Spesifikasi SSS Edge 4200 Kecepatan gelombang suara Sound Velocity

Gambar 7. Geometri tinggi target dari side scan sonar EM, 2002.

2.6. Spesifikasi SSS Edge 4200

Edgetech 4200 adalah side scan sonar yang serba guna, sistem sonar yang dapat dikonfigurasi untuk hampir semua aplikasi survei dari dangkal hingga operasi perairan dalam dengan jangkauan operasi 100 kHz; 500 m, 300 kHz; 230 m, 400 kHz; 150 m, 600 kHz; 120 m, 900 kHz; 75 m. Instrumen ini menghasilkan citra resolusi tinggi dan dapat dioperasikan pada maksimum kedalaman 2000 meter, sehingga menghemat biaya yang dihabiskan untuk survei yang relatif mahal. Salah satu fitur unik dari 4200 adalah teknologi opsional Multi-Pulse MP, yang menempatkan dua pulsa suara di dalam air bukan satu pulsa seperti sistem side scan sonar konvensional dan memiliki sensor standar heading, pitch dan roll. Hal ini memungkinkan Edgetech 4200 dapat dipakai dengan kecepatan hingga 10 knot dengan tetap mempertahankan cakupan 100 di bawahnya. Selain itu, teknologi MP akan memberikan dua kali resolusi ketika beroperasi pada kecepatan derek normal, sehingga memungkinkan untuk deteksi target yang lebih baik dan kemampuan klasifikasi www.edgetech.com.

2.7. Kalibrasi Data

Kalibrasi merupakan tahapan yang dilakukan untuk memeriksa dan menentukan besarnya kesalahan yang ada dalam instrumen yang bersangkutan. Kalibrasi diperlukan untuk menentukan kualitas data yang digunakan. Kalibrasi biasanya berkaitan dengan offset kapal dan gerakan kapal roll, pitch, dan yaw Gambar 8 . Gambar 8. Rotasi dan sudut dari gerakan kapal roll, pitch, dan yaw L-3 C SeaBeam Instruments, 2000 Metode penyelesaiannya tergantung pada masing-masing software saat proses pengumpulan data Sounding. Umumnya kalibrasi waktu tunggu latency akan ditentukan terlebih dahulu sebelum kalibrasi pitch dan kalibrasi roll ditentukan sebelum yaw Brennan, 2009.

2.7.1. Kalibrasi Waktu tunggu time delaylatency

Pengambilan data pemeruman yang dilakukan Multibeam sonar MBS memiliki perbedaan waktu dengan Differential Global Positioning Systems DGPS atau sistem penentuan posisi kapal menggunakan GPS. Perbedaan tersebut disebabkan adanya pengaruh kolom perairan terhadap gelombang suara yang diterima kembali sehingga waktu yang diterima multibeam cenderung lebih lambat. Perbedaan ini menyebabkan adanya keterlambatan pada DGPS. Kalibrasi waktu tunggu atau yang lebih dikenal sebagai kalibrasi time delay digunakan untuk melakukan koreksi terhadap keterlambatan DGPS. Time delay umumnya bernilai antara 0,2 - 1 detik dan kondisi ini menyebabkan kesalahan pada posisi yang dipengaruhi oleh kecepatan kapal. Time delay dikatakan akurat apabila dapat dideteksi hingga 10 - 50 ms Gambar 9. Gambar 9. Pengumpulan data time delaylatency Brennan, 2009 Persamaan yang digunakan untuk menghitung kalibrasi waktu tunggu time delay adalah : Td = d a v h - v l ……………………………….5 Keterangan : Td= Time delay s, d a

2.7.2. Kalibrasi Roll

= jarak sepanjang perpindahan ft, Vh = kecepatan kapal tertinggi ftsec, Vl = kecepatan kapal terendah ftsec. Kalibrasi ini digunakan untuk mengoreksi gerakan oleng kapal pada arah sumbu x. Kalibrasi terhadap gerakan roll Gambar 10 sangat diperlukan karena pengaruhnya yang sangat besar pada wilayah laut dalam. Untuk melakukan kalibrasi roll, harus memenuhi beberapa persyaratan, yaitu kapal melintasi jalur yang sama dengan arah yang berlawanan, melintasi dasar laut dengan relief datar. Sudut kecil 3 roll offset dapat dihitung dengan persamaan berikut: r = tan -1 [d z d a 2]………………………………………………….6 Keterangan: r = roll offset deg, d z = perbedaan kedalaman ft, d a = across- track distance jarak lintasan ft Gambar 10. Pengumpulan data Roll Brennan, 2009

