar sinyal), Receiver (penerima sinyal)

a. Antena

Antena radar adalah suatu antena reflektor berbentuk parabola yang menyebarkan energi elektromagnetik dari titik fokusnya dan dicerminkan melalui permukaan yang berbentuk parabola sebagai berkas sempit (gbr.A). Antena radar merupakan dwikutub (gbr.B). Input sinyal yang masuk dijabarkan dalam bentuk phased-array yang merupakan sebaran unsur-unsur objek yang tertangkap antena dan kemudian diteruskan ke pusat system radar (gbr.C).

b. Pemancar Sinyal (Transmitter)

Transmitter pada sistem radar berfungsi untuk memancarkan gelombang elektromagnetik melalui reflektor antena agar sinyal objek yang berada pada daerah tangkapan radar dapat dikenali, umumnya Transmitter mempunyai bandwidth yang besar

(3)

dan tenaga yang kuat serta dapat bekerja efisien, dapat dipercaya, tidak terlalu besar ukurannya dan juga tidak terlalu berat serta mudah perawatannya

c. Penerima sinyal (Receiver)

Receiver pada sistem radar berfungsi untuk menerima pantulan kembali gelombang elektromagnetik dari sinyal objek yang tertangkap radar melalui reflektor antena, umumnya Receiver mempunyai kemampuan untuk menyaring sinyal agar sesuai dengan pendeteksian serta dapat menguatkan sinyal objek yang lemah dan meneruskan sinyal objek tersebut ke signal and data processor (Pemroses data dan sinyal) serta menampilkan gambarnya di layar monitor (Display).

Sumber:_{Akhyar_sonearth.zone} 1. Diket: c = 300 μs TP = 500 + 20 = 520 μs Ditanya: s = jarak = ???? Jawab: s = (c . TP) / 2 = (3 x 1011_{m/s. 520.10}-9_{s) / 2} = 78000 Km = 78000 Km  124800 mil (darat)  140400 mil (laut)

2. Range frekuensi dan karakteristik propagasi sistem Radar:

Azhim. 2007. FREQUENCY SPECTRUM, (http://islam-download.net/cara-mudah-cepat/frequency-spectrum.html, diakses 29 Desember 2010).

(4)

Antenna Scanning adalah antena pelacakan untuk memperkirakan posisi pesawat ruang angkasa secara tepat dan benar. Gerakan scanning terdiri dari gerakan aksial harmonik antena. Gerakan ini menghasilkan variasi kekuatan sinyal yang diterima, yang digunakan untuk memperkirakan posisi pesawat ruang angkasa. Tiga pola pemindaian berbeda (kerucut scan, Lissajous scan, dan roset scan). Analisa yang dilakukan meliputi evaluasi dari kesalahan estimasi akibat variasi acak atau harmonik posisi antena, dan karena variasi acak dan harmonis dari tingkat daya. Biasanya, perkiraan posisi pesawat antariksa itu dilakukan setelah menyelesaikan satu siklus pemindaian penuh. Sliding-window, dimana perkiraan posisi pesawat ruang angkasa-dilakukan dengan cara yang hampir terus-menerus, dan mengurangi waktu estimasi. (Antennas and Propagation Magazine, IEEE, 2002)

Antenna Scanning yaitu memfokuskan energi sinyal untuk dipancarkan ke atmosfer dan mengumpulkan hasil pantulan kembali dari objek sehingga letak pesawat luar angkasa dapat diketahui. Antena terdiri dari tiga bagian khusus yaitu :

a. Motor yang memutar antena

b. Servo atau sinkro sistem yang terdiri dari generator sinkro (servo). Pada antena yang mengatur putaran gir mikro swit pada antena dan motor sinrkonnya pada putaran pembelok TSK.

c. Mikro swit gunanya untuk menunjukkan cahaya haluan (heading plas) kecuali antena yang berbentuk parabol itu, ketiga bagian ini biasanya ditempatkan dalam satu kotak yang disebut pedestal.

