Pengaruh penggunaan pruteen dalam ransum ayam broiler terhadap komposisi tubuh dan karkas
RINGKASAN
INDRA JAYA, C 161 360.
REDUKSI REVERBERASI DENGAN
NARROW BEAM RECEIVER PADA SONAR UNTUK AKURASI INTERPRETASI TARGET
(Dibawah bimbingan BONAR P. PASARIBU dan
A. U. AYODHYOA).
satu pembatas utama da1am pendeteksian kelomｓ｡ｬｾｨ＠
pok ikan adalah reverberasi.
Reverberasi dapat sebagian
menutupi sinyal echo (echo ikan) sehingga menyulitkan,
kadang tidak memungkinkan penerimaan sinyal.
Penutupan
sinyal ini terj adi j ika besarnya penerimaan sinyal echo
lebih kecil daripada peringkat reverberasi pada waktu
dan jarak tertentu.
Pada sistem electronic sector scanning sonar (ES ),
3
penggunaan narrow beam receiver akan
memperkecil efektif
target strength latar be1akang terhadap echo ikan.
Se-
lain i tu, teknik scanning dan kemampuan resolusi tinggi
yang dimiliki ES
3
mampu menekan reverberasi pada pering-
kat yang sangat rendah.
Dengan rendahnya reverberasi
ini, maka penerimaan sinyal jelas.
Geometri beam yang secara tidak langsung mengatur
perilaku reverberasi mengontrol volume sampel per radiasi.
Pada pendeteksian dekat dasar perairan, pengaruh
geometri dari narrow beam memperkecil dead zone yang terbentuk.
Hal ini berarti semakin dekatnya nilai dugaan
dengan nilai sebenarnya.
/00
l
REDUKSI REVERBERASI
DENGAN NARROW BEAM RECEIVER PADA SONAR
UNTUK AKUHASI INTERPRETASI TARGET
KARYA ILMIAH
oIeh
INDRA
JAVA
C 161 360
FAKUL TAS PERIKANAN
INSTITUT PERTANIAN BOGOR
1984
REDUKSI REVERBERASI
DENGAN NARROW BEA\! RECEIVER
PADA
SONAR
UNTUK AKURASI INTERPRETASI TARGET
KARYA ILMIAH
Da1am Jurusan
Pemanfaatan Sumberdaya Perikanan
01eh
INDRA JAYA
C. 161 360
FAKULTAS PERIKANAN
INSTITUT PERTANIAN BOGOR
1984
REDUKSI REVERBERASI
DENGAN MARROW BEAM RECEIVER PADA SONAR
UNTUK AKURASI INTERPRETASI TARGET
KARYA ILMIAH
Sebagai salah satu syarat untuk memperoleh
gelar Sarjana Perikanan pacta Fakultas Perikanan
Institut Pertanian Bogar
Oleh
INDRA JAYA
Mengetahui:
Menyetujui:
Dosen Pembimbing,
1/1
if
v
.'
BAMBANG MURD IY ANTO
Ketua
24 September 1984
Tanggal lulus
------"
/fJt:?tLvLf'
\..
BONAR p. PASARIBU
/
ｋｾ｡＠
//
Ｏｲ［ＬＺｾ＠
ｾＮ＠
G
Ｎｊｺｾ＠
;f
.. , «
U. !zYODHYOA
Anggota
RINGKASAN
INDRA JAYA, C 161 360.
REDUKSI REVERBERASI DENGAN
NARROW BEAM RECEIVER PADA SONAR UNTUK AKURASI INTERPRETASI TARGET
(Dibawah bimbingan BONAR P. PASARIBU dan
A. U. AYODHYOA).
satu pembatas utama da1am pendeteksian kelomｓ｡ｬｾｨ＠
pok ikan adalah reverberasi.
Reverberasi dapat sebagian
menutupi sinyal echo (echo ikan) sehingga menyulitkan,
kadang tidak memungkinkan penerimaan sinyal.
Penutupan
sinyal ini terj adi j ika besarnya penerimaan sinyal echo
lebih kecil daripada peringkat reverberasi pada waktu
dan jarak tertentu.
Pada sistem electronic sector scanning sonar (ES ),
3
penggunaan narrow beam receiver akan
memperkecil efektif
target strength latar be1akang terhadap echo ikan.
Se-
lain i tu, teknik scanning dan kemampuan resolusi tinggi
yang dimiliki ES
3
mampu menekan reverberasi pada pering-
kat yang sangat rendah.
Dengan rendahnya reverberasi
ini, maka penerimaan sinyal jelas.
Geometri beam yang secara tidak langsung mengatur
perilaku reverberasi mengontrol volume sampel per radiasi.
Pada pendeteksian dekat dasar perairan, pengaruh
geometri dari narrow beam memperkecil dead zone yang terbentuk.
Hal ini berarti semakin dekatnya nilai dugaan
dengan nilai sebenarnya.
KAT A PENGANT AR
Tulisan yang disusun berdasarkan telaah pustaka ini,
membahas tentang
pengaruh reverberasi terhadap interpre-
tasi target dan peranan narrow beam dalam usaha mereduksi
reverberasi.
Di samping itu pengetahuan tentang mengope-
rasikan alat-alat akustik dilakukan dalam praktek di "KM
TENGGIRI" dari tanggal 19 sampai dengan 26 Juni 1984.
Penyajian ini merupakan salah satu syarat untuk memperoleh gelar Sarj ana Perikanan pada Fakultas Perikanan,
Institut Pertanian Bogor.
