Definisi Echosounder Definisi Echosounder
Sebuah echosounder ilmiah adalah perangkat yang menggunakan teknologi SONAR Sebuah echosounder ilmiah adalah perangkat yang menggunakan teknologi SONAR untuk pengukuran bawah air fisik dan biologis komponen-perangkat ini juga dikenal untuk pengukuran bawah air fisik dan biologis komponen-perangkat ini juga dikenal sebagai SONAR ilmiah. Aplikasi termasuk batimetri, klasifikasi substrat, studi vegetasi air, sebagai SONAR ilmiah. Aplikasi termasuk batimetri, klasifikasi substrat, studi vegetasi air, ikan, dan plankton, dan
ikan, dan plankton, dan diferensiasi massa air .diferensiasi massa air .
Echosounder merupakan salah satu teknik pendeteksian bawah air. Dalam Echosounder merupakan salah satu teknik pendeteksian bawah air. Dalam aplikasinya, Echosounder menggunakan instrument yang dapat menghasilkan beam aplikasinya, Echosounder menggunakan instrument yang dapat menghasilkan beam (pancaran gelombang suara) yang disebut dengan transduser. Echosounder adalah alat (pancaran gelombang suara) yang disebut dengan transduser. Echosounder adalah alat untuk mengukur kedalaman air dengan mengirimkan tekanan gelombang dari permukaan untuk mengukur kedalaman air dengan mengirimkan tekanan gelombang dari permukaan ke dasar air dan dicatat waktunya sampai echo kembali dari dasar air (Parkinson, B.W., ke dasar air dan dicatat waktunya sampai echo kembali dari dasar air (Parkinson, B.W., 1996).
1996).
Jarak dasar laut dapat diketahui dengan rumus: Jarak dasar laut dapat diketahui dengan rumus:
Echosounder dilengkapi dengan proyektor untuk menghasilkan gelombang akustik Echosounder dilengkapi dengan proyektor untuk menghasilkan gelombang akustik yang akan di masukan ke dalam air laut. Sonar bathymetric memerlukan proyektor yang yang akan di masukan ke dalam air laut. Sonar bathymetric memerlukan proyektor yang dapat menghasilkan berulang-ulang kali pulsa akustik yang dapat dikontrol. Kegunaan dapat menghasilkan berulang-ulang kali pulsa akustik yang dapat dikontrol. Kegunaan dasar Echosounder adalah untuk mengukur kedalaman suatu perairan dengan mengirimkan dasar Echosounder adalah untuk mengukur kedalaman suatu perairan dengan mengirimkan gelombang dari permukaan ke dasar dan dicatat waktunya hingga Echo kembali dari dasar gelombang dari permukaan ke dasar dan dicatat waktunya hingga Echo kembali dari dasar (Burdic, 1991). (Burdic, 1991). Bagian-bagian Echosounder Bagian-bagian Echosounder a. Time Base a. Time Base
Time base berfungsi sebagai penanda pulsa listrik untuk mengaktifkan pemancaran Time base berfungsi sebagai penanda pulsa listrik untuk mengaktifkan pemancaran pulsa
pulsa yang yang akan akan dipancarkan dipancarkan oleh oleh transmitter metransmitter melalui lalui transducer. Stransducer. Suatu uatu perintah perintah dari dari timetime base
base akan akan memberikan memberikan saat saat kapan kapan pembentuk pembentuk pulsa pulsa bekerja bekerja pada pada unit unit transmitter transmitter dandan receiver.
receiver.
b. Transmiter b. Transmiter
Transmitter berfungsi menghasilkan pulsa yang akan dipancarkan. Suatucperintah Transmitter berfungsi menghasilkan pulsa yang akan dipancarkan. Suatucperintah
bekerja.
bekerja. Pulsa Pulsa dibangkitkan dibangkitkan oleh oleh oscillator oscillator kemudian kemudian diperkuat diperkuat oleh oleh power power amplifier,amplifier, sebelum pulsa tersebut disalurkan ke transducer .
sebelum pulsa tersebut disalurkan ke transducer .
c. Transducer c. Transducer
Fungsi utama dari transducer adalah mengubah energi listrik menjadi energi suara Fungsi utama dari transducer adalah mengubah energi listrik menjadi energi suara ketika suara akan dipancarkan ke medium dan mengubah energi suara menjadi energi listrik ketika suara akan dipancarkan ke medium dan mengubah energi suara menjadi energi listrik ketika echo diterima dari suatu target. Selain itu fungsi lain dari transducer adalah ketika echo diterima dari suatu target. Selain itu fungsi lain dari transducer adalah memusatkan energi suara yang akan dipantulkan sebagai beam.
memusatkan energi suara yang akan dipantulkan sebagai beam.
