• Tidak ada hasil yang ditemukan

Sistem Penentuan Posisi Akustik Bawah La

N/A
N/A
Protected

Academic year: 2018

Membagikan "Sistem Penentuan Posisi Akustik Bawah La"

Copied!
15
0
0

Teks penuh

(1)

SISTEM PENENTUAN POSISI AKUSTIK BAWAH LAUT

MAKALAH GEODESI KELAUTAN

Makalah tentang salah satu topik pembahasan yang dipelajari dalam Geodesi Kelautan

pada Program Studi Teknik Geodesi dan Geomatika

Oleh

Ramadhan Hidayaturrahman 15110094

PROGRAM STUDI TEKNIK GEODESI DAN GEOMATIKA FAKULTAS ILMU DAN TEKNOLOGI KEBUMIAN

(2)
(3)

1

Bab 1

Pendahuluan

Sistem penentuan posisi telah lama ditemukan dan dikembangkan. Dimulai dari

perkembangan sistem penentuan posisi menggunakan Global Positioning System

(GPS) lalu muncul berbagai sistem penentuan posisi lainnya seperti GLONASS,

GALILEO, COMPASS, dan lain-lain. Sistem penentuan posisi tersebut

memanfaatkan gelombang elektromagnetik yang dipancarkan dari satelit ke receiver

yang ada di permukaan bumi. Penentuan posisi menggunakan satelit sangat

membantu dalam melakukan survei atau navigasi di darat, laut, dan udara. Namun

karena perkembangan teknologi semakin cepat dan kebutuhan manusia semakin

banyak, sistem penentuan posisi sekarang tidak hanya dilakukan dari satelit ke

permukaan bumi tapi bisa juga dilakukan di bawah air terutama di bawah laut.

Sistem penentuan posisi di bawah air ini sangat berguna untuk kegiatan-kegiatan di

lepas pantai, seperti pengeboran, pemasangan pipa bawah laut, investigasi dasar laut

menggunakan ROV, dan lain-lain. Penentuan posisi bawah air ini memanfaatkan

gelombang akustik dalam penggunaannya karena gelombang elektromagnetik tidak

bagus ketika merambat di dalam air yang nantinya akan menyebabkan akurasi posisi

yang dihasilkan akan jelek. Penentuan posisi bawah air prinsipnya sama dengan

penentuan posisi dari satelit ke permukaan, yang membedakan hanyalah jenis

(4)

2

Bab 2

Pembahasan

2.1

Dasar Teori

Sistem penentuan posisi akustik bawah laut (Underwater Acoustic Positioning

Systems) adalah sistem penentuan posisi menggunakan metode gelombang akustik

untuk mendapatkan koordinat dari suatu objek yang ada di bawah air. Dalam

penggunaannya hampir sama dengan metode penentuan posisi dengan GPS. Namun

karena gelombang elektromagnetik tidak bagus digunakan di bawah air maka sistem

penentuan posisi ini menggunakan gelombang akustik. Adapun macam-macam

sistem penentuan posisi bawah laut dengan gelombang akustik ini ada 4, yaitu

USBL, SBL, LBL, dan kombinasi. Perbedaan dari macam-macam penentuan posisi

bawah air tersebut berdasarkan jumlah beacon yang dipakai, akurasi penentuan

posisi, kedalaman air, dan alat yang dipakai.

2.1.1 Ultra Short BaseLine (USBL)

Ultra Short BaseLine adalah sistem penentuan posisi bawah air yang menggunakan

transduserterpasang di bawah lambung kapal untuk mendeteksi jarak dan sudut pada

target menggunakan sinyal akustik. Pada metode USBL terdapat 2 bagian penting,

yaitu sistem USBL yang dipasang pada kapal, seperti transceiver, bagian pemroses

data, dan sensor-sensor lainnya. Dan yang kedua adalah bagian transponder akustik

yang digunakan untuk tracking pada target di bawah air atau penentuan posisi secara

relatif terhadap kapal. Jarak baseline antara transduser yang digunakan berkisar 2-10

(5)

3 Gambar 2.1 Ilustrasi Penentuan Posisi Dengan Metode USBL (Macleod, 2003)

Dalam memperoleh posisi beacon yang ada di dasar laut dengan metode USBL

menggunakan prinsip pengukuran jarak secara akustik dan arah. Dalam memperoleh

jarak secara akustik, prinsipnya adalah menghitung waktu perjalanan gelombang

akustik yang ditembakan dari transduser yang ada di permukaan laut ke beacon yang

ada di dasar laut dan kembali lagi ke transduser yang ada di permukaan laut. Dalam

menghitung waktu perjalanan sangatlah mudah, karena suda ada alat yang dapat

mengukur kecepatan gelombang akustik di dalam air seperti Sound Velocity Profiler

(SVP).