Atas pengenalan disiplin ilmu perikanan (khususnya
dalam ruang lingkup pemanfaatan sumberdaya), dan masamasa yang berharga selama berada di Jurusan Pemanfaatan
Sumberdaya Perikanan, Fakultas Perikanan, Institut Pertanian Bogor, penulis ucapkan terima kasih pada segenap
staf jurusan.
Pada Bapak Dr Bonar P. Pasaribu dan Bapal,
A. U. Ayodhyoa, MSc. selaku dosen pembimbing, atas bantuannya selama penulisan karya ilmiah ini, penulis ucapkan
terima kasih.
Pada kesempat an ini pula, penulis t ak lupa mengucapkan terima kasih pada Direktur
Bina Sumberdaya Hayati -
Direktorat Jenderal Perikanan serta segenap crew KM TENGGIRI
atas bantuan fasilitas dan penjelasan-penjelasan yang diberikan selama praktek.
Akhirnya, pemberian kesempatan mengecap pendidikan
tinggi adalah merupakan salah satu pilihan pemberian
terbaik kepada seseorang.
Karena pada jenjang pendidik-
an tinggi setiap peserta didik diajarkan dan diikutsertakan mengembangkan cara berpikir dan berlaku lebih sistematis dan sistemik.
Pada Ibu dan Tata, terima kasih atas
pemberian tersebut.
Bogar,
September
Penulis.
1984
DAFTAR lSI
Halaman
DAFTAR GAMBAR .
vi
DAFTAR LAMPIRAN
viii
1.
PENDAHULUAN
1
2.
KONSEP-KONSEP PENDUGAAN DENGAN MET ODE AKUSTIK
DAN TEORI REVERBERASI . . . . • • .
..,
7
2.1
Konsep-konsep Pendug-aan dengan Metode
Akust ik • . . . . . • . . . .
2.1.1 Persamaan Akustik
2.1.2 Pengukuran Volume Backscattering
Strength . . . • • . . . . . • .
2.1.3 Pengukuran Bottom Backscattering
Strength . . . • • . . . . .
2.1.4 Pengukuran Mean Volume Backscattering St rength • . • . .
2.1.5 Pengukuran Kepadatan Relatif dan
Kepadatan Mutlak
••...
2.1.6 Penentuan Kepadatan Rata-rata pada Areal Tertentu
...
2.2
3.
7
7
10
15
16
19
21
Teori Reverberasi
22
2.2.1
2.2.2
2.2.3
22
25
28
Teori Reverberasi Kolom
Teori Reverberasi Permukaan
Reverberasi yang Teramati di Laut
ELECTRONIC SECTOR SCANNING SONAR (ES )
3
3.1 Garis Besar Sistem ES
3
3.2 Cara Kerja ES
3
3.3 Multiplicative Signal Processing (MSP)
31
33
3b
3.4
4.
Signal-to-Noise Ratio (SNR) dan Signalto-Reverberation Ratio (SRR) pada ES .
3
PEMBAHASAN.. . .
..
.. .. ..
31
. .
4.1
..
Pengaruh Reverberasi Terhadap Ketepatan
Pendeteksian . . . . • • • • . • . . . .
38
40
40
Hal am an
4.2
5.
Pengaruh Narrow Beam Terhadap Reverberasi
44
46
PENUTUP.
DAFTAR PUSTAKA
48
RIWAYAT HIDUP •
51
LAMP IRAN
..
•
52
DAFTAR GAMBAR
Halaman
Nomor
1.
Pengorganisasian Jalan Pemikiran Penyusunan
Karya Ilmiah . . . . . . . . . . . . . .
6
2.
Sistem Sonar dan Parameter-parameternya
9
3.
Ilustrasi Acoustic Backscattering oleh Suatu
Volume Kecil, dV . . . . . . . . . • .
11
4.
Skema Pengolahan Gelombang Reverberasi
14
5.
Kurva Bottom Backscattering Strength
15
6.
Ilustrasi Sampling MVBS
18
7.
Survai Track Penentuan Kepadatan Rata-rata
21
8.
Volume Efektif • .
25
9.
Daerah Reverberasi Efektif
26
10.
Orientasi Vertikal Transducer
27
11,
Orientasi Khusus Transducer
27
12.
Pendeteksian Dasar Laut
13.
Skema Sistem Electronic Sector Scanning
Son ｡ｲｾＭＮ＠
• .
32
14.
Cara Kerja ES
34
15.
Sistem Multiplicative Signal Processing
36
16.
Tahap-tahap Pengolahan Sinyal Secara Multiplicative
. . . . . • • • . . • •
37
17.
Dead Zone yang Terbagi Atas Dua Bagian
42
18.
Ilustrasi Pendeteksian dengal1 Wide Beam dan
Narrow Beam pada Area yang Sallia
.•••.
43
..
3
30
Halaman
Nomor
19.
JFS-688 Scanning Sonar . .
56
20.
JFS Scanning Sonar Display (PPI)
57
21.
Scanning Sonar Recorder
57
22.
Echo Sounder (freq: 50 kHz dan 200 kHz)
58
23.
SIMRAD Colour Display CF-IOO
58
24.
SIMRAD Echo Integrator QM-MK II
59
25.
SIMRAD FK 400 Computerized Integrator
59
DAFT AR LAMP IRAN
Halaman
Nomor
1.
2.
Daftar Istilah • • • .
•
•
•
!
