HASIL PENELITIAN Prosiding.Seminar.Radar.Nasional.2008

Prosiding Seminar Radar Nasional 2008., Jakarta, 30 April 2008., ISSN : 1979-2921. -0.06 -0.04 -0.02 0.02 0.04 0.06 10 10 1 10 2 10 3 10 4 Frequency Hz Se ta f Gambar 5. Semilogy PSD terhadap frekuensi untuk 22 Jan 07