MAKALAH
SISTEM KENDALI MANUSIA DAN MESIN
“Spatial Cognition, Navigation, and Manual Control”
Disusun Oleh:
Dosen Pengampu:
Ir. Nismah Panjaitan S.T., M.T., Ph.D., IPU., ASEAN
D E P A R T E M E N T E K N I K I N D U S T R I F A K U L T A S T E K N I K
UNIVERSITAS SUMATERA UTARA MEDAN
2024
Elsahli Purba 210403099
KATA PENGANTAR
Segala puji syukur saya panjatkan kepada Tuhan Yang Maha Esa. Atas rahmat dan karunia-Nya, saya dapat menyelesaikan tugas penulisan makalah pada mata kuliah Sistem Kendali Manusia Dan Mesin tepat waktu.
Penyusun mengucapkan terima kasih kepada Ibu Ir. Nismah Panjaitan S.T, M.T., Ph.D., IPU., ASEAN selaku dosen pada mata kuliah Sistem Kendali Manusia Mesin yang telah memberikan tugas ini sehingga dapat menambah pengetahuan dan wawasan sesuai dengan bidang studi yang kami tekuni. Ucapan terima kasih juga disampaikan kepada semua pihak yang telah membantu atas penyelesaian makalah ini.
. Saya berharap makalah yang berjudul “Spatial Cognition, Navigation, and Manual Control” ini dapat menjadi sumber referensi bagi pihak yang ingin mengetahui lebih banyak tentang sistem kendali manusia dan mesin. Selain itu, saya juga berharap agar pembaca mendapatkan sudut pandang baru setelah membaca makalah ini.
Saya menyadari makalah ini masih memerlukan penyempurnaan, terutama pada bagian isi. Saya menerima segala bentuk kritik dan saran pembaca demi penyempurnaan makalah. Apabila terdapat banyak kesalahan pada makalah ini, saya memohon maaf.
Demikian yang dapat saya sampaikan. Akhir kata, semoga makalah ini ini dapat bermanfaat bagi para pembaca.
Medan, 13 Mei 2024
Elsahli Purba
DAFTAR ISI
Kata Pengantar ... i Daftar Isi ii Daftar Isi ... ii
BAB I PENDAHULUAN
1.1. Latar Belakang ... 1
1.2. Rumusan Masalah ... 2
1.3. Manfaat/ Tujuan ... 2 BAB II LANDASAN TEORI
2.1. Jabatan dan Kinerja Organisasi ... 3
2.2. Hubungan Perubahan Jabatan dengan Kinerja Organisasi ... 5
2.3. Analisis Jabatan pada Suatu Perusahaaan ... 6
BAB III PENUTUP
3.1. Kesimpulan ... 18 DAFTAR PUSTAKA ... 20
BAB I
PENDAHULUAN
1.1. Latar Belakang
Kognisi spasial berkaitan dengan cara seseorang untuk memperoleh, mengatur, menyimpan dan memanggil kembali berbagai macam informasi tentang lokasi, jarak maupun tatanan dalam lingkungan fisik disekitarnya yang dikumpulkan dalam satu bentuk peta mental. Peta mental seseorang seringkali berbeda antara satu dengan yang lain, tergantung bagaimana makna sesuatu itu bagi dirinya. Dalam sistem perancangan perusahaan, makna berperan penting untuk memberikan nafas pada bangunan. Makna ini dapat dimunculkan melalui beberapa komponen antara lain imaji, symbol dan tanda. Dalam sistem perancangan perusahaan ada dua makna yang dikenal, yakni makna representasian makna responsive. Keduanya mempunyai peranan penting untuk memprediksi perilaku. Makna representasi merupakan makna yang ditangkap seseorang dari sebuah benda, sedangkan makna responsive merupakan kelanjutan dari ,akna representasi yang menyangkut respon yang timbul setelah melihat dan mencermati suatu benda. Dalam suatu tatanan lingkungan, sikap dan perilaku manusia sangat terkaitdengan motivasi. Kesemua sikap tersebut berhubungan dengan pengalaman hidup serta proses sosialisasi yang dilakukan dan hal ini mengakibatkan setiap orang mempunyai kompetensi yang berbeda, baik secara fisik, sosial maupun budaya (Joyce Marcella Laurens, 2004).
Menurut Laurens (2004) dan Purwanto (2012), kognisi adalah cara yang digunakan manusia untuk menjelaskan bagaimana manusia memahami, menyusun dan mempelajari lingkungan dan menggunakan peta-peta mental untuk menegosiasikannya. Berdasarkan definisi tersebut, yang ada pada individu manusia sebenamya satu sistem kognisi.
Sistem tersebut merupakan hasil proses kognitif yang terdiri dari kegiatan-kegiatan :
1). Persepsi;
2). Imajinasi;
3). Berfikir (thinking);
4). Bemalar (reasoning); dan 5). Pengambilan keputusan.
Sistem kognisi pada individu tersebut dipengaruhi oleh beberapa faktor luar (eksternal) dan dalam (internal) yaitu:
1). Lingkungan fisik;
2). Lingkungan sosial;
3). Struktur faal pada individu;
4). Kebutuhan dan keinginan; dan 5). Pengalaman lampau
Gambar 1. Alur Hasil Proses Kognitif
Menurut Purwanto (2001), hubungan antara manusia dengan lingkungan adalah merupakan hubungan antara kognisi manusia dan struktur lingkungannya (lihat gambar 1):
1). Struktur faktual
Struktur faktual adalah lingkungan nyata seperti adanya atau seadanya (murni) sebelum diberikan persepsi oleh manusia.
2). Struktur lingkungan
Struktur lingkungan atau lingkungan yang telah distruktur adalah berada di
dalam benak manusia yang berpersepsi. Struktur lingkungan menciptakan representasi mental dalam diri manusia.
3). Representasi mental
Representasi mental adalah struktur yang dicitrakan, dan representasi mental ini sudah menjadi milik manusia yang berpersepsi, dihimpun sebagai pengalaman.
4). Ruang aksi (action space)
Setelah manusia memiliki representasi mental dalam benaknya, maka manusia bertindak ke dalam lingkungan, maka lingkungan tersebut dinamakan lingkungan sebagai ruang aksi.