•
•
•
Alat-alat Akustik yang Terdapat pada
•.••••••••••
KM TENGG IRI
53
56
1
PENDAHULUAN
Informasi yang akurat tentang kepadatan atau kelim-
pahan stok suatu perairan akan sangat membantu rasionalisasi pengelolaan ekonomi dan perumusan kebijakan-kebijakan pengembangan usaha perikanan (CUSHING, 1979;
and LOSOW, 1981;
MATHISEN, 1982;
LAO, 1983).
SUOMALA
Hal ini
juga sekaligus sebagai suatu upaya menj amin kelangsungan
hidup stok di masa depan.
Agar diperoleh informasi yang
lebih akurat tersebut, haruslah ada masukan sains dan
telmologi sehingga dapat dipertimbangkan metode-metode
yang sesuai pemanfaatannya dalam perikanan.
Salah satu metode yang relatif baru untuk menduga
kelimpahan stok ikan ialah penggunaan metode akustik.
Menurut PASARIBU (1982), hasil dugaan metode akustik dapat diperoleh secara langsung, singkat dan cukup akurat.
Selain itu, metode akustik mampu meliput areal yang luas.
Kemampuan ini sangat penting dalam memonitor pergerakan
ikan (MATHISEN, 1982).
Pendugaan kelimpahan stok dengan met ode akustik telah dilaksanakan di beberapa perairan di Indonesia.
Di
perairan Jawa Banet bagim, Selatan dilakukan pendugaan
stok ikan pelagik, dan survai perikanan lemuru di Selat
Bali (VINCENTIUS, 1980).
Di Selat Makassar dan Laut Su-
lawesi (NACHROWI, 1981), dan di Kepulauan Anambas dan
Kepulauan Natuna - Laut Cina Selatan (SUHENDAR, 1983) dilaksanakan pendugaan stol, ikan pelagik dan demersal.
2
Di luar negeri, pendugaan stok ikan dengan metode
akustik telah dilalmkan di perairan Peru dalam survai kelimpahan stok ikan anchoveta (VILLANUEVA, 1966), di perairan Jepang (NISHIMURA et al., 1967), dan di perairan
seki tar pulau-pulau kecil sebelah barat Inggris (MIDTTUN,
1972) .
Menurut laporan CSIRO (1980), permasalahan penerapan
metode akustik dalam perikanan laut, baik dalam penentuan
lokasi dan penangkapan ikan maupun dalam pendugaan stok
yang ditemui oleh para akustisi dan operator sonar adalah
yang berhubungan dengan:
(1) reverberasi latar belakang
(background reverberation) yang dihasilkan oleh penghamburan (scattering) di dalam laut, (2) echo terputus-putus
yang di'sebabkan oleh pemantulan di dalam laut.
Gangguan
(interference) reverberasi ini akan mempengaruhi "kualitas" echo yang di terima, dan selanjutnya mempengaruhi nilai dugaan.
Dengan kata lain, untuk mendapatkan nilai
dugaan dengan ketepatan tinggi perlu diperhitungkan pengaruh reverberasi.
Masalah gangguan reverberasi ini akan terus menyulitkan penerimaan sinyal echo, jika reverberasi masih menjadi
faktor dominan.
Untuk mendapatkan penerimaan sinyal yang
jelas, sinyal echo harus berada lebih tinggi dari reverberasi.
Hal ini dapat dicapai melalui dua cara, yakni
menaikkan sinyal echo atau menekan reverberasi para peringkat yang rendah.
3
Masalah lain yang timbul berhubungan dengan sulitnya
pendeteksian adalah terbentuknya "dead zone".
Dead zone
dimaksudkan sebagai daerah dimana pendeteksian (dalam hal
ini pengambilan contoh dengan metode
｡ｨｾｳｴｩｫＩ＠
tidak di-
mungkinkan .
Untuk mengatasi masalah penerimaan sinyal echo dan
luasnya daerah (volume) yang t idak dapat diarnbil con tohnya dengan metode akustik, dalam tulisan ini, diusulkan
gagasan penggunaan narrow beam.
Dengan penggunaan narrow bearn, sinyak echo diharapkan sedikit mungkin mengalarni gangguan dengan dapat ditekannya reverberasi pada peringkat yang rendah.
Pene-
kanan ini dimungkinkan oleh karena semakin mengecilnya
kekuatan efel';:tif latar belakang target.
Kemungkinan besarnya volume dead zone diperkecil
dapat ditunjukkan dengan jalan mempertimbangkan bentuk
geometri beam yang dipancarkan.
Hasil studi teoritis da-
lam tulisan ini menunjukkan bahwa penjumlahan total beambeam sempit (narrow bearn) akan menghasilkan volume dead
zone yang lebih kecil dibanding penggunaan beam lebar
(wide bearn) pada luas daerah liputan yang sarna.
Tulisan ini dibagi atac; lima bagian.
Bagian I ada-
lah pendahuluan yang merupakan rangkuman garis besar dari latar belakang perlunya pendugaan ketepatan stok ikan
lebih akurat, masalah-masalah yang dihadapi dalarn proses
pendugaan tersebut, dan pokok-pokok pemikiran pemecahan
4
masalah.
Persamaan akustik yang menggambarkan penampilan
sistem akustik, serta berbagai pengukuran tentang volume
backscattering strength, bottom backscattering strength,
mean volume backscattering strength, kepadatan relatif
dan kepadatan mutlak, dan kepadatan rata-rata pada areal
tertentu diutarakan pada Bagian II.