(Universitas Sumatra Utara, SSR : 2009) 4. Diket: f = 8 +X GHz = 8+0 = 8 Ghz Pmin = 10-15 _W Pt =10 KW Ao= 20 s = 10 m2 Ditanya: r max = ? Jawab: r max = ( Pt . Ao 2 .s ) / ( 4 π λ 2_P min) λ _{= c / f = 3. 10}-6_{/ 8 . 10}9_{= 0,375 . 10}-15_m r max = (10000 . 202. 10) / ( 4 (3,14) (0,375 . 10-15)2(10-15) r max = (10000 . 400 . 10) / (4.71 . 10-30) (10-15) r max = (4 . 107) / (4,371 . 10-15) = 0,9151 . 10-8 r max = 0,9151. 10-11Km

(5)

5. Diket: Jarak (x) = 8 +Xmil = 8 + 20 mil = 28 mil = 44,8 Km. ”(darat) 1 mil = 1,6 Km” θ = 10˚ +X = 10˚ + 20 = 30˚

Ditanya: ketinggian (y) = ? Jawab:

6. Yang dimaksud dengan “ Radar Beacon” dan “ Radio Beacon” adalah

Radar Beacon atauRaconadalah adalah radar transponder yang biasa digunakan untuk menandai bahaya navigasi maritim. The word is an acronym for RAdar beaCON. Kata merupakan singkatan untuk Beacon radar.

Ketika racon menerima sebuah pulsa radar, akan meresponnya dengan sinyal pada frekuensi yang sama yang menempatkan sebuah gambar pada layar radar. Ini mengambil bentuk garis pendek titik dan garis membentuk Morse karakter memancar jauh dari lokasi sinyal pada n ormal posisi rencana indikator layar radar. Panjang garis biasanya sesuai dengan setara den gan

beberapa mil laut di layar.

Dalam Amerika Serikat , di Amerika Serikat Coast Guard beroperasi sekitar 80 racons, dan organisasi lain juga beroperasi mereka, misalnya pemilik platform minyak . menggunakan

mereka untuk tujuan selain bantuan untuk navigasi adalah dilarang, dan mereka digunakan untuk menandai:

• _{mercusuar dan navigasi pelampung}

○ sejauh ini mayoritas berada di pelampung daripada mercusuar. Misalnya, di Pelabuhan Boston , hanya Boston Menyala Whistle Buoy B dan Utara Entrance Channel Menyala Whistle Buoy NC telah racons (menunjukkan "B" dan "N", masing-masing)[1]

• _{posisi di mencolok garis pantai}

• _{dilayari mencakup bawah jembatan seperti}

○ Jembatan Ravenel Arthur [2] ○ Jembatan Golden Gate[3]

○ San Francisco - Oakland Bay Bridge (tiga racons)[3] • _{untuk mengidentifikasi garis sumbu dan titik balik}

• _{minyak lepas pantai dan struktur lainnya}

○ termasuk sekitar 35 di Teluk Meksiko [4]

• _{Lingkungan-daerah sensitif seperti terumbu karang}

Di bagian lain Dunia mereka juga digunakan untuk menunjukkan: (arctg y/x)tan θ = y/x tan 30˚ =y/x 0,58 =y/(44,8 . 103_{) m} y= 0,58 . 44800 m y= 25984 m y= 25,984 Km

(6)

• _{sementara, baru dan bahaya belum terpetakan (dengan karakter Morse "D")} • _{racons sebagai garis terdepan racons}

Sebuah United States Coast Guard teknisi mempersiapkan sebuah mercusuar racon untuk memasangnya di Fowey Light Rocks tenggara Miami .

karakteristik mereka didefinisikan dalam ITU-R M.824 Rekomendasi, Teknis Parameter Radar Beacon (RACONS). Racons biasanya beroperasi pada 9320-9500 MHz band radar laut MHz ( X- band ), dan sebagian besar juga beroperasi pada 2920-3100 MHz band radar laut MHz (

S- band ). racons modern frekuensi-lincah, mereka memiliki-band receiver luas yang mendeteksi pulsa radar yang masuk, lagu transmitter dan merespon dengan 25 mikrodetik sinyal panjang

dalam 700 nanodetik .

racons lama beroperasi dalam mode sweep lambat, di mana transponder menyapu di band-X lebih dari 1 atau 2 menit. Ini hanya merespon jika terjadi disetel ke frekuensi dari sinyal radar yang masuk pada saat itu tiba, yang dalam prakteknya berarti merespon hanya sekitar 5% dari waktu.

Untuk menghindari respon masking target penting di balik radar beacon, racons hanya beroperasi untuk bagian dari waktu. Di Inggris , sebuah siklus sekitar 30% digunakan - biasanya 20 detik di mana racon akan merespon sinyal radar ini diikuti oleh 40 detik saat itu tidak akan, atau kadang-kadang 9 detik pada dan 21 detik mati (seperti dalam kasus kapal suar Sevenstones ). Di

Amerika Serikat lebih lama siklus digunakan, 50% untuk baterai bertenaga pelampung (20 detik pada, 20 detik off) dan 75% untuk-rambu di pantai.