Gambar 2. Mekanisme Hubungan Manusia dan Lingkungan.
3. Kognisi Spasial atau Peta Mental
Kognisi spasial atau peta mental mempunyai pengertian yaitu upaya memahami suatu tempat khususnya terhadap kota. Istilah diatas berpegang kepada definisi dan teori yang dirintis oleh David Stea dan Roger Down (dalam Holahan, 1982). Mereka mendefinisikan satu pengertian : "Proses yang memungkinkan kita untuk mengumpulkan, mengorganisasikan, menyimpan dalam ingatan, memanggil, serta menguraikan kembali informasi tentang lokasi relatif dan tanda- tanda tentang lingkungan geografis kita".
Kognisi spasial pada dasarnya merupakan proses aktif yang dilakukan
oleh pengamat, oleh karena itu pemahaman pengamat terhadap lingkungan perkotaan terjadi secara spontan dan langsung. Spontanitas tersebut terjadi karena pengamat selalu menjajaki (explorasi) lingkungannya dan dalam penjajakan itu pengamat melibatkan setiap obyek yang ada di lingkungannya dan setiap obyek menonjolkan sifat-sifatnya yang khas untuk pengamat bersangkutan (Bell, 2001).
Holahan (1982), menyebutkan bahwa kognisi spasial sebagai komponen dasar dalam manusia beradaptasi dengan lingkungan kotanya. Disamping itu peta mental dipandang sebagai persyaratan baik untuk kelangsungan hidup manusia maupun untuk perilaku spasial setiap harinya, dinayatakan pula bahwa peta mental adalah representasi individu yang tertata dari beberapa bagian lingkungan geografisnya.
Lang (1987), menyatakan bahwa perilaku seseorang yang berkenaan dengan ruang dan tempat tidak dapat dipahami tanpa memahami gambaran kognisi spasial yang diperoleh dan digunakannya. Daya cipta akibat proses penghayatan, pengamatan dan pengenalan lingkungan kota terbentuk atas unsur- unsur yang diperoleh dari pengalaman langsung, apakah seseorang telah mendengar mengenai suatu tempat, dan dari informasi yang dia bayangkan (Neiser dalam Lang, 1987).
Dari uraian di atas menunjukkan bahwa pengamat tidak hanya seorang yang tinggal dan berada di dalam kota tertentu, dapat juga seorang pengamat yang tidak tinggal di kota tersebut tetapi mengetahui cukup banyak tentang kota tersebut apakah dari pengalaman langsung atau mendengar berdasarkan informasi tertentu sehingga ia mencoba untuk membayangkan. Informasi yang diperoleh melalui pengalaman langsung disebut dengan informasi pertama (primer), menyajikan pengetahuan lingkungan perkotaan secara teraga kepada pengamat.
Sedangkan informasi yang diperoleh melalui komunikasi disebut sebagai informasi kedua (sekunder), meyajikan pengetahuan lingkungan perkotaan secara simbolik kepada pengamat, yang isinya merupakan pelaporan atau penilaian pengalaman orang lain tentang suatu tempat atau suatu ruang.
Milgram, Evans, Lee, Michelson, Orleans dan Appleyard (dalam Holahan, 1982) mencoba untuk mengadakan penelitian pemahaman citra kota
dengan menekankan kepada perbedaan kemampuan individual pengamat.
Hasilnya adalah terdapat korelasi yang sangat erat antara sistem aktivitas individual dengan daya kognisi yang dimiliki individual tentang lingkungan fisiknya. Kemampuan individu pengamat dalam menghayati, memahami dan mengenali kota selalu berbeda-beda. Faktor-faktor yang membedakan antara yaitu [i] gaya hidup, [ii] keakraban dengan kondisi lingkungan, [iii] keakraban sosial, [iv] kelas sosial, dan [v] perbedaan seksual.
Sistem navigasi yang sudah dikenal luas adalah sistem navigasi satelit atau dikenal dengan GPS (global positioning system) atau GNSS (global navigation satellite system) (Farrell and Barth, 1998). Saat ini alat navigasi terpasang pada hampir di setiap smart phone yang sudah dimiliki banyak orang di dunia, sehingga sistem navigasi GPS ini sudah sangat populer. Sistem navigasi lainnya yang juga terpasang pada smart phone adalah sistem navigasi inersial.
Sistem navigasi inersial biasanya terkait dengan wahana bergerak yang akan memberikan informasi navigasiberupa vektor posisi, kecepatan, arah (heading), dan kelabilan (attitude) (Farrell and Barth, 1998; Jekeli, 2001).
Navigasi merupakan alat bantu pengarah suatu wahana bergerak dari satu lokasi ke lokasi lainnya dengan merujuk pada informasi posisi dan arah dari alat navigasi. Alat navigasi adalah suatu perangkat yang dilengkapi dengan sensor yang dapat memberikan data posisi dan arah geografis di permukaan bumi, sehingga alat navigasi ini diperlukan ketika suatu wahana sedang menempuh perjalanan dari satu tempat ke tempat lainnya. Salah satu alat navigasi yang sudah dikenal luas adalah receiver GPS (Farrell and Barth, 1998; Jekeli, 2001).
Pengendalian secara manual adalah pengendalian yang dilakukan oleh manusia yang bertindak sebagai operator. Contoh pengendalian secara manual banyak ditemukan dalam kehidupan sehari-hari seperti pada pengaturan suara radio, televisi, pengaturan cahaya layar televisi, pengaturan aliran air melalui kran dan lain-lain.
1.2. Rumusan Masalah
Berdasarkan latar belakang masalah maka dapat dirumuskan suatu pokok masalah yang kemudian disusun dalam bentuk pertanyaan sebagai berikut.
1. Apakah yang dimaksud dengan kognisi spasial?
2. Apakah yang dimaksud dengan navigasi?
3. Apakah yang dimaksud dengan manual kontrol?
4. Apa saja penerapan dari kognisi spasial, navigasi, dan manual kontrol dalam sistem kendali manusia dan mesin?
5. Apa saja keuntungan dan kerugian dari kognisi spasial, navigasi, dan manual kontrol dalam sistem kendali manusia dan mesin?