Pada Bagian II di-
singgung pula tentang teori reverberasi, baik reverberasi
dasar maupun reverberasi volume.
Gejala maupun fakta ten-
tang reverberasi yang terj adi di laut disertakan pu lao
Bagian III menggambarl{an electronic sector scanning sonar
CES3), meliputi garis besar sistem, cara kerja, penggunaan multiplicative signal processing, dan signal-to-noise
ratio dan signal-to-reverberation ratio pada ES . Penga3
ruh reverberasi terhadap ketepatan pendeteksian dan pengaruh narrow beam terhadap reverberasi dibahas pada Bagian IV.
Bagian V merupakan penutup at au kesimpulan dari
isi tulisan ini.
Pengalaman praktek yang dilakukan di KM TENGGIRI sangat berharga dalam rangka awal pemahaman terhadap permasalahan penerapan metode akustik.
Adapun alat-alat
akustik yang sempat dipelaj ari dan dipraktekkan cara
ｰｾｮｧｯ･ｲ｡ｳｩｹ＠
secara manual adalah echo sounder, scan-
ning sonar, dan echo integrator.
Gambar dan spesifikasi
dari masing-masing alat tersebut diterakan pada Lampiran
2, dalam tulisan ini.
5
Dari hasil studi teori tis ini, ditunjukkan bahwa pada sistem ES
penggunaan narrow berun akan memperkecil
3
efektif target strength latar belakang terhadap sinyal
echo.
Selain itu, teknik scanning dan kemampuan resolusi
tinggi yang dimiliki ES
3
mampu menekan reverberasi pada
peringkat yang sangat rendah.
Dengan rendahnya peringkat
reverberasi atau berkurangnya gangguan reverberasi ini,
maka penerimaan sinyal jelas, dan hal ini beI'aI'ti pula
semakin almI'atnya nilai dugaan yang akan diperoleh.
Berikut ini diterakan diagram pengorganisasian jaIan pemikiran penulisan karya ilmiah (GambaI' 1).
gangguan reverberasi
penerimaan sinyal echo
tidak jelas
MASALAH
lebih tinggi
luasnya (volume) dead
zone
I penggunaant
1---;----<
dz
mengecil
t t
wide beam
Keterangan:
NB - Narrow Beam
srr - signal-to-reverberation ratio
dz - dead zon c
Gambar 1.
Pengorganisasian jalan pemikiran
penyusunan Karya Ilmiah
2
KONSEP-KONSEP PENDUGAAN DENGAN METODE AKUSTIK DAN
TEORI REVERBERASI
2.1
Konsep-konsep Pendugaan dengan Metode Almstik
Dalam pendugaan stok dengan met ode akustik digunakan
sejumlah asumsi-asumsi yang disederhanakan berhubungan
dengan penyebaran dan kepadatan kelompok ikan.
Asumsi-asumsi yang digunakan antara lain:
perambat-
an gelombang akustik berada pada garis lurus dengan tetap
mempertimbangkan "spreading loss", il,an tersebar dengan
peluang yang sarna dalam keseluruhan kolom yang ditempati
oleh setengah panj ang pulsa pada sembarang range, dan tidak terdapat penghamburan berganda (multiple scattering).
2.1.1
Persamaan Akustik
Persamaan akustik adalah persamaan yang dapat meng-
gambarkan penampilan dari suatu sistem akustik (sistem
sonar).
Persamaan akustik terbentuk dari interaksi suara
(termasuk efek dari "spreading loss" dan "absorption loss")
dan karakteristik penghamburan target (CLAY and MEDWIN,
1977) .
Menurut CUSHING (1973), ada t iga bentuk parameter
yang penting dalam persamaan akustik yakni ditentukan oleh
peralat an, medium, dan target.
Secara skemat ik, paramet er-
parameter yang berpengaruh pada sistem sonar ditunjukkan
pada Gambar :1...
8
Peralat an meliputi peringkat sumber suara (source
level, SL) dan '!directivity characteristic", dan juga peringkat noise (noise level, NL) peralatan.
Medium ber-
peran dalam menentukan besarnya "transmission loss" (TL),
peringkat reverberasi (reverberation level, RL) dan
"ambient noise".
Sedang target berperan dalam penentuan
target strength (TS).
Target Strength menyatakan besar-
nya sinyal pantulan atau yang dihamburbalikkan (backscattered) dari target pada satuan jarak dari target ke
arah transducer.
CARUTHERS (1977) menyatakan bahwa persoalan dasar
yang dihadapi dalam akustik menyangkut cara pengukuran
sejumlah sinyal (kemungkinan echo) terhadap reverberasi.
Agar supaya sinyal dapat didetel,si (melampaui reverberasi latar belakang), rasio sinyal terukur terhadap latar
belakang terukur (signal-to-noise ratio) haruslah sekurang-kurangnya berada
pada nilai minimum yang ditentu-
kan oleh sistem.
Secara umum, kriteria rancangan agar dapat berfungsinya sistem akustik dinyatakan oleh pertidaksamaan berikut:
SIGNAL
ｾ＠
tIDS; DT + NL
Dasar kondisi operasional minimal bagi sistem sonar adalah DT ;
tIDS - NL, dimana DT (detection threshold) meru-
pakan peringkat kesanggupan deteksi sinyal minimum (minimum detecable signal, 1IDS) sewaktu NL sama dengan 0 dB.
Dengan kata lain DT adalah kesanggupan deteksi
ratio signal-to-noise.
minimum
sonar system
sonar nature
ｾｉＨ＠
I
platform
geometri
I
I
target geometri
I
INDRA JAYA, C 161 360.