Pulsa ditransmisikan secara bersamaan oleh keempat kuadran tetapi sinyal diterima Pulsa ditransmisikan secara bersamaan oleh keempat kuadran tetapi sinyal diterima oleh masing-masing kuadran dan diproses secara terpisah. Keempat kuadran diberi label a oleh masing-masing kuadran dan diproses secara terpisah. Keempat kuadran diberi label a – – d. Sudut θ pada satu bidang dibedakan oleh perbedaan fase (a –
d. Sudut θ pada satu bidang dibedakan oleh perbedaan fase (a – b) dan (c b) dan (c – – d), jumlah d), jumlah sinyal (a + c) dibandingkan dengan jumlah sinyal (b + d). Sudut φ di dalam bidang tegak sinyal (a + c) dibandingkan dengan jumlah sinyal (b + d). Sudut φ di dalam bidang tegak lurus terhadap yang pertama adalah sama dibedakan oleh perbedaan fase antara (a + b) dan lurus terhadap yang pertama adalah sama dibedakan oleh perbedaan fase antara (a + b) dan (c + d). Kedua sudut tersebut mendefinisikan arah target yang spesifik (MacLennan dan (c + d). Kedua sudut tersebut mendefinisikan arah target yang spesifik (MacLennan dan Simmonds, 2005).
Simmonds, 2005).
Kesulitan yang dihadapi untuk mengeliminir faktor beam pattern dapat diatasi Kesulitan yang dihadapi untuk mengeliminir faktor beam pattern dapat diatasi dengan menggunakan split beam method. Metode ini menggunakan receiving transducer dengan menggunakan split beam method. Metode ini menggunakan receiving transducer yang dibagi menjadi 4 kuadran. Pemancaran gelombang suara dilakukan dengan full beam yang dibagi menjadi 4 kuadran. Pemancaran gelombang suara dilakukan dengan full beam yang merupakan penggabungan dari keempat kuadran dalam pemancaran secara simultan. yang merupakan penggabungan dari keempat kuadran dalam pemancaran secara simultan. Selanjutnya, sinyal yang memancar kembali dari target diterima oleh masing-masing Selanjutnya, sinyal yang memancar kembali dari target diterima oleh masing-masing kuadran secara terpisah, output dari masing-masing kuadran kemudian digabungkan lagi kuadran secara terpisah, output dari masing-masing kuadran kemudian digabungkan lagi untuk membentuk suatu full beam dengan 2 set split beam. Target tunggal diisolasi dengan untuk membentuk suatu full beam dengan 2 set split beam. Target tunggal diisolasi dengan menggunakan output dari full beam sedangkan posisi sudut target dihitung dari kedua set menggunakan output dari full beam sedangkan posisi sudut target dihitung dari kedua set split beam.
split beam.
Transducer dengan sistem akustik split beam ini pada prinsipnya terdiri dari empat Transducer dengan sistem akustik split beam ini pada prinsipnya terdiri dari empat kuadran yaitu Fore, Aft, Port dan Starboard transducer. Transducer split beam memiliki kuadran yaitu Fore, Aft, Port dan Starboard transducer. Transducer split beam memiliki beam yang sangat tajam (100) dan mempunyai kemampuan menentukan p
beam yang sangat tajam (100) dan mempunyai kemampuan menentukan p osisi target dalamosisi target dalam bentuk
bentuk beam beam suara suara dengan dengan baik baik yaitu yaitu dengan dengan mengukur mengukur beda beda fase fase dari dari sinyal sinyal echo echo yangyang diterima oleh kedua belah transducer .