1.3. Tujuan
Adapun tujuan dari pembuatan makalah ini adalah sebagai berikut.
1. Mengetahui pengertian dari kognisi spasial, navigasi, dan manual kontrol.
2. Mengetahui penerapan dari kognisi spasial, navigasi, dan manual kontrol dalam sistem kendali manusia dan mesin.
3. Mengetahui keuntungan dan kerugian dari kognisi spasial, navigasi, dan manual kontrol dalam sistem kendali manusia dan mesin.
BAB II PEMBAHASAN 2.1. Landasan Teori
2.1.1 Kognisi Sistem
Metode penentuan posisi dengan GPS banyak memberikan keuntungan diantaranya menyediakan informasi posisi absolut secara cepat dan teliti tanpa kendala cuaca dan waktu. Namun GPS mempunyai kelemahan yakni sangat tergantung pada perambatan sinyal gelombang elektromagnetik dari satelit GPS ke receiver GPS. Apabila sinyal dari satelit GPS ke receiver GPS tersebut terhalang oleh suatu objek maka sinyal tidak akan sampai pada receiver GPS yang berakibat terhentinya proses penghitungan posisi. Kondisi ini terjadi apabila suatu wahana (seperti mobil) yang terpasang receiver GPS bergerak melintasi terowongan, atau berada di sekitar pepohonan yang rimbun. Untuk kasus receiver GPS yang terpasang pada smart phone, kendala tersebut sudah teratasi dengan adanya metode assisted GPS (A-GPS), yaitu dengan memanfaatkan sinyal GSM yang digunakan pada smart phone untuk memberikan informasi tambahan tentang posisi yang diperoleh dari beberapa stasiun pemancar atau base tranceiver station (BTS), sehingga pada saat receiver GPS berada di area yang tertutup maka informasi posisi masih tetap ada.
Posisi, kecepatan, arah (heading) dan kelabilan (attitude) suatu wahana merupakan informasi penting dalam suatu sistem navigasi. Gambar 1 merupakan ilustrasi dari informasi navigasi yakni posisi, kecepatan, arah (a), dan kelabilan yang terdiri dari roll, pitch, yaw, dan perubahan translasi yang dihasilkannya surge, sway, heave (b). Informasi kelabilan tidak bisa diperoleh hanya dengan sebuah alat receiver GPS, tapi harus dengan minimal tiga buah receiver GPS untuk mendapatkan data spasial dalam 3D (tiga dimensi). Selain itu, kelabilan yang dihitung dengan metode GPS masih tergantung pada kuat lemahnya perambatan sinyal GPS. Oleh karena itu untuk mendapatkan informasi kelabilan secara kontinyu dapat digunakan sistem navigasi alternatif, yakni inertial navigation system (INS) (Farrell and Barth, 1998; Jekeli, 2001).
INS merupakan sistem navigasi yang tidak terpengaruh oleh berbagai faktor eksternal. Sistem navigasi ini berbeda dengan AHRS (Attitude and Heading Reference System), perbedaannya terletak pada fungsinya, yakni AHRS hanya menyediakan informasi kelabilan (attitude) dan orientasi arah (heading) saja, sementara INS menyediakan informasi yang lebih dari AHRS yakni ditambah dengan informasi kecepatan dan posisi. INS mampu menghasilkan informasi navigasi dengan tingkat kontinyuitas yang tinggi dan frekuensi pengiriman data yang tinggi. Selain itu, INS dapat dikategorikan sebagai sistem navigasi yang mandiri hanya membutuhkan nilai inisialisasi awal sebagai konstanta integrasi.
INS terdiri dari sensor yang tidak tergantung pada gelombang elektromagnetik, namun berupa sensor mekanik dengan mengandalkan energi inersial yakni gerakan dari diri sendiri akibat gaya luar yang mempengaruhinya dengan mengikuti hukum gerak Newton.
Gambar 3. Informasi navigasi yang dihasilkan dari suatu sistem navigasi berupa: (a) posisi dan kecepatan, (b) kelabilan.
2.1.2 Navigasi Sistem
Farrel (2008) merujuk pada banyak literature tentang autonomous vehicle menyebutkan bahwa navigasi terbagi menjadi dua pengertian:
1. Penentuan secara akurat kondisi/keberadaan kendaraan (vehicle state), antara lain posisi, kecepatan, dan sikap (attitude) nya.
2. Merencanakan dan melaksanakan maneuver yang berguna untuk perpindahan menuju lokasi yang diinginkan.
Istilah navigasi sendiri dipakai untuk merujuk pada proses estimasi berbasis kinematik vehicle state (posisi, kecepatan, dan attitude) secara realtime sebagai acuan untuk menentukan manuver (pergerakan) kendaraan sepanjang trayektori. Vehicle state berguna untuk control otomatis, realtime planning, data logging, Simultaneous Location and Mapping (SLAM), atau komunikasi operator yang dipakai pada navigasi. Navigasi sering digunakan untuk memandu suatu objek, baik manusia, kendaraan maupun robot, untuk melewati suatu daerah yang belum dikenali sebelumnya.
Pendekatan klasik pada estimasi vehicle state adalah dengan melengkapi kendaraan dengan sensor inersia yang mampu mengukur percepatan dan kecepatan sudut kendaraan. Dengan kalibrasi dan inisialisasi yang sesuai, integrasi kecepatan sudut menyediakan sebuah estimasi bagi attitude, ketika diintegrasikan dengan percepatan maka akan menyeridkan estimasi kecepatan dan posisi.
Lingkungan integrasi pada pendekatan ini memiliki aspek positif dan negative.
Pada aspek positif, integrasi akan memperhalus kesalahan frekuensi tinggi (sensor noise). Pada aspek negatifnya, integrasi kesalahan frekuensi rendah karena adanya bias, kesalahan faktor skala, atau ketidaklurusan akan menyebabkan peningkatan kesalahan antara vehicle state terestimasi dan vehicle state sebenarnya. Estimasi vehicle state dihitung dengan integrasi data dari sensor high-rate yang dikoreksi menggunakan pengukuran dari sensor low rate yang sesuai.
