PENDAHULUAN
Latar Belakang
Radar merupakan salah satu aplikasi dimana pemancar dan penerima berada pada tempat yang sama. Ground/Surface Penetrating Radar, yang lebih dikenal dengan Ground Penetrating Radar (GPR), adalah sistem komunikasi nirkabel yang digunakan untuk mengamati objek di bawah permukaan tanah atau di balik dinding. GPR dapat “melihat” menembus tanah dengan mengirimkan sinyal/gelombang elektromagnetik ke suatu objek kemudian menerima sinyal pantulan dari sinyal yang dikirimkan sebelumnya dan merekonstruksi sinyal pantulan tersebut.
GPR mempunyai aplikasi yang sangat luas antara lain untuk bidang geologi, arkeologi, teknik sipil, pengujian non-destruktif (NDT) serta di bidang pertahanan dan keamanan. Pemilihan frekuensi pengoperasian antena yang digunakan pada perangkat GPR bergantung pada aplikasi yang digunakan, karena setiap antena mempunyai pola radiasi dan karakteristik tertentu yang mempengaruhi interpretasi akhir hasil pembacaan GPR (Pérez-Gracia, González-Drigo, Di Capua dan Pujades, 2007). Beberapa penelitian telah dilakukan (Shao, Fang, Ji, Tan, .& Yin, 2013), (Mohamed, Elsadek, & Abdallah, 2012), (Yildiz, Uysal, & Ozen, 2016) untuk meningkatkan akurasi pembacaan sistem GPR hasil dan pengembangan model antena yang digunakan.
Dalam (Ali et al., 2017) dijelaskan bahwa frekuensi operasi antena, gain antena dan impedansi antena diuji untuk mengetahui kompatibilitasnya dengan aplikasi GPR yang diimplementasikan.
Tujuan Penelitian
Urgensi (Keutamaan) Penelitian
TINJAUAN PUSTAKA
- Prinsip Kerja Radar Penembus Tanah (Ground Penetrating
- Refleksi
- Clutter
- Dispersi
- Jangkauan Dinamis
- Lebar Pita
- Pemodelan Sinyal
- Frekuensi material GPR
- Tanah
- Air
- Kontaminasi tanah
- Bukit pasir
- Pesisir
- Glasial
Sebagai metode survei yang sangat efisien, GPR juga dapat digunakan untuk mencakup area penggalian yang lebih luas (survei GPR sering kali dapat mencakup ratusan meter persegi atau lebih dalam satu hari). Dimana resolusi yang diberikan akan lebih baik dibandingkan frekuensi yang lebih rendah, namun memiliki kedalaman yang terbatas. Untuk tanah organik yang memerlukan kedalaman lebih besar, umumnya diperlukan antena dengan frekuensi lebih rendah (70-200 MHz).
Cakrawala spodik ditandai dengan permukaan yang lebih gelap (terletak di sebelah gagang sekop di foto). Dengan penerapan ground penetrating radar (GPR) pada bidang penelitian sumber daya air dapat menjadi teknologi yang penting untuk digunakan, terlihat dari banyaknya makalah yang membahas tentang aplikasi GPR hidrofisika (Jol, 2008). Ground penetrating radar (GPR) memegang peranan penting dimana teknologi ini digunakan untuk memetakan kondisi geologi di bawah permukaan untuk mengetahui tingkat kontaminasi suatu lapisan (Jol, 2008).
Penggunaan antena dengan frekuensi 50MHz-400MHz digunakan untuk aplikasi ground penetrating radar (GPR) di bukit pasir. Antena dengan frekuensi tinggi (500-1000MHz) mempunyai dimensi antena yang lebih kecil dan akan memberikan resolusi yang lebih baik, namun dengan tingkat kedalaman yang lebih rendah dibandingkan antena dengan frekuensi 12,5-50MHz dimana antena dengan frekuensi tersebut mampu pada kedalaman hingga 40-65m (Jol ) untuk menembus. , 2008). Sejarah penggunaan ground penetrating radar (GPR) pada infrastruktur jalan pertama kali dilakukan pada pertengahan tahun 1970an (Jol, 2008).
Kendaraan dengan teknologi ground-penetrating radar (GPR) untuk jalan tol dimiliki oleh Federal Highway Administration (FHWA) pada tahun 1985.
TUJUAN DAN MANFAAT PENELITIAN
METODOLOGI PENELITIAN
Desain Penelitian
Instrumen Penelitian
The dimensional parameters of the Vivaldi antenna are antenna length (PA), antenna width (LA), tapered length (TL), degree of taper (r), slot length (sL), backwall offset (bwo), and aperture (MO). ).The Vivaldi antenna is included in the tapered slot exponential antenna (TSA) type. The development of the Vivaldi antenna in this paper begins by specifying some antenna parameters to determine the initial antenna. Thus, the relationship between the antenna width parameter and the Vivaldi antenna bandwidth becomes one of the data results in this research.
Therefore, optimization is performed by changing the parameter values of the dimensions of the antenna width, the antenna length, and the tapered slot. As the antenna length is increased, there is no significant change in the return loss and VSWR graphs for the operating frequency range of the Vivaldi antenna. In Figure 6, it can be seen that as the tapered slot, including the values of the tapered speed and the tapered length, increases, the operating frequency range of the Vivaldi antenna shifts toward the low frequency (return loss and VSWR).