d. Reciever d. Reciever
Receiver berfungsi menerima pulsa dari objek dan display atau recorder sebagai Receiver berfungsi menerima pulsa dari objek dan display atau recorder sebagai pencatat
pencatat hasil hasil echo. echo. Sinyal Sinyal listrik listrik lemah lemah yang yang dihasilkan dihasilkan oleh oleh transducer transducer setelah setelah echoecho diterima harus diperkuat beberapa ribu kali sebelum disalurkan ke recorder. Selama diterima harus diperkuat beberapa ribu kali sebelum disalurkan ke recorder. Selama penerimaan
penerimaan berlangsung berlangsung keempat keempat bagian bagian transducer transducer menerima menerima echo echo dari dari target, target, dimanadimana target yang terdeteksi oleh transducer terletak dari pusat beam suara dan echo dari target target yang terdeteksi oleh transducer terletak dari pusat beam suara dan echo dari target akan dikembalikan dan diterima oleh keempat bagian transducer pada waktu yang akan dikembalikan dan diterima oleh keempat bagian transducer pada waktu yang bersamaan
bersamaan
Split beam echosounder modern memiliki fungsi Time Varied Gain (TVG) di dalam Split beam echosounder modern memiliki fungsi Time Varied Gain (TVG) di dalam sistem perolehan data akustik. TVG berfungsi secara otomatis untuk mengeliminir sistem perolehan data akustik. TVG berfungsi secara otomatis untuk mengeliminir pengaruh attenuasi
pengaruh attenuasi yang disebabkan yang disebabkan oleh geometrical oleh geometrical sphreading dan sphreading dan absorpsi suara absorpsi suara ketikaketika merambat di dalam air.
merambat di dalam air.
e. Recorder e. Recorder
Recorder berfungsi untuk merekam atau menampilkan sinyal echo dan juga Recorder berfungsi untuk merekam atau menampilkan sinyal echo dan juga berperan seba
berperan sebagai gai pengatur pengatur kerja kerja transmitter dan transmitter dan mengukur mengukur waktu waktu antara antara pemancaran pemancaran pulsapulsa suara dan penerimaan echo atau recorder memberikan sinyal kepada transmitter untuk suara dan penerimaan echo atau recorder memberikan sinyal kepada transmitter untuk menghasilkan pulsa dan pada saat yang sama recorder juga mengirimkan sinyal ke receiver menghasilkan pulsa dan pada saat yang sama recorder juga mengirimkan sinyal ke receiver untuk menurunkan sensitifitasnya (FAO, 1983).
untuk menurunkan sensitifitasnya (FAO, 1983).
Fungsi Echosounder Fungsi Echosounder
kegunaan dasar dari echosounder yaitu menentukan kedalaman suatu perairan kegunaan dasar dari echosounder yaitu menentukan kedalaman suatu perairan dengan mengirimkan tekanan gelombang dari permukaan ke dasar air dan dicatat waktunya dengan mengirimkan tekanan gelombang dari permukaan ke dasar air dan dicatat waktunya sampai echo kembali dari dasar air. Data tampilan juga dapat dikombinasikan dengan sampai echo kembali dari dasar air. Data tampilan juga dapat dikombinasikan dengan koordinat global berdasarkan sinyal dari satelit GPS yang ada dengan memasang antena koordinat global berdasarkan sinyal dari satelit GPS yang ada dengan memasang antena GPS (jika fitur GPS pada echosounder ada.
GPS (jika fitur GPS pada echosounder ada.
Prinsip kerjanya yaitu: pada transmiter terdapat tranduser yang berfungsi untuk Prinsip kerjanya yaitu: pada transmiter terdapat tranduser yang berfungsi untuk merubah energi listrik menjadi suara. Kemudian suara yang dihasilkan dipancarkan dengan merubah energi listrik menjadi suara. Kemudian suara yang dihasilkan dipancarkan dengan frekuensi tertentu. Suara ini dipancarkan melalui medium air yang mempunyai kecepatan frekuensi tertentu. Suara ini dipancarkan melalui medium air yang mempunyai kecepatan rambat sebesar, v=1500 m/s. Ketika suara ini mengenai objek, misalnya ikan maka suara rambat sebesar, v=1500 m/s. Ketika suara ini mengenai objek, misalnya ikan maka suara
suatu penghalang dapat dipantulkan, diserap dan dibiaskan, maka hal yang sama pun terjadi suatu penghalang dapat dipantulkan, diserap dan dibiaskan, maka hal yang sama pun terjadi pada gelombang ini.
pada gelombang ini.
Ketika gelombang mengenai objek maka sebagian energinya ada yang dipantulkan, Ketika gelombang mengenai objek maka sebagian energinya ada yang dipantulkan, dibiaskan ataupun diserap. Untuk gelombang yang dipantulkan energinya akan diterima dibiaskan ataupun diserap. Untuk gelombang yang dipantulkan energinya akan diterima oleh receiver. Besarnya energi yang diterima akan diolah dangan suatu program, kemudian oleh receiver. Besarnya energi yang diterima akan diolah dangan suatu program, kemudian akan diperoleh keluaran (output) dari program tersebut. Hasil yang diterima berasal dari akan diperoleh keluaran (output) dari program tersebut. Hasil yang diterima berasal dari pengolahan data yang diperoleh dari penentuan selang waktu antara pulsa
pengolahan data yang diperoleh dari penentuan selang waktu antara pulsa yang dipancarkanyang dipancarkan dan pulsa yang diterima. Dari hasil ini dapat diketahui jarak dari suatu objek yang deteksi. dan pulsa yang diterima. Dari hasil ini dapat diketahui jarak dari suatu objek yang deteksi.