REDUKSI REVERBERASI DENGAN
NARROW BEAM RECEIVER PADA SONAR UNTUK AKURASI INTERPRETASI TARGET
(Dibawah bimbingan BONAR P. PASARIBU dan
A. U. AYODHYOA).
satu pembatas utama da1am pendeteksian kelomｓ｡ｬｾｨ＠
pok ikan adalah reverberasi.
Reverberasi dapat sebagian
menutupi sinyal echo (echo ikan) sehingga menyulitkan,
kadang tidak memungkinkan penerimaan sinyal.
Penutupan
sinyal ini terj adi j ika besarnya penerimaan sinyal echo
lebih kecil daripada peringkat reverberasi pada waktu
dan jarak tertentu.
Pada sistem electronic sector scanning sonar (ES ),
3
penggunaan narrow beam receiver akan
memperkecil efektif
target strength latar be1akang terhadap echo ikan.
Se-
lain i tu, teknik scanning dan kemampuan resolusi tinggi
yang dimiliki ES
3
mampu menekan reverberasi pada pering-
kat yang sangat rendah.
Dengan rendahnya reverberasi
ini, maka penerimaan sinyal jelas.
Geometri beam yang secara tidak langsung mengatur
perilaku reverberasi mengontrol volume sampel per radiasi.
Pada pendeteksian dekat dasar perairan, pengaruh
geometri dari narrow beam memperkecil dead zone yang terbentuk.
Hal ini berarti semakin dekatnya nilai dugaan
dengan nilai sebenarnya.
/00
l
REDUKSI REVERBERASI
DENGAN NARROW BEAM RECEIVER PADA SONAR
UNTUK AKUHASI INTERPRETASI TARGET
KARYA ILMIAH
oIeh
INDRA
JAVA
C 161 360
FAKUL TAS PERIKANAN
INSTITUT PERTANIAN BOGOR
1984
REDUKSI REVERBERASI
DENGAN NARROW BEA\! RECEIVER
PADA
SONAR
UNTUK AKURASI INTERPRETASI TARGET
KARYA ILMIAH
Da1am Jurusan
Pemanfaatan Sumberdaya Perikanan
01eh
INDRA JAYA
C. 161 360
FAKULTAS PERIKANAN
INSTITUT PERTANIAN BOGOR
1984
REDUKSI REVERBERASI
DENGAN MARROW BEAM RECEIVER PADA SONAR
UNTUK AKURASI INTERPRETASI TARGET
KARYA ILMIAH
Sebagai salah satu syarat untuk memperoleh
gelar Sarjana Perikanan pacta Fakultas Perikanan
Institut Pertanian Bogar
Oleh
INDRA JAYA
Mengetahui:
Menyetujui:
Dosen Pembimbing,
1/1
if
v
.'
BAMBANG MURD IY ANTO
Ketua
24 September 1984
Tanggal lulus
------"
/fJt:?tLvLf'
\..
BONAR p. PASARIBU
/
ｋｾ｡＠
//
Ｏｲ［ＬＺｾ＠
ｾＮ＠
G
Ｎｊｺｾ＠
;f
.. , «
U. !zYODHYOA
Anggota
RINGKASAN
INDRA JAYA, C 161 360.
REDUKSI REVERBERASI DENGAN
NARROW BEAM RECEIVER PADA SONAR UNTUK AKURASI INTERPRETASI TARGET
(Dibawah bimbingan BONAR P. PASARIBU dan
A. U. AYODHYOA).
satu pembatas utama da1am pendeteksian kelomｓ｡ｬｾｨ＠
pok ikan adalah reverberasi.
Reverberasi dapat sebagian
menutupi sinyal echo (echo ikan) sehingga menyulitkan,
kadang tidak memungkinkan penerimaan sinyal.
Penutupan
sinyal ini terj adi j ika besarnya penerimaan sinyal echo
lebih kecil daripada peringkat reverberasi pada waktu
dan jarak tertentu.
Pada sistem electronic sector scanning sonar (ES ),
3
penggunaan narrow beam receiver akan
memperkecil efektif
target strength latar be1akang terhadap echo ikan.
Se-
lain i tu, teknik scanning dan kemampuan resolusi tinggi
yang dimiliki ES
3
mampu menekan reverberasi pada pering-
kat yang sangat rendah.
Dengan rendahnya reverberasi
ini, maka penerimaan sinyal jelas.
Geometri beam yang secara tidak langsung mengatur
perilaku reverberasi mengontrol volume sampel per radiasi.
Pada pendeteksian dekat dasar perairan, pengaruh
geometri dari narrow beam memperkecil dead zone yang terbentuk.
Hal ini berarti semakin dekatnya nilai dugaan
dengan nilai sebenarnya.
KAT A PENGANT AR
Tulisan yang disusun berdasarkan telaah pustaka ini,
membahas tentang
pengaruh reverberasi terhadap interpre-
tasi target dan peranan narrow beam dalam usaha mereduksi
reverberasi.
Di samping itu pengetahuan tentang mengope-
rasikan alat-alat akustik dilakukan dalam praktek di "KM
TENGGIRI" dari tanggal 19 sampai dengan 26 Juni 1984.
Penyajian ini merupakan salah satu syarat untuk memperoleh gelar Sarj ana Perikanan pada Fakultas Perikanan,
Institut Pertanian Bogor.