Teknologi Navigasi Sesuai dengan peraturan internasional SOLAS 1974 dan Colreg (Collision regulation, 1972) semua kapal harus dilengkapi dengan peralatan navigasi. Peralatan navigasi baik yang konvensional maupun yang modern yang harus ada di kapal yaitu
1. Lampu Navigasi Setiap kapal yang akan berlayar di laut harus dilengkapi dengan lampu navigasi. Adanya lampu navigasi berfungsi untuk dinyalakan pada waktu keadaan gelap dan mengetahui arah kapal. Jenis - jenis lampu navigasi yaitu : Side Light, Mast Head Light, Stern Light, Anchor Light, Not Under Commad Light, dan Dangerous Cargo Light.
Lampu navigasi Side Light berguna untuk membedakan bagian kanan dan bagian kiri kapal. Lampu Mast Head Light berguna untuk mengetahui arah kapal agar tidak terjadi trubukan dengan kapal lain.
Lampu navigasi Anchor digunakan untuk kapal sedang melakukan lego jangkar. Lampu navigasi Not Under Commad Light berguna untuk memberikan isyarat bahwa kapal dalam keadaan tidak dikendalikan. Dan lampu navigasi Dangerous Cargo Light berguna untuk memberikan isyarat bahwa kapal membawa muatan atau sedang membongkar muatan yang berbahaya.
2. Kompas Magnet Peralatan navigasi yang harus ada di kapal salah satunya adalah kompas magnet. Kompas magnet berfungsi untuk menetapkan arah haluan kapal dan juga menetapkan arah baringan suatu target sasaran. Prinsip kerja kompas magnet yaitu apabila batangan magnet berdiri bebas maka batangan magnet tersebut akan mengarah ke arah kutub – kutubnya. Kompas magnit untuk penggunaannya dibagi menjadi 3 yaitu : kompas kemudi berguna untuk mengemudikan kapal, kompas standar berguna untuk mengkalibrasi kompas, dan kompas baring berguna untuk membaring. Untuk penggunaan kompas di malam hari, kompas dilengkapi dengan lampu penerangan.
3. Peralatan navigasi lainnya Diatas kapal ada peralatan navigasi yang sangat berguna sewaktu kapal sedang berlayar. Alat navigasi lainnya yaitu : lampu isyarat siang, bel, gong, suling kapal, dan bola jangkar dan
kerucut. Peralatan navigasi lainnya ini berfungsi untuk memberikan isyarat kepada kapal lain. Isyaratnya berupa isyarat lampu untuk isyarat morse, bel dan gong untuk isyarat tanda bahaya atau pergantian waktu jaga di anjungan, suling untuk isyarat bunyi, bola jangkar dan kerucut untuk tanda bahwa kapal sedang posisi lego jangkar.
4. GMDSS GMDSS (Global Marine Distress Safety System) adalah sistem komunikasi yang terintegrasi dengan menggunakan satelit. Alat ini dikembangkan oleh IMO (International Maritime Organization) bertujuan untuk menerima dan mengirim tanda bahaya, dan untuk komunikasi. GMDSS terdiri dari beberapa peralatan yaitu : VHF (Very High Frequency), HF (High Frequency), MF (Medium Frequency), NAVTEX, Inmarsat C, NBDP (Narrow Band Direct Printing), EPIRB, dan SART 9 Ghz Sistem GMDSS mempunyai beberapa fungsi yaitu : Alerting berfungsi untuk pemberitahuan marabahaya yang cepat agar dapat mengadakan suatu pertolongan dengan segera, Search and Rescue Coordinating berfungsi untuk koordinasi antar unit – unit yang berpotensi SAR, On Scane Communication berfungsi untuk komunikasi di lokasi musibah antar unit - unit yang ikut dalam operasi pertolongan, Locating Signal berfungsi untuk memudahkan penentuan posisi penyelamatan, Dissemination of Maritime Safety Information berfungsi untuk penyiaran informasi mengenai keselamatan pelayaran, General Radio Communication berfungsi untuk komunikasi dari kapal ke suatu jaringan radio di darat yang berhubungan dengan keselamatan, dan Bridge to Bridge Communication berfungsi untuk antar kapal dari anjungan yang berhubungan dengan penyelamatan.
5. Echo Sounder Echo Sounder merupakan peralatan yang digunakan untuk mengetahui kedalaman laut antara lunas kapal dengan dasar laut. Alat ini digunakan sewaktu kapal berlayar diperairan dangkal atau perairan yang mempunyai pasang surut tinggi. Echo sounder terdiri atas 4 komponen yaitu transmitter, transducer, receiver, dan recorder. Transmitter adalah alat yang menghasilkan pulsa listrik untuk dikirimkan ke transducer.
Transducer adalah alat yang merubah pulsa listrik menjadi pulsa suara yang kemudian memancarkannya ke dalam air untuk mengenai sasaran maka akan dipantulkan lagi dan diterima oleh receiver. Pulsa suara dirubah kembali menjadi pulsa listrik dan diperkuat oleh receiver.
Receiver adalah alat untuk memperkuat energi pulsa listrik yang lemah dari transducer. Recorder adalah alat yang berfungsi untuk menggambarkan informasi pulsa listrik dalam bentuk goresan pada kertas pencatat dengan menggunakan stylus.
6. GPS (Global Positioning System) GPS adalah alat elektronik yang dapat mengetahui posisi kapal berdasarkan derjat lintang dan bujur. GPS mempunyai beberapa fungsi dalam pelayaran yaitu menentukan posisi lintang dan bujur kapal, menentukan kecepatan kapal, menentukan jarak tempuh kapal, menentukan jarak waktu tiba di pelabuhan tujuan, menentukan sisa waktu tempuh, menyimpan posisi khusus yang diinginkan, menentukan jarak pelayaran dalam bentuk peta, dan membuat bagan panduan bernavigasi.