Ramarks adalah lebar band yang mengirimkan beacon terus-menerus pada band radar tanpa harus dipicu oleh sinyal radar yang masuk. Transmisi membentuk garis karakter Morse pada tampilan memancar dari pusat layar untuk sisi. Mereka tidak digunakan di Amerika Serikat.

Radio Beacon adalah pemancar pada lokasi yang dikenal, yang mengirimkan sinyal radio yang berkala atau terus-menerus dengan konten informasi terbatas (misalnya identifikasi atau lokasi), pada suatu tertentu frekuensi radio . Kadang-kadang fungsi suar dikombinasikan dengan

beberapa transmisi lainnya, seperti telemetri data atau informasi meteorologi.

Radio beacon memiliki banyak aplikasi, termasuk udara dan navigasi laut, penelitian propagasi, pemetaan robot , identifikasi frekuensi radio ( radio-frekuensi identifikasi , RFID) dan bimbingan

dalam ruangan dengan real time menemukan sistem (RTLS) seperti Syledis .

navigasi beacon Radio

Suatu dasar penerbangan paling radio pembantu navigasi adalah NDB Non-directional Beacon atau. Ini adalah frekuensi rendah sederhana dan transmiter frekuensi menengah dan mereka digunakan untuk menemukan persimpangan saluran udara, bandara dan untuk melakukan pendekatan instrumen, dengan penggunaan pencari arah lokasi radio di pesawat. Penerbangan

ini, terutama yang menandai persimpangan saluran udara, secara bertahap akan dinonaktifkan, seperti yang diganti dengan alat bantu navigasi lain berdasarkan pada teknologi yang lebih baru. Karena relatif rendah, pemeliharaan dan biaya pembelian kalibrasi, mereka masih digunakan untuk menandai lokasi aerodromes kecil dan situs penting pendaratan helikopter.

Ada juga beacon laut, berdasarkan techonlogy sama dan dipasang di daerah pesisir, untuk digunakan oleh kapal-kapal di laut.[1]_{Kebanyakan dari mereka, terutama di dunia barat, tidak} lagi dalam pelayanan, sedangkan beberapa telah dikonversi untuk telemetri pemancar untuk

(7)

diferensial GPS . Rantai rambu navigasi radio untuk penggunaan laut masih aktif di sekitar pantai Rusia dan Ukraina.[2]

Selain rambu radio yang berdedikasi, ada AM , VHF , atau UHF stasiun radio di lokasi yang dikenal juga dapat digunakan sebagai mercusuar dengan arah menemukan peralatan.

Wikipedia bahasa Indonesia, ensiklopedia bebas, (http:// id.wikipedia.org, diakses 29 Desember 2010). 8. Yang dimaksud dengan Navigasi adalah sebagai berikut,

Navigasi adalah penentuan posisi dan arah perjalanan baik di medan sebenarnya atau di peta, dan oleh sebab itulah pengetahuan tentang kompas dan peta serta teknik penggunaannya haruslah dimiliki dan dipahami. Sebelum kompas ditemukan, navigasi dilakukan dengan melihat posisi benda-benda langit seperti matahari dan bintang-bintang dilangit, yang tentunya bermasalah kalau langit sedang mendung.

Contoh aplikasi dari Navigasisebagai berikut:

Peta

Peta merupakan perlengkapan utama dalam penggambaran dua dimensi (pada bidang datar)

keseluruhan atau sebagian dari permukaan bumi yang diproyeksikan dengan

perbandingan/skala tertentu.

Kompas

Kompas adalah alat penunjuk arah yang selalu menunjuk kearahUtara, dengan melihat arah Utara-Selatan pada Kompas dan dengan membandingkannya dengan arah Utara Peta kita sudah dapat mengorientasikan posisi pada peta.

GPS

Salah satu perlengkapan modern untuk navigasi adalah Global Positioning Satelite/GPS adalah perangkat yang dapat mengetahui posisikoordinat bumi secara tepat yang dapat secara langsung menerima sinyal dari satelit. Perangkat GPS modern menggunakan peta sehingga merupakan perangkat modern dalam navigasi di darat, kapal di laut, sungai dan danau serta pesawat udara.

Radar

Layar radar yang sangat bermanfaat dalam navigasi

Kapal laut dan kapal terbang modern sekarang dilengkapi dengan radar untuk mendeteksi kapal/pesawat lain, cuaca/ awan yang dihadapi di depan sehingga bisa menghindar dari bahaya yang ada di depan pesawat/kapal.