Atas pengenalan disiplin ilmu perikanan (khususnya
dalam ruang lingkup pemanfaatan sumberdaya), dan masamasa yang berharga selama berada di Jurusan Pemanfaatan
Sumberdaya Perikanan, Fakultas Perikanan, Institut Pertanian Bogor, penulis ucapkan terima kasih pada segenap
staf jurusan.
Pada Bapak Dr Bonar P. Pasaribu dan Bapal,
A. U. Ayodhyoa, MSc. selaku dosen pembimbing, atas bantuannya selama penulisan karya ilmiah ini, penulis ucapkan
terima kasih.
Pada kesempat an ini pula, penulis t ak lupa mengucapkan terima kasih pada Direktur
Bina Sumberdaya Hayati -
Direktorat Jenderal Perikanan serta segenap crew KM TENGGIRI
atas bantuan fasilitas dan penjelasan-penjelasan yang diberikan selama praktek.
Akhirnya, pemberian kesempatan mengecap pendidikan
tinggi adalah merupakan salah satu pilihan pemberian
terbaik kepada seseorang.
Karena pada jenjang pendidik-
an tinggi setiap peserta didik diajarkan dan diikutsertakan mengembangkan cara berpikir dan berlaku lebih sistematis dan sistemik.
Pada Ibu dan Tata, terima kasih atas
pemberian tersebut.
Bogar,
September
Penulis.
1984
DAFTAR lSI
Halaman
DAFTAR GAMBAR .
vi
DAFTAR LAMPIRAN
viii
1.
PENDAHULUAN
1
2.
KONSEP-KONSEP PENDUGAAN DENGAN MET ODE AKUSTIK
DAN TEORI REVERBERASI . . . . • • .
..,
7
2.1
Konsep-konsep Pendug-aan dengan Metode
Akust ik • . . . . . • . . . .
2.1.1 Persamaan Akustik
2.1.2 Pengukuran Volume Backscattering
Strength . . . • • . . . . . • .
2.1.3 Pengukuran Bottom Backscattering
Strength . . . • • . . . . .
2.1.4 Pengukuran Mean Volume Backscattering St rength • . • . .
2.1.5 Pengukuran Kepadatan Relatif dan
Kepadatan Mutlak
••...
2.1.6 Penentuan Kepadatan Rata-rata pada Areal Tertentu
...
2.2
3.
7
7
10
15
16
19
21
Teori Reverberasi
22
2.2.1
2.2.2
2.2.3
22
25
28
Teori Reverberasi Kolom
Teori Reverberasi Permukaan
Reverberasi yang Teramati di Laut
ELECTRONIC SECTOR SCANNING SONAR (ES )
3
3.1 Garis Besar Sistem ES
3
3.2 Cara Kerja ES
3
3.3 Multiplicative Signal Processing (MSP)
31
33
3b
3.4
4.
Signal-to-Noise Ratio (SNR) dan Signalto-Reverberation Ratio (SRR) pada ES .
3
PEMBAHASAN.. . .
..
.. .. ..
31
. .
4.1
..
Pengaruh Reverberasi Terhadap Ketepatan
Pendeteksian . . . . • • • • . • . . . .
38
40
40
Hal am an
4.2
5.
Pengaruh Narrow Beam Terhadap Reverberasi
44
46
PENUTUP.
DAFTAR PUSTAKA
48
RIWAYAT HIDUP •
51
LAMP IRAN
..
•
52
DAFTAR GAMBAR
Halaman
Nomor
1.
Pengorganisasian Jalan Pemikiran Penyusunan
Karya Ilmiah . . . . . . . . . . . . . .
6
2.
Sistem Sonar dan Parameter-parameternya
9
3.
Ilustrasi Acoustic Backscattering oleh Suatu
Volume Kecil, dV . . . . . . . . . • .
11
4.
Skema Pengolahan Gelombang Reverberasi
14
5.
Kurva Bottom Backscattering Strength
15
6.
Ilustrasi Sampling MVBS
18
7.
Survai Track Penentuan Kepadatan Rata-rata
21
8.
Volume Efektif • .
25
9.
Daerah Reverberasi Efektif
26
10.
Orientasi Vertikal Transducer
27
11,
Orientasi Khusus Transducer
27
12.
Pendeteksian Dasar Laut
13.
Skema Sistem Electronic Sector Scanning
Son ｡ｲｾＭＮ＠
• .
32
14.
Cara Kerja ES
34
15.
Sistem Multiplicative Signal Processing
36
16.
Tahap-tahap Pengolahan Sinyal Secara Multiplicative
. . . . . • • • . . • •
37
17.
Dead Zone yang Terbagi Atas Dua Bagian
42
18.
Ilustrasi Pendeteksian dengal1 Wide Beam dan
Narrow Beam pada Area yang Sallia
.•••.
43
..
3
30
Halaman
Nomor
19.
JFS-688 Scanning Sonar . .
56
20.
JFS Scanning Sonar Display (PPI)
57
21.
Scanning Sonar Recorder
57
22.
Echo Sounder (freq: 50 kHz dan 200 kHz)
58
23.
SIMRAD Colour Display CF-IOO
58
24.
SIMRAD Echo Integrator QM-MK II
59
25.
SIMRAD FK 400 Computerized Integrator
59
DAFT AR LAMP IRAN
Halaman
Nomor
1.
2.
Daftar Istilah • • • .
•
•
•
!