Echosounder terdiri dari 2 macam yaitu Echosounder terdiri dari 2 macam yaitu : :
a.
a. Single-Beam EchosounderSingle-Beam Echosounder
Single-beam echosounder merupakan alat ukur kedalaman air yang menggunakan Single-beam echosounder merupakan alat ukur kedalaman air yang menggunakan pancaran
pancaran tunggal sebtunggal sebagai pagai pengirim dan engirim dan pengiriman pengiriman sinyal gelombang sinyal gelombang suara. Kompsuara. Komponenonen dari single-beam terdiri dari transciever (transducer atau receiver) terpasang pada dari single-beam terdiri dari transciever (transducer atau receiver) terpasang pada lambung kapal. Sistem ini mengukur kedalaman air secara langsung dari kapal lambung kapal. Sistem ini mengukur kedalaman air secara langsung dari kapal penyelidikan.
penyelidikan. Transciever Transciever mengirimkan mengirimkan pulsa pulsa akustik akustik dengan dengan frekuensi frekuensi tinggi tinggi yangyang terkandung dalam beam (gelombang suara) menyusuri bagian bawah kolom air. Energi terkandung dalam beam (gelombang suara) menyusuri bagian bawah kolom air. Energi akustik memantulkan sampai dasar laut dari kapal dan diterima kembali oleh tranciever. akustik memantulkan sampai dasar laut dari kapal dan diterima kembali oleh tranciever. Transciever terdiri dari sebuah transmiter yang mempunyai fungsi sebagai pengontrol Transciever terdiri dari sebuah transmiter yang mempunyai fungsi sebagai pengontrol panjang
panjang gelombang gelombang pulsa pulsa yang yang dipancarkan dipancarkan dan dan menyediakan menyediakan tenaga tenaga elektris elektris untukuntuk besar frekuensi yang diberikan.
besar frekuensi yang diberikan.
Transmiter ini menerima secara berulang-ulang dalam kecepatan yang tinggi sampaiTransmiter ini menerima secara berulang-ulang dalam kecepatan yang tinggi sampai
pada orde kecepatan milisekon. pada orde kecepatan milisekon.
Range frekuensi single-beam echosounder relatif mudah untuk digunakan,Range frekuensi single-beam echosounder relatif mudah untuk digunakan,
tetapi hanya menyediakan informasi kedalam sepanjang garis trak yang tetapi hanya menyediakan informasi kedalam sepanjang garis trak yang dilalui oleh kapal (Urick , 1983).
dilalui oleh kapal (Urick , 1983). b.
b. Multi-Bean EchosounderMulti-Bean Echosounder
Multi-Beam Echosounder merupakan alat untuk menentukan kedalaman air Multi-Beam Echosounder merupakan alat untuk menentukan kedalaman air dengan cakupan area dasar laut yang luas. Prinsip operasi alat ini secara umum dengan cakupan area dasar laut yang luas. Prinsip operasi alat ini secara umum adalah berdasar pada pancaran pulsa yang dipancarkan secara langsung ke arah adalah berdasar pada pancaran pulsa yang dipancarkan secara langsung ke arah dasar laut dan setelah itu energi akustik dipantulkan kembali dari dasar laut (sea dasar laut dan setelah itu energi akustik dipantulkan kembali dari dasar laut (sea bad),
bad), beberapa beberapa pancaran pancaran suara suara (beam) (beam) secara secara elektronis elektronis terbentuk terbentuk menggunakanmenggunakan teknik pemrosesan sinyal sehingga diketahui sudut beam. Multi beam echosounder teknik pemrosesan sinyal sehingga diketahui sudut beam. Multi beam echosounder dapat menghasilkan data batimetri dengan resolusi tinggi (0,1 m akurasi vertikal dan dapat menghasilkan data batimetri dengan resolusi tinggi (0,1 m akurasi vertikal dan krang dari 1 m akurasi horizontalnya).
krang dari 1 m akurasi horizontalnya).
Gambar Echosounder Gambar Echosounder