2.1.2 Short BaseLine (SBL)

Metode SBL biasanya digunakan pada kapal seperti barge, semi-submersible atau

kapal pengeboran yang besar. Jumlah transducer yang dipasang pada bagian bawah

kapal minimal 3 atau 4 dan dipasang membentuk segitiga atau segi empat. Jarak

antara baseline minimal 10 meter. Posisi dari tiap-tiap transducer berdasarkan

kerangka koordinat kapal yang ditentukan dari survei as built. Pada Gambar 2.2

(6)

4 Gambar 2.2 Ilustrasi Metode Penentuan Posisi Bawah Laut Dengan SBL (Macleod,

2003)

2.1.3 Long BaseLine (LBL)

Short BaseLine adalah teknik penentuan posisi bawah air yang menggunakan

sekumpulan transponder yang dipasang pada lokasi yang fiks dan sudah diketahui

posisinya di dasar laut. Jarak antara transponder biasanya antara 10 – 10.000 m,

lebih panjang daripada metode penentuan posisi bawah laut lainnya. Posisi dari suatu

target dapat ditentukan dengan menghitung jarak antara target dan masing-masig

transponder yang ada di dasar laut. Pada Gambar 2.3 berikut mengilustrasikan

(7)

5 Gambar 2.3 Ilustrasi Penentuan Posisi Bawah Laut Dengan Metode LBL (Macleod,

2003)

Ada 2 elemen dalam metode penentuan posisi bawah laut dengan LBL, yang pertama

adalah jumlah transponder yang dipasang pada permukaan dasar laut. Posisi dari

tiap-tiap transponder dideskripsikan dalam kerangka koordinat fiks baik itu secara

absolut atau relatif di dasar laut. Dan yang kedua adalah transceiver akustik yang

biasanya dipasang pada kapal atau peralatan bawah laut seperti ROV yang terhubung

dengan transduser yang dikendalikan dari kapal.

2.1.4 Metode Kombinasi

Metode kombinasi adalah metode penentuan posisi bawah air yang

mengkombinasikan metode-metode yang sudah dijelaskan sebelumnya. Contoh dari

metode kombinasi yang sering dipakai adalah Long and Short BaseLine (LSBL) dan

Long and Ultra Short BaseLine (LUSBL). Pada Gambar 2.4 berikut

(8)

6 Gambar 2.4 Ilustrasi Penggunaan Metode LUSBL (Macleod, 2003)

2.2

Peralatan Yang Digunakan

2.2.1 Transducer Akustik

Ada berbagai macam trasducer akustik yang dipakai berdasarkan aplikasi

penggunaannya untuk menentukan posisi bawah air. Transducer biasanya dipasang

dengan suatu tiang penyangga (pole) pada kapal. Dan pole tersebut dipasang di

bagian bawah lambung kapal atau bagian sisi-sisi kapal. Gambar 2.5 di bawah ini

menunjukkan salah satu contoh transducer yang dipakai pada metode USBL.

(9)

7 2.2.2 Beacon

Ada berbagai macam beacon yang dipakai dalam penentuan posisi bawah air, yaitu :

1. Pingers

Pingers adalah beacon yang dipasang di permukaan dasar laut yang

diprogram untuk mengirimkan sinyal (ping) dengan frekuensi dan perulangan

tertentu. Beberapa pinger dapat dimatikan dengan sistem mekanik atau

dengan perintah melalui gelombang akustik. Sistem USBL dan SBL yang

lama sering memakai pinger dalam pengoperasiannya.

2. Transponder

Transponder adalah alat yang dapat mengirimkan sinyal akustik ketika proses

penentuan posisi bawah air berlangsung. Transponder yang bagus memiliki

microprocessor sehingga dapat berkomunikasi melalui telemetri akustik.

Transponder yang bagus tersebut dapat mengatur akustik dari transponder

tersebut dan biasanya terdapat sensor-sensor tambahan, seperti sensor

kedalaman, suhu, dan salinitas.

(10)

8

3. Responder

Responder adalah suatu beacon yang terhubung melalui kabel terhadap suatu

unit pengontrol. Beacon ini diatur secara elektrik dan mengirimkan sinyal

akustik dalam merespon pemicu akustik lainnya.

2.3

Tingkat Akurasi

2.3.1 Ultra Short BaseLine (USBL)

Tingkat akurasi sistem USBL yang sudah modern dapat mencapai 1% lebih baik

pada jarak miring antara transducer yang ada di kapal terhadap beacon yang ada di

permukaan dasar laut. Biasanya 20 m pada kedalaman 2.000 m. Adapun tingkat

akurasi dari metode USBL dipengaruhi oleh beberapa faktor, yaitu jumlah sinyal

akustik yang diterima transponder dan posisi dari beacon yang ditempatkan di

permukaan dasar laut.

2.3.2 Short BaseLine (SBL)

Tingkat akurasi dari SBL dipengaruhi oleh jarak antara transducer yang ada di kapal

dengan kualitas dari sensor-sensor tambahan, seperti gyrocompass dan Vertical

Reference Unit (VRU). Sistem pada SBL akan memberikan akurasi yang tinggi

apabila kapal yang digunakan berada tepat di atas beacon-beacon yang ada di

permukaan dasar laut. Sistem SBL ini biasanya digunakan pada kapal pengeboran

(drillship) agar kapal tersebut tetap berada tepat di atas lokasi wellhead.

2.3.3 Long BaseLine (LBL)

Tingkat akurasi pada sistem Long BaseLine (LBL) dijabarkan pada tabel berikut.