(8)

IRS

Salah satu perlengkapan modern untuk navigasi adalah Inertial Reference Sytem/IRS. IRS adalah perangkat yang dapat mengetahui posisikoordinat berdasarkan efek inertial. Tidak seperti GPS, perangkat IRS tidak memerlukan stasiun sehingga sangat cocok untuk digunakan di bumi maupun di ruang angkasa. Perangkat IRS modern menggunakan peta sehingga merupakan perangkat modern dalam navigasi di darat,kapaldi laut, pesawat

udara serta di ruang angkasa.

Wikipedia bahasa Indonesia, ensiklopedia bebas, (http:// id.wikipedia.org, diakses 7 Desember 2010). 9. Cara kerja GPS sebagai berikut:

Global Positioning System (GPS) merupakan sistem koordinat global yang dapat menentukan koordinat posisi benda dimana saja di bumi baik koordinat lintang, bujur, maupun ketinggiannya. Teknologi ini sudah menjadi standar untuk digunakan pada dunia pelayaran dan penerbangan di dunia. Kita pun dapat memanfaatkannya untuk kebutuhan kita

sendiri.

Sistem GPS dapat memberikan data koordinat global karena didukung oleh informasi dari 24 satelit yang ada pada ketinggian orbit sekitar 11.000 mil di atas bumi. Satelit-satelit tersebut terbagi atas 6 bidang orbit yang berbeda dengan masing-masing bidang orbit diisi oleh 4 satelit. Dengan konfigurasi seperti ini, maka setiap titik di bumi selalu akan dapat ditentukan koordinatnya oleh GPS setiap saat selama 24 jam penuh perhari.

Cara Kerja GPS Receiver

Setiap satelit GPS memancarkan sinyal-sinyal gelombang mikro. GPS receiver menggunakan sinyal satelit yang diterima untuk melakukan triangulasi posisi dengan cara mengukur lama perjalanan waktu sinyal dikirimkan dari satelit, kemudian mengalikannya dengan kecepatan

cahaya untuk menentukan secara tepat berapa jauh dirinya dari satelit.

Dengan mengunci minumum 3 sinyal dari satelit yang berbeda, maka GPS receiver dapat menghitung posisi tetap sebuah titik yaitu koordinat posisi lintang dan bujur (Latitude & Longitude). Penguncian sinyal satelit yang ke-4 membuat pesawat penerima GPS dapat menghitung posisi ketinggian titik tersebut terhadap muka laut (Altitude).

GPS receiver akan terus menjaga dan mengunci sinyal satelit yang diperlukan untuk melakukan triangulasi secara bersama dan paralel. Dengan sistem ini, informasi navigasi yang diterima akan selalu up to date.

GPS receiver juga akan terus mencari sinyal satelit sehingga mendapat 10 sampai 12 sinyal satelit sekaligus. Tambahan channel sinyal satelit ini dapat diolah sehingga data koordinat yang diperoleh akan lebih terpercaya serta akurasinya lebih baik.

(9)

Azhim. 2007. Cara kerja GPS, (http://islam-download.net/cara-mudah-cepat/cara-kerja-gps.html, diakses 8 Desember 2010).

10. Penjelasan singkat mengenai peta topografi dari sebuah kontur gunung, sebagai berikut:

Pembuatan Garis Kontur

1. Garis kontur selalu

tertutup

atau

harus berakhir

di tepi peta.

2. Kontur tertutup yang menunujukkan depresi (cekungan, seperti kawah meteor, kawah vulkanik atau lubang besar) harus dibedakan dengan kontur tertutup yang menunjukkan bukit, yaitu dengan menambahkan garis-garis gigi (

hachures

) yang mengarah ke arah depresi.

3. Garsi kontur harus mencantumkan titik-titik acuan dengan harga ketinggiannya masing-masing.

4. Menghubungkan titik-titik acuan dengan harga ketinggian yang sama melalui

interpolasi pada peta.

5. Garis kontur selalu meruncing ke arah hulu.

6. Menentukan besarnya interval kontur berdasarkan skala peta, variasi relief,

dan tujuan tertentu pembuat peta. Semakin besar skala peta, maka interval kontur semakin kecil. Makin besar variasi relief, maka makin kecil interval konturnya.

(10)

UPI, 2009.Modul 5 Peta Topografi.Laboratorium Bumi dan Antariksa, Jurusan Pendidikan Fisika FPMIPA UPI, Jakarta, (hlm 22-23).