However, the optimization of the conical slot is limited by the width and length of the antenna because their dimension depends on the length and width dimensions of the Vivaldi antenna. a) (b) (c) Figure 7: Fabricated antenna, antenna (a), return loss measurement (b), VSWR measurement. The reduction in bandwidth is due to differences in Vivaldi antenna simulation dimensions and fabrication parameters. One of the most important parts of GPR is the signal processing system or GPR data processing, which will filter all the GPR survey results.
Radar is one of the applications where the transmitter and receiver are in the same place. On the hardware side, the research conducted was on the selection of the GPR operating frequency. The goal is to remove the effect of the source wave from the GPR data and leave the impulse response to subsurface layers.
The purpose of this velocity analysis is to analyze the velocity of the GPR signal. On a previously developed GPR data processing program, the bottom line is specified at the beginning of the measurement parameters in the bottom line. To convert two-way travel time to depth, the speed of the radar signal in the ground must first be known.
HASIL PENELITIAN DAN ANALISIS
Proses Persiapan Data
Data GPR harus disimpan pada folder yang telah ditentukan agar program yang dibuat dapat langsung mengakses data pada folder yang telah ditentukan. Untuk setiap data yang akan diolah, parameter geodetik harus diatur sedemikian rupa sehingga dapat mengolah data GPR. Dalam program yang dibuat untuk mengolah data GPR, garis bawah ditentukan pada awal parameter pengukuran pada garis bawah.
Pada Gambar 14 dan Gambar 15 terlihat bahwa GPR memindai profil permukaan dimana posisi antena GPR tidak tepat menyentuh tanah, sehingga pada gambar tersebut terlihat area dimana sinyal elektromagnetik dari GPR merambat. di udara sebelum memasuki permukaan bumi.
Proses Pengolahan Data
- Proses Dewow dan Time Zero Correction
- Meningkatkan Gain pada Data
The Vivaldi antenna's tapered slot pitch level has a strong influence on the gain, beamwidth, and bandwidth of the TSA [3]. Aerial connection on GPR systems is used to assess and obtain information from the upper side of infrastructure (such as pavements or asphalt roads). There are differences in the parameters of the dimension of the mouth opening, the width of the inlet channel and the offset of the back wall.
The design of the Vivaldi antenna for the Ground Penetration Radar is carried out based on the literature study, determining the antenna specifications, designing and optimizing the shape of the Vivaldi antenna on the antenna simulator application and the antenna fabrication so that the bandwidth can be measured. Reflection signals captured by the radar antenna are then filtered to detect any objects beneath the ground surface. Ground Penetrating Radar (GPR) is a wireless communications system used to view objects beneath the ground surface or behind walls.
The choice of the operating frequency of the antenna used in GPR devices depends on the application used, since each antenna has a radiation pattern and certain characteristics will affect the final interpretation of the results of GPR readings [3]. Several studies have been conducted to improve the accuracy of the GPR reading results system and to develop the antenna model used. The purpose of this was to correct the starting time to be exactly the same as the floor area.
Electromagnetic signals propagate in a medium and depend on the characteristics of the medium itself. If there is no air, the speed of the electromagnetic wave is less than that value. The purpose of this step is to correct for the effects of topography and the effects of geometry research as well as the effects of the spatial distribution energy.
One of the ways to make the signal that has propagated deeper visible or readable is to amplify it by multiplying the signal by a certain amplification factor. Strengthening the amplitude signal at the bottom of the profile and weakening the signal amplitude at the top of the profile is shown in figure. Parametric study on processing GPR signals to obtain a dispersion curve,” in Proceedings of the 15th International Conference on Ground Penetrating Radar, 2014, p.
KESIMPULAN DAN SARAN
Kesimpulan
Hasil penelitian ini berhasil mengembangkan program untuk membaca data GPR dan kemudian memvisualisasikan kondisi bawah permukaan dari data GPR yang diolah. Informasi yang diperlukan adalah frekuensi yang digunakan, jarak antar baris, jumlah baris, jumlah track dan jenis file. Koreksi waktu nol adalah metode sinkronisasi/koreksi waktu yang tepat ketika sinyal menyentuh permukaan untuk menembus permukaan.
Program yang dibuat pada penelitian ini melakukan proses penyiraman, meskipun perbedaan sebelum dan sesudah penyiraman tidak terlalu terlihat. Secara keseluruhan, program pemrosesan data GPR Digital Signal Processing (GPR) yang dibuat dalam penelitian ini memiliki kinerja yang sangat baik.
Saran
One of the advantages of an aerial connected antenna is that when the process is installed, data processing can be carried out at a vehicle speed of up to 100 km/h, which does not disturb the traffic around it. 4, it can be seen that the GPR is scanning a surface profile where the GPR antenna position does not exactly touch the ground, so the figure shows the area where the EM signals from the GPR propagate through the air before entering the ground. In this time zero correction procedure, the frequency, wave propagation time between the transmitter antenna and the receiver antenna is calculated, and then the signal amplitude value close to zero is extracted and interpolated for each GPR trace data.