•
•
•
Alat-alat Akustik yang Terdapat pada
•.••••••••••
KM TENGG IRI
53
56
1
PENDAHULUAN
Informasi yang akurat tentang kepadatan atau kelim-
pahan stok suatu perairan akan sangat membantu rasionalisasi pengelolaan ekonomi dan perumusan kebijakan-kebijakan pengembangan usaha perikanan (CUSHING, 1979;
and LOSOW, 1981;
MATHISEN, 1982;
LAO, 1983).
SUOMALA
Hal ini
juga sekaligus sebagai suatu upaya menj amin kelangsungan
hidup stok di masa depan.
Agar diperoleh informasi yang
lebih akurat tersebut, haruslah ada masukan sains dan
telmologi sehingga dapat dipertimbangkan metode-metode
yang sesuai pemanfaatannya dalam perikanan.
Salah satu metode yang relatif baru untuk menduga
kelimpahan stok ikan ialah penggunaan metode akustik.
Menurut PASARIBU (1982), hasil dugaan metode akustik dapat diperoleh secara langsung, singkat dan cukup akurat.
Selain itu, metode akustik mampu meliput areal yang luas.
Kemampuan ini sangat penting dalam memonitor pergerakan
ikan (MATHISEN, 1982).
Pendugaan kelimpahan stok dengan met ode akustik telah dilaksanakan di beberapa perairan di Indonesia.
Di
perairan Jawa Banet bagim, Selatan dilakukan pendugaan
stok ikan pelagik, dan survai perikanan lemuru di Selat
Bali (VINCENTIUS, 1980).
Di Selat Makassar dan Laut Su-
lawesi (NACHROWI, 1981), dan di Kepulauan Anambas dan
Kepulauan Natuna - Laut Cina Selatan (SUHENDAR, 1983) dilaksanakan pendugaan stol, ikan pelagik dan demersal.
2
Di luar negeri, pendugaan stok ikan dengan metode
akustik telah dilalmkan di perairan Peru dalam survai kelimpahan stok ikan anchoveta (VILLANUEVA, 1966), di perairan Jepang (NISHIMURA et al., 1967), dan di perairan
seki tar pulau-pulau kecil sebelah barat Inggris (MIDTTUN,
1972) .
Menurut laporan CSIRO (1980), permasalahan penerapan
metode akustik dalam perikanan laut, baik dalam penentuan
lokasi dan penangkapan ikan maupun dalam pendugaan stok
yang ditemui oleh para akustisi dan operator sonar adalah
yang berhubungan dengan:
(1) reverberasi latar belakang
(background reverberation) yang dihasilkan oleh penghamburan (scattering) di dalam laut, (2) echo terputus-putus
yang di'sebabkan oleh pemantulan di dalam laut.
Gangguan
(interference) reverberasi ini akan mempengaruhi "kualitas" echo yang di terima, dan selanjutnya mempengaruhi nilai dugaan.
Dengan kata lain, untuk mendapatkan nilai
dugaan dengan ketepatan tinggi perlu diperhitungkan pengaruh reverberasi.
Masalah gangguan reverberasi ini akan terus menyulitkan penerimaan sinyal echo, jika reverberasi masih menjadi
faktor dominan.
Untuk mendapatkan penerimaan sinyal yang
jelas, sinyal echo harus berada lebih tinggi dari reverberasi.
Hal ini dapat dicapai melalui dua cara, yakni
menaikkan sinyal echo atau menekan reverberasi para peringkat yang rendah.
3
Masalah lain yang timbul berhubungan dengan sulitnya
pendeteksian adalah terbentuknya "dead zone".
Dead zone
dimaksudkan sebagai daerah dimana pendeteksian (dalam hal
ini pengambilan contoh dengan metode
｡ｨｾｳｴｩｫＩ＠
tidak di-
mungkinkan .
Untuk mengatasi masalah penerimaan sinyal echo dan
luasnya daerah (volume) yang t idak dapat diarnbil con tohnya dengan metode akustik, dalam tulisan ini, diusulkan
gagasan penggunaan narrow beam.
Dengan penggunaan narrow bearn, sinyak echo diharapkan sedikit mungkin mengalarni gangguan dengan dapat ditekannya reverberasi pada peringkat yang rendah.
Pene-
kanan ini dimungkinkan oleh karena semakin mengecilnya
kekuatan efel';:tif latar belakang target.
Kemungkinan besarnya volume dead zone diperkecil
dapat ditunjukkan dengan jalan mempertimbangkan bentuk
geometri beam yang dipancarkan.
Hasil studi teoritis da-
lam tulisan ini menunjukkan bahwa penjumlahan total beambeam sempit (narrow bearn) akan menghasilkan volume dead
zone yang lebih kecil dibanding penggunaan beam lebar
(wide bearn) pada luas daerah liputan yang sarna.
Tulisan ini dibagi atac; lima bagian.
Bagian I ada-
lah pendahuluan yang merupakan rangkuman garis besar dari latar belakang perlunya pendugaan ketepatan stok ikan
lebih akurat, masalah-masalah yang dihadapi dalarn proses
pendugaan tersebut, dan pokok-pokok pemikiran pemecahan
4
masalah.
Persamaan akustik yang menggambarkan penampilan
sistem akustik, serta berbagai pengukuran tentang volume
backscattering strength, bottom backscattering strength,
mean volume backscattering strength, kepadatan relatif
dan kepadatan mutlak, dan kepadatan rata-rata pada areal
tertentu diutarakan pada Bagian II.
Pada Bagian II di-
singgung pula tentang teori reverberasi, baik reverberasi
dasar maupun reverberasi volume.