7. Radar (Radio Detection and Ranging) Radar adalah alat yang mempunyai kemampuan untuk mendeteksi adanya objek di sekitar kapal dalam radius sesuai jangkauan radar 5 mil, 10 mil, 20 mil, bahkan 100 mil. Kelebihan radar dibandingkan alat navigasi yang lain adalah dalam penggunaan radar tidak memerlukan stasion pemancar, karena radar menggunakan prinsip pancaran gelombang. Menurut Hadi Supriyono (2001:14) radar mempunyai 4 fungsi yaitu : (1) untuk menentukan posisi kapal dari waktu ke waktu dengan cara menggunakan baringan dengan baringan, menggunakan baringan dengan jarak dan menggunakan jarak dengan jarak. (2) memandu kapal keluar masuk pelabuhan atau perairan sempit.
(3) membantu menemukan ada atau tidaknya bahaya tubrukan. (4) membantu memperkirakan hujan melewati lintasan kapal.
8. Engine Telegraph, Telepon Internal dan Sistem Pengeras Suara Alat navigasi yang harus ada di kapal untuk komunikasi yaitu Engine Telegraph, Telepon Internal, dan Pengeras Suara. Engine Telegraph
berfungsi untuk komunikasi antara anjungan dan ruang mesin dengan cara memberi isyarat secara visual kebutuhan operasi menjalankan kecepatan mesin induk, misalnya perintah slow engine. Telepon Internal mempunyai fungsi selain untuk komunikasi juga bisa untuk memberi perintah secara terbuka melalui pengeras suara dengan cara sistem telepon digabungkan dengan peralatan panggil atau public addresor.
2.1.3 Karakteristik Navigasi
Beberapa karakteristik navigasi yang bisa diperoleh dari pengertian mengenai navigasi di atas setidaknya ada 5 hal:
1. Vehicle state
Vehicle state adalah kondisi dan lokasi kendaraan atau suatu benda dalam suatu skala waktu tertentu, terkait pada posisi, kecepatan, dan attitudenya. Posisi adalah letak suatu benda dalam suatu datum/kerangka referensi dan hanya dalam satu titik waktu (epoch) saja, sedangkan kecepatan adalah turunan dari posisi yang menyatakan perubahan posisi suatu benda/titik/kendaraan terhadap satuan waktu tertentu. Attitude/sikap kendaraan adalah kondisi benda/titik saat berada pada satu titik terhadap sumbu tertentu pada satu waktu, biasanya dinyatak dalam putara pada sumbu x (roll), pada sumbu y (pitch), dan pada sumbu z (yaw).
2. Estimasi
Estimasi adalah perhitungan prediksi dan interpolasi suatu nilai pada suatu satuan waktu tertentu (bisa waktu maju atau mundur), dalam navigasi estimasi dipakai untuk mengestimasi posisi, kecepatan, dan attitude sepanjang trayektori benda/kendaraan.
3. Trajectory
Trayektori adalah lintasan pergerakan suatu benda yang berpindah pada satuan waktu tertentu, dalam setiap titik pada trayektori terdiri dari nilai posisi, kecepatan, dan attitude, yang bisa menghasilkan akselerasi atau percepatan.
Gambar 4. Trayektori pesawat dalam bentuk flight path
4. Realtime
Pada system navigasi, posisi, kecepatan, dan attitude diukur dan dihitung secara langsung pada kondisi kendaraan/benda masih bergerak.
5. Kinematik
Pada system navigasi benda yang diukur posisinya adalah suatu benda yang tidak statis atau terus mengalami pergerakan dalam waktu tertentu. Sehingga proses perhitungan untuk penentuan kecepatannya akan berbeda dan harus dipertimbangkan sikap saat benda tersebut bergerak juga.
2.1.4. Akuisisi Data untuk Navigasi
Berdasarkan metode akuisisi data yang digunakan untuk keperluan navigasi, sistem navigasi dapat dibagi menjadi beberapa jenis. Diantaranya:
a. Outdoor/Satellite Navigation
Metode navigasi ini merupakan yang paling populer dan paling banyak digunakan saat ini. Prinsip dasar sistem navigasi berbasis satelit adalah point-
positioning, yaitu penentuan posisi dengan menghitung jarak antara titik pengamat dan beberapa buah satelit secara simultan (terus-menerus).
Navigasi berbasis satelit mempersyaratkan pengamatan secara langsung antara pengamat dan satelit. Demikian pula, jumlah satelit yang tersedia untuk menyelesaikan parameter posisi objek yang diamat (x,y,z dan t) harus memenuhi persyaratan, yaitu tersedia minimal 4 buah satelit.
Variasi dari penentuan posisi berbasis satelit murni adalah GNSS Augmentation (A-GNSS). A-GNSS merupakan penentuan posisi berbasis satelit dengan menggunakan bantuan pemancar sinyal lain untuk mempercepat proses atau membantu penentuan lokasi objek pada saat satelit yang diamat kehilangan sinyal. Pemancar sinyal tersebut dapat berasal dari satelit (Satellite Based Augmentation System/SBAS) lain maupun menara pancar yang berada di permukaan bumi (Ground Based Augmentation System/GBAS). Metode Augmentasi GNSS ini sering digunakan pada area yang terbatas untuk meningkatkan akurasi navigasi dengan menggunakan satelit. Gambar berikut menunjukkan beberapa cakupan Satellite Based Augmentation System yang ada di dunia saat ini:
Gambar 5. Cakupan Satellite-based Augmentation System
Pada perangkat genggam mobile, digunakan variasi lain dari GNSS Augmentation system yang disebut dengan Assisted GPS (aGPS). Pada sistem
navigasi ini, menara pancar yang digunakan untuk membantu menentukan lokasi pengamat adalah menara telekomunikasi selular (cell-tower). Dengan menggunakan prinsip triangulasi dari beberapa menara, estimasi posisi pengamat dapat ditentukan sebagai tambahan dari posisi yang diberikan oleh GPS.
Gambar 6: Assisted GPS (AGPS)
b. Indoor Navigation/Wifi Positioning System
Sistem navigasi berbasis satelit memiliki kekurangan, yaitu keterbatasan dalam menentukan posisi pada daerah yang terhalang sinyal dari satelit, seperti di bawah kanopi pohon atau di dalam gedung. Untuk itu, perlu suatu metode penentuan posisi dan navigasi lain yang dapat digunakan untuk menentukan posisi secara realtime pada kondisi tersebut. Suatu metode navigasi yang menggunakan prinsip ini adalah metode Indoor Positioning/Indoor Navigation System.