2.7.3. Kalibrasi Pitch

Kalibrasi yang dilakukan karena gerakan kapal naik turun Gambar 11. Kalibrasi ini ditentukan dari dua pasang garis line survey kapal yang melintasi jalur sama dengan arah yang berlawanan, melintasi dasar laut dengan relief yang curam over slope pada dua kecepatan yang berbeda. Pitch offset dapat diukur dengan persamaan berikut: a = tan -1 [d a 2 D]……………………..7 di mana : a= pitch offset degree, d a = across-track distance atau jarak lintasan ft, D = kedalaman air ft. Gambar 11. Pengumpulan data pitch Brennan, 2009

2.7.4. Kalibrasi Yaw Azimuthal

Kalibrasi ini digunakan untuk mengoreksi gerakan memutar kapal pada sumbu z atau gerakan ke kiri dan kanan kapal pada sumbu z Azimuthal Gambar 12. Kesalahan gerakan yaw akan menghasilkan kesalahan dalam posisi kedalaman, yang mana semakin besar dengan jauh dari nadir. Kalibrasi dapat ditentukan dengan persamaan berikut: y = sin -1 [d a 2 X I ]…………………………. 8 di mana : y = azimuthal offset deg, d a = jarak pergantian sepanjang lintasan along-track displacement ft, X I = jarak relatif lintasan ke beam i ft. Gambar 12. Pengumpulan data yaw Brennan, 2009

2.8. Kecepatan gelombang suara Sound Velocity

Gelombang suara merambat baik dalam air. Dalam air laut yang bersifat konduktif dan keruh, kebanyakan gelombang elektro magnetik gelombang cahaya dan radio akan berkurang energinya teratenuasi dengan cepat dalam jarak beberapa ratus bahkan puluh meter saja. Penetrasi cahaya praktis hanya dapat mencapai beberapa puluh meter di bawah lapisan permukaan, sementara gelombang suara dapat mencapai dasar laut dengan kedalaman ribuan meter dan dapat merambat puluhan ribu meter melintasi samudra luas Jaya, 2011. Kecepatan suara merupakan faktor yang sangat penting dalam survei batimetri. Hal ini disebabkan kecepatan suara dalam air memiliki nilai yang tidak selalu sama untuk setiap wilayah, sehingga langkah awal untuk melakukan pemetaan dasar laut Marine mapping adalah melakukan perhitungan terhadap kecepatan suara di wilayah tersebut. Pengambilan data kecepatan suara dapat dilakukan menggunakan Conductivity Temperature and Depth CTD ataupun Sound Velocity Profiler SVP. Mike 2008 menjelaskan laut memiliki tiga zona utama kecepatan suara Gambar 13 yaitu: • Permukaan Musiman: Merupakan bagian yang sangat bervariasi dengan permukaan berkisar 0 sampai 100 meter dan musiman berkisar 100 sampai 200 m • Termoklin utama Main thermocline: Pada bagian ini cenderung mengalami penurunan SV sampai 1000 meter karena terutama terjadi penurunan suhu. • Lapisan kedalaman isotermal Deep isothermal layer: Berada di bawah 1000 meter. Suhu air mendekati 2 C dan kecepatan suara meningkat hanya karena tekanan. Gambar 13. Profil kecepatan suara dalam air laut Mike, 2008 Kecepatan suara adalah fungsi dari suhu, salinitas dan tekanan kedalaman. • Suhu sangat bervariasi dari permukaan sampai akhir termoklin utama. • Salinitas diukur dalam Practical Salinity Units PSU. 1 PSU = sekitar 1 bagian per seribu ppt. Salinitas berubahan dari 34 dekat permukaan sampai 35 dekat dasar Bottom. • Tekanan khas diukur dalam decibars, satu decibars tekanan meningkat sesuai dengan 1 meter air mendalam. Tingkat kecepatan suara meningkat seiring dengan peningkatan suhu, salinitas, dan tekanan: Peningkatan suhu 1 c = 1449 + 4.6T – 0.055T C akan menaikkan kecepatan suara 4,0 m detik, peningkatan salinitas 1 PSU akan menaikkan kecepatan suara 1,4 m detik, dan peningkatan tekanan atau kedalaman 1 km akan menambah pula kecepatan suara sebesar 17 meterdetik. Secara sederhana dapat ditentukan nilai kecepatan suara c dengan formula dari Wilson atau Persamaan 9: 2 + 0.0003T 3 + 1.39 – 0.012T S – 35 + 0.017 Z…..9 di mana : c = kecepatan suara ms, T= suhu

2.9. Koreksi Data SSS