Tabel 2.1 Tingkat Akurasi Sistem LBL

Frequency LF (8 to 16 kHz) MF (18 to 36 kHz) EHF (50 to 110 kHz) Standard Range 1,000 to 3,500m 300 to 800m 50 to 500m

Maximum Range 10,000m 2,500m 1,000m

(11)

9

2.4

Kalibrasi

2.4.1 Ultra Short BaseLine (USBL)

Pada sistem USBL memerlukan data masukan dari gyrocompass dan VRU.

Sensor-sensor tersebut memungkinkan sistem USBL memproses nilai suatu posisi secara

absolut pada transponder yang ada di permukaan dasar laut. Gyrocompass dan

vertical reference unit akan dipasang pada lokasi yang berbeda dengan transceiver

USBL. Proses kalibrasi USBL dilakukan agar mendapatkan nilai error dari orientasi

pitch, roll, dan heading.

Gambar 2.7 Pergerakan Kapal Ketika Kalibrasi USBL (Macleod, 2003)

2.4.2 Short BaseLine (SBL)

Pada sistem SBL, kalibrasi yang dilakukan meliputi pengukuran teliti secara offset

antar kapal yang sudah dipasang transducer.

2.4.3 Long BaseLine (LBL)

Kalibrasi yang dilakukan dengan metode LBL ada 2, yaitu kalibrasi relatif dan

kalibrasi absolut. Kalibrasi LBL secara relatif bertujuan untuk menentukan posisi

relatif semua transponder yang sudah dipasang di permukaan dasar laut, dengan cara

pengukuran baseline secara akustik antar transponder. Pada Gambar 2.8 berikut

(12)

10 Gambar 2.8 Ilustrasi Kalibrasi LBL Secara Relatif (Macleod, 2003)

Dan yang kedua adalah kalibras LBL secara absolut. Transponder yang ada di

permukaan dasar laut dikalibrasi dengan koordinat absolut melalui pengukuran

DGPS fiks dan jarak akustik ke transponder lain secara bersama-sama. Cara yang

paling mudah dalam menentukan posisi transponder secara absolut adalah dengan

meletakannya pada sumur (wellhead) atau manifold. Pada Gambar 2.9 berikut

mengilustrasikan tentang kalibrasi LBL secara absolut.

(13)

11

Bab 3

Kesimpulan

Dari penjelasan pada bab sebelumnya, dapat disimpulkan bahwa sistem penentuan

posisi bawah air secara akustik ada 4 metode, yaitu USBL, SBL, LBL, dan metode

kombinasi. Penggunaan dari keempat metode tersebut harus disesuaikan dengan

kebutuhan karena setiap metode mempunyai kelebihan dan kekurangan. Akurasi dan

(14)

12

Daftar Pustaka

Macleod, J. 2003. Underwater Acoustic Positioning Systems. Hydrographic Society,

Scotland.

Lekkerkerk, H., Theijs, M. J. 2011. Handbook of Offshore Surveying : Volume Two

(15)

Gambar

Gambar 2.1 Ilustrasi Penentuan Posisi Dengan Metode USBL (Macleod, 2003)
Gambar 2.2 Ilustrasi Metode Penentuan Posisi Bawah Laut Dengan SBL (Macleod,   2003)
Gambar 2.3 Ilustrasi Penentuan Posisi Bawah Laut Dengan Metode LBL (Macleod, 2003)
Gambar 2.4 Ilustrasi Penggunaan Metode LUSBL (Macleod, 2003)
+4

Referensi

Dokumen terkait

4 Dari hasil penilitian tersebut dapat digunakan acuan dalam memperkirakan bahaya apa saja yang dapat terjadi apabila pipa bawah laut mengalami tarikan jangkar

Seperti yang telah ditampilkan pada Gambar 2, kerusakan oleh jangkar didefinisikan sebagai faktor terjadinya kerusakan pada pipa bawah laut, dimana akibat

Connection, adalah tingkat dimana situs dapat terhubung dengan situs lainnya, biasanya ditampilkan kepada pengguna berupa teks yang digaris bawah

Transmisi dc bawah laut digunakan agar palau-pulau yang kekurangan daya listrik bisa mendapat tambahan daya listrik dari pulau yang kelebihan daya listrik seperti pulau Sumatra

Sistem kelistrikan kapal merupakan ilmu yang berfokus pada pemahaman, prinsip kerja dan aplikasi dari peralatan kelistrikan kapal seperti baterai, altenator regulator,

Pengembangan sistem monitoring terpadu ini merupakan bagian dari pengembangan peralatan keselamatan kerja sederhana untuk menunjang perkembangan tambang batubara bawah tanah yang

Temuan situs dan BMKT di Soasio dan Tongowai memperkuat bukti pentingnya Tidore di Jalur Rempah dan Sutra Laut dan dapat dimanfaatkan untuk ekowisata sejarah situs kapal tenggelam yang

Dalam rangka menyiapkan fasilitas wisata yang memadai dan kompetitif untuk wisata panorama bawah laut wilayah tersebut, maka pada penelitian ini didesain kapal wisata type deep