Prinsip navigasi berbasis wifi adalah triangulasi, yaitu penentuan posisi berdasarkan jarak antara beberapa pemancar sinyal dengan pengamat. Dalam hal ini, pemancar sinyal adalah router yang berfungsi untuk memancarkan sinyal wifi, sedangkan pengamat adalah perangkat genggam (handheld device) yang menerima sinyal dari pemancar sinyal.
Gambar 7: Keterbatasan Metode Navigasi berbasis Satelit
Dengan menggunakan konsep Signal to Noise Ratio (S/R ratio), maka jarak antara pemancar sinyal dan penerima sinyal dapat diestimasi dan ditentukan posisinya menggunakan triangulasi.
Berdasarkan metode yang digunakan, wifi positioning system dapat dibagi menjadi dua macam, yaitu:
1. Wifi Trilateration
Wifi trilateration menggunakan prinsip S/N Ratio untuk menentukan posisi pengamat berdasarkan jarak antara pengamat dan router wifi. Persamaan yang digunakan untuk menentukan jarak adalah dengan menggunakan Free-space Path Loss (FSPL), yaitu sebagai berikut:
Dimana dB adalah kekuatan sinyal yang diterima oleh pengamat, d adalah jarak antara pengamat dan router, serta f adalah frekuensi sinyal yang diterima pengamat. Angka 92.45 merupakan konstanta penambah untuk sinyal wifi. Dengan menghitung jarak sebagai fungsi dari frekuensi dan kekuatan sinyal, maka trilaterasi dapat dilakukan untuk menentukan posisi pengamat yang dicari.
Gambar 8: Wifi Trilateration
2) Wifi Fingerprinting
Apabila metode trilaterasi menghitung jarak antara pengamat dan beberapa router untuk menentukan jarak dan perpotongan lingkaran, maka wifi fingerprinting menggunakan fungsi jarak antara pengamat dan router, kemudian menyimpannya dalam suatu sistem basisdata untuk digunakan ketika pengamat melewati daerah yang sama. Perbedaan yang substansial antara metode trilateration dan fingerprinting adalah jumlah router yang digunakan. Pada metode trilateration, setidaknya 3 buah router diperlukan untuk menentukan posisi pengamat menggunakan fungsi trilaterasi, sedangkan metode fingerprinting dapat dilakukan hanya dengan menggunakan satu buah router.
Metode wifi fingerprinting memetakan kekuatan sinyal wifi pada suatu bangunan. Untuk itu, perlu dilakukan training terlebih dahulu agar data kekuatan sinyal pada seluruh bangunan tersebut diketahui sehingga ketika pengamat melewati daerah tersebut kembali, estimasi posisi pengamat dapat diketahui dengan membandingkan kekuatan sinyal yang diamati dengan basisdata yang telah diperoleh melalui training.
Gambar 9: Metode Wifi Fingerprinting
Wifi fingerprinting menghasilkan akurasi yang lebih rendah dibandingkan metode wifi trilateration. Akan tetapi, metode ini memberikan estimasi posisi yang lebih cepat dan dapat digunakan untuk keperluan tertentu yang menuntut penentuan posisi indoor yang tidak terlalu teliti.
3) Inertial Navigation
Inertial navigation merupakan metode navigasi yang menggunakan sensor inersial internal (accelerometer, gyrometer dan gravity sensor). Inertial navigation menggunakan prinsip dead-reckoning untuk menentukan posisi relatif secara simultan dari posisi awal.
5
Gambar 10: Diagram Inertial Navigation System
Metode ini awalnya digunakan secara luas untuk navigasi pesawat, namun dalam perkembangannya digunakan juga dalam penentuan posisi terestris, seperti pada kendaraan maupun pejalan kaki.
6. Visual Odometry
Visual odometry merupakan metode navigasi untuk mengestimasi egomotion (posisi, orientasi dan kelajuan) suatu objek melalui metode pengolahan citra. Visual odometry memiliki prinsip dasar yang sama dengan metode inertial navigation, yaitu menghasilkan posisi relatif secara simultan dengan dead- reckoning.
Gambar 11: Metode Visual Odometry
Visual odometry menggunakan metode visual motion tracking dengan melacak pergerakan objek-objek yang direkam oleh kamera (baik stereo maupun monocular camera), kemudian membuat estimasi pergerakan objek berdasarkan pergeseran benda- benda disekitarnya. Metode ini sangat bergantung pada analisis citra untuk mengidentifikasi titik dan melakukan pemantauan gerakan titik tersebut (optical flow) sehingga secara terus-menerus dapat ditentukan posisi relatif objek yang dicari tersebut.
Pada prakteknya, metode navigasi tersebut tidak digunakan secara terpisah, akan tetapi seringkali dikombinasikan untuk memperoleh posisi yang akurat pada berbagai kondisi. Misalnya sistem navigasi yang menggabungkan sistem satelit.
7. Mengapa Navigasi Diperlukan?
Navigasi merupakan salah satu komponen penting dalam perkembangan teknologi modern. Dengan perkembangan moda transportasi yang beragam, diperlukan suatu sistem yang dapat memberikan posisi secara realtime. Sebagai contoh, sistem navigasi diperlukan untuk keperluan monitoring traffic udara pada dunia penerbangan. Tanpa adanya sistem navigasi secara teliti dan realtime, maka akan terjadi kekacauan pada traffic penerbangan sehingga dapat menyebabkan kecelakaan atau kejadian lain yang tidak diharapkan.
Gambar 12: Navigasi untuk monitoring pesawat secara realtime
8. Aplikasi Navigasi
Sistem navigasi satelit GPS mampu menyediakan data secara realtime setiap waktunya, sehinga memudahkan estimasi posisi, kecepatan, dan juga attitude benda bergerak. Tantangan pada penentuan posisi benda bergerak dengan GPS adalah penentuan ambiguitas fase secara on-thr-fly , yaitu penentuan ambigutias fase pada saat receiver sedang bergerak dalam waktu sesingkat mungkin.