Gejala maupun fakta ten-
tang reverberasi yang terj adi di laut disertakan pu lao
Bagian III menggambarl{an electronic sector scanning sonar
CES3), meliputi garis besar sistem, cara kerja, penggunaan multiplicative signal processing, dan signal-to-noise
ratio dan signal-to-reverberation ratio pada ES . Penga3
ruh reverberasi terhadap ketepatan pendeteksian dan pengaruh narrow beam terhadap reverberasi dibahas pada Bagian IV.
Bagian V merupakan penutup at au kesimpulan dari
isi tulisan ini.
Pengalaman praktek yang dilakukan di KM TENGGIRI sangat berharga dalam rangka awal pemahaman terhadap permasalahan penerapan metode akustik.
Adapun alat-alat
akustik yang sempat dipelaj ari dan dipraktekkan cara
ｰｾｮｧｯ･ｲ｡ｳｩｹ＠
secara manual adalah echo sounder, scan-
ning sonar, dan echo integrator.
Gambar dan spesifikasi
dari masing-masing alat tersebut diterakan pada Lampiran
2, dalam tulisan ini.
5
Dari hasil studi teori tis ini, ditunjukkan bahwa pada sistem ES
penggunaan narrow berun akan memperkecil
3
efektif target strength latar belakang terhadap sinyal
echo.
Selain itu, teknik scanning dan kemampuan resolusi
tinggi yang dimiliki ES
3
mampu menekan reverberasi pada
peringkat yang sangat rendah.
Dengan rendahnya peringkat
reverberasi atau berkurangnya gangguan reverberasi ini,
maka penerimaan sinyal jelas, dan hal ini beI'aI'ti pula
semakin almI'atnya nilai dugaan yang akan diperoleh.
Berikut ini diterakan diagram pengorganisasian jaIan pemikiran penulisan karya ilmiah (GambaI' 1).
gangguan reverberasi
penerimaan sinyal echo
tidak jelas
MASALAH
lebih tinggi
luasnya (volume) dead
zone
I penggunaant
1---;----<
dz
mengecil
t t
wide beam
Keterangan:
NB - Narrow Beam
srr - signal-to-reverberation ratio
dz - dead zon c
Gambar 1.
Pengorganisasian jalan pemikiran
penyusunan Karya Ilmiah
2
KONSEP-KONSEP PENDUGAAN DENGAN METODE AKUSTIK DAN
TEORI REVERBERASI
2.1
Konsep-konsep Pendugaan dengan Metode Almstik
Dalam pendugaan stok dengan met ode akustik digunakan
sejumlah asumsi-asumsi yang disederhanakan berhubungan
dengan penyebaran dan kepadatan kelompok ikan.
Asumsi-asumsi yang digunakan antara lain:
perambat-
an gelombang akustik berada pada garis lurus dengan tetap
mempertimbangkan "spreading loss", il,an tersebar dengan
peluang yang sarna dalam keseluruhan kolom yang ditempati
oleh setengah panj ang pulsa pada sembarang range, dan tidak terdapat penghamburan berganda (multiple scattering).
2.1.1
Persamaan Akustik
Persamaan akustik adalah persamaan yang dapat meng-
gambarkan penampilan dari suatu sistem akustik (sistem
sonar).
Persamaan akustik terbentuk dari interaksi suara
(termasuk efek dari "spreading loss" dan "absorption loss")
dan karakteristik penghamburan target (CLAY and MEDWIN,
1977) .
Menurut CUSHING (1973), ada t iga bentuk parameter
yang penting dalam persamaan akustik yakni ditentukan oleh
peralat an, medium, dan target.
Secara skemat ik, paramet er-
parameter yang berpengaruh pada sistem sonar ditunjukkan
pada Gambar :1...
8
Peralat an meliputi peringkat sumber suara (source
level, SL) dan '!directivity characteristic", dan juga peringkat noise (noise level, NL) peralatan.
Medium ber-
peran dalam menentukan besarnya "transmission loss" (TL),
peringkat reverberasi (reverberation level, RL) dan
"ambient noise".
Sedang target berperan dalam penentuan
target strength (TS).
Target Strength menyatakan besar-
nya sinyal pantulan atau yang dihamburbalikkan (backscattered) dari target pada satuan jarak dari target ke
arah transducer.
CARUTHERS (1977) menyatakan bahwa persoalan dasar
yang dihadapi dalam akustik menyangkut cara pengukuran
sejumlah sinyal (kemungkinan echo) terhadap reverberasi.
Agar supaya sinyal dapat didetel,si (melampaui reverberasi latar belakang), rasio sinyal terukur terhadap latar
belakang terukur (signal-to-noise ratio) haruslah sekurang-kurangnya berada
pada nilai minimum yang ditentu-
kan oleh sistem.
Secara umum, kriteria rancangan agar dapat berfungsinya sistem akustik dinyatakan oleh pertidaksamaan berikut:
SIGNAL
ｾ＠
tIDS; DT + NL
Dasar kondisi operasional minimal bagi sistem sonar adalah DT ;
tIDS - NL, dimana DT (detection threshold) meru-
pakan peringkat kesanggupan deteksi sinyal minimum (minimum detecable signal, 1IDS) sewaktu NL sama dengan 0 dB.
Dengan kata lain DT adalah kesanggupan deteksi
ratio signal-to-noise.
minimum
sonar system
sonar nature
ｾｉＨ＠
I
platform
geometri
I
I
target geometri
I