Penerapan navigasi dengan sensor GPS telah banyak ditemui, di darat, di laut, maupun di udara hingga keluar angkasa.
a. Aplikasi navigasi pada perhubungan udara
Pada penentuan posisi pesawat di udara, khususnya pada fase-fase navigasi pesawat mulai dari en-route/terminal (oceanic, domestic, terminal, remote areas, special helicopter operations) dan approach and landing (non- precision & precision). Kemudian memberikan informasi posisi 3 Dimensi pesawat (termasuk parameter tinggi) dari waktu ke waktu secara teliti, GPS juga dapat digunakan untuk memberikan informasi tentang kecepatan, arah terbang, serta attitude (roll, pith, and yaw) dari pesawat yang bersangkutan.
Penggunaan GPS dalam perhubungan udara tidak hanya mempengaruhi system kokpit, tapi juga system ATC (Air Traffic Control) dan ground base system. Pelacakan pesawat pun bisa dilakukan dengan adanya penentuan posisi GPS dan waktunya. Gambaran system navigasi pada aplikasi perhubungan udara sebagai berikut :
Gambar 13: Sistem navigasi pada perhubungan udara
b. Aplikasi navigasi pada perhubungan laut
Pada perhubungan laut, GPS pun telat dimanfaatkan untuk banyak keperluan yang terkait kelautan. Pada dasarnya suatu proses navigasi di laut bertujuan memandu pergerakan suatu wahana laut secara benar, efektif, dan efisien, sehingga wahana laut tersebut dapat selamat tiba di tempat tujuan ataupun mampu selesai mengemban tugas. Pada navigasi kapal di lautan, bisa memakai metode absolut kinematic positioning (ketelitian rendah : 5-
10 m) maupun memakai metode DGPS dengan data pseudorange (ketelitian menengah : 1-3 m). Berikut gambaran navigasi ketelitian menengah.
Gambar 14: Aplikasi navigasi pada kapal laut (Abidin, 2007)
Berikut ada beberapa dampak penggunaan GPS ketika dikombinasikan dengan peta navigasi laut, antara lain (Abidin, 1995):
Penggunaan GPS dapat digunakan untuk memperkecil jarak minimum yang diperlukan antara dua alur pelayaran kapal.
Dengan memanfaatkan GPS yang dapat memberikan informasi yang relative teliti, jarak minimum yang harus dijaga terhadap sumber bahaya pelayaran dapat diperkecil, sehingga kapal dapat berlayar melalui jalur-jalur pelayaran sulit yang sebelumnya bisa dihindari. Pada kasus tertentu dapat memperpendek jalur pelayaran dan penghematan bahan bakar.
Pengunaan GPS sebagai system navigasi untuk tahap harbor approach and harbor dapat meningkatkan kapasitas perapatan kapal di banyak pelabuhan disamping juga dapat meningkatkan faktor keamanannya
Karena GPS memberikan pelayanan dengan cakupan wilayah yang global, maka penggunaan GPS memberikan penggunaan wilayah perairan yang lebih fleksibel bagi pelayaran, penentuan rute pelayaran yang lebih bervariasi, dan juga membuka kemungkinan pembukaan pelabuhan- pelabuhan baru di tempat-tempat terpencil sekalipun.
Dalam keperluan ilmiah di wilayah laut, GPS juga cukup berperan, antara lain dalam penentuan posisi titik perum pada survey hidrografi, pengamatan pasang-surut di lepas pantai, studi pola arus, dan penentuan attitude kapal.
(a) (b)
(c)
Gambar 15: (a) Pengamatan Pasut di lepas pantai dengan GPS, (b) Studi pola arus dengan GPS, dan (c) penentuan attitude kapal dengan data
GPS
c. Aplikasi navigasi pada perhubungan udara
Pada perhubungan darat, system navigasi juga berguna dalam mengendalikan lalu lintas kendaraan dengan menginstal suatu system untuk memberikan komunikasi informasi lalu lintas pada kendaraan dengan mengirimkan suatu data posisi kendaraan kepada sebuah system pengontrol.
Sistem ini telah banyak dikembangkan di Amerika Utara, dan termasuk paling banyak dipakai disana dari beberapa system navigasi kendaraan di darat
lainnya. Sistem ini disebut dengan fleet management ITS Navigation System. ITS adalah singkatan dari Intelligent Transportation System. Dalam system ini kendaraan yang bersangkutan dilengkapi dengan system penentuan posisi, dan umumnya dilengkapi dengan system peta elektronik. Kendaraan tersebut melaporkan posisinya ke pusat pengontrol, sehingga pusat pengontrol mudah dalam mengontrol mengelola pergerakan dari kendaraan tersebut. Disamping memberikan instruksi- instruksi serta pengarahan, pusat pengontrol juga bertanggung jawab dalam memberikan informasi lainnya yang diperlukan oleh pengguna kendaraan yakni tentang cuaca dan keadaan lalu lintas.
2.1.5 Kontrol Manual
Dalam industri, sistem kontrol merupakan sebuah sistem yang meliputi pengontrolan variabel- variabel seperti temperatur (temperature), tekanan (pressure), aliran (flow), level (level), dan kecepatan (speed). Variabel-variabel ini merupakan keluaran yang harus dijaga tetap sesuai dengan keinginan yang telah ditetapkan terlebih dahulu oleh operator yang disebut dengan setpoint. Sistem yang dikontrol (bangunan) agar variabel keluaran dijaga tetap pada kondisi tertentu disebut dengan plant. Untuk mengimplentasikan teknik sistem kontrol (System Control Engineering) dalam industri diperlukan banyak keahlian atau keilmuan seperti dibidang: teknologi mekanik (mechanical engineering), teknik elektrik (electrical engineering), elektronik (electronics) dan sistem pneumatik (pneumatic systems). Sistem kontrol ada 2 (dua) yaitu:
1. Sistem kontrol secara manual (Open Loop Controls).
Sistem kontrol secara manual, proses pengaturannya dilakukan secara manual oleh operator dengan mengamati keluaran secara visual, kemudian dilakukan koreksi variabel-variabel kontrolnya untuk mempertahankan hasil keluarannya. Pengendalian secara manual adalah pengendalian yang dilakukan oleh manusia yang bertindak sebagai operator. Pengendalian secara manual banyak ditemukan dalam kehidupan sehari-hari seperti pada aliran air melalui keran, hidup-
matikan lampu, televisi, radio, dan sebagainya. Sistem kontrol itu sendiri bekerjanya secara open loop, artinya sistem kontrol tidak dapat melakukan koreksi variabel untuk mempertahankan hasil keluarannya.
Perubahan ini dilakukan secara manual oleh operator setelah mengamati hasil keluarannya melalui alat ukur atau indicator.
2. Sistem Kontrol otomatis (Closed Loop Controls).
Sistem kontrol otomatis dapat melakukan koreksi variabel-variabel kontrolnya secara otomatis, dikarenakan ada untai tertutup (closed loop) sebagai umpan balik (feedback) dari hasil keluaran menuju ke masukan setelah dikurangkan dengan nilai setpointnya. Pengaturan secara untai tertutup ini (closed loop controls), tidak memerlukan operator untuk melakukan koreksi variabel-variabel kontrolnya karena dilakukan secara otomatis dalam sistem kontrol dalam sistem kontrol itu sendiri. Dengan demikian keluaran akan selalu dipertahankan berada pada kondisi stabil sesuai dengan setpoint yang ditentukan.
BAB III KESIMPULAN
3.1. Kesimpulan
Adapun beberapa kesimpulan yang dapat diambil dari makalah ini antara lain :
1. Kognisi spasial berkaitan dengan cara seseorang untuk memperoleh, mengatur, menyimpan dan memanggil kembali berbagai macam informasi tentang lokasi, jarak maupun tatanan dalam lingkungan fisik disekitarnya yang dikumpulkan dalam satu bentuk peta mental. Navigasi merupakan alat bantu pengarah suatu wahana bergerak dari satu lokasi ke lokasi lainnya dengan merujuk pada informasi posisi dan arah dari alat navigasi. Dan Pengendalian secara manual adalah pengendalian yang dilakukan oleh manusia yang bertindak sebagai operator..
2. Penerapan kognisi spasial yaitu untuk memperoleh, mengatur, menyimpan dan memanggil kembali berbagai macam informasi tentang lokasi, jarak maupun tatanan dalam lingkungan fisik disekitarnya yang dikumpulkan dalam satu bentuk peta mental. Peta mental seseorang seringkali berbeda antara satu dengan yang lain, tergantung bagaimana makna sesuatu itu bagi dirinya. Alat navigasi adalah suatu perangkat yang dilengkapi dengan sensor yang dapat memberikan data posisi dan arah geografis di permukaan bumi, sehingga alat navigasi ini diperlukan ketika suatu wahana sedang menempuh perjalanan dari satu tempat ke tempat lainnya, dan pengendalian secara manual banyak ditemukan dalam kehidupan sehari-hari seperti pada aliran air melalui keran, hidup- matikan lampu, televisi, radio, dan sebagainya.
3. Faktor-faktor yang mempengaruhi kognisi spasial yaitu kondisi tanah, vegetasi, sosial masyarakat, kegiatan keagaaman, tradisi, mata pencaharian, jaringan jalan, tata letak, arah hadap bangunan, lintasan hewan ternak, dan batas territorial., navigasi adalah akurasi tinggi, cakupan luas, waktu yang akurat, penggunaan sipil dan akurat, biaya
rendah, namun navigasi juga butuh koneksi satelit, signal yang baik, dan baterai yang memenuhi. Dan sistem kontrol itu sendiri bekerjanya secara open loop, artinya sistem kontrol tidak dapat melakukan koreksi variabel untuk mempertahankan hasil keluarannya.
DAFTAR PUSTAKA
Abidin, H.Z., 1995, Penentuan posisi dengan GPS dan Aplikasinya. PT.
Pradnya Paramita, Jakarta dari file
https://www.semanticscholar.org/paper/Penentuan-posisi-dengan-gps dan-aplikasinya
abidin/18c9b55bdb27a5d453aebab8184a6b5b965fad36.pdf
Abidin, H.Z., 2007, Lecture Slide of GD. 3211 Satellite Surveying. Geodesy
&Geomatics Engineering Department, ITB, Bandung Dari https://www.bing.com/search?q=Abidin%2C+H.Z.%2C+2007%2C+Lect ure+Slide+of+GD.+3211+Satellite+Surveying.+Geodesy+%26Geomatic s+Engineering+Department%2C+ITB%2C+Bandung+Dari+&qs=n&for m=QBRE&sp=1&ghc=1&lq=1&sm=csrmain&pq=abidin%2C+h.z.%2C +2007%2C+lecture+slide+of+gd.+3211+satellite+surveying.+geodesy+
%26geomatics+engineering+department%2C+itb%2C+bandung+dari+&
sc=2128&sk=&cvid=129C86ABF50F4B7AB67F5FBA6F2D3F20.pdf Farrel, J.A., 2008, Aided Navigation: GPS with High Rate Sensors. McGraw-
Hill Companies, New York From
https://books.google.co.id/books/about/Aided_Navigation_GPS_with_Hi gh_Rate_Sens.html?id=yNujEvIMszYC&redir_esc=y.pdf
Ramadhanita, Rizki Arum dan Putu Rudy Satiawan., 2019, Faktor-faktor yang Mempengaruhi Kognisi Spasial Masyarakat Kampung Merak Terhadap Bentuk Permukimannya. JURNAL TEKNIK ITS, Surabaya dari file:///C:/Users/ACER/AppData/Local/Temp/MicrosoftEdgeDownloads/e 09bfd0f-0748-42a2-8ac0-249717ae61db/49182-100341-1-PB%20(1).pdf file:///C:/Users/user/Downloads/5129-11066-1-PB%20(1).pdf
file:///C:/Users/user/Downloads/DOC-20230509-WA0036..pdf file:///C:/Users/user/Downloads/1890-6130-1-PB.pdf
file:///C:/Users/user/Downloads/DOC-20230509-WA0038..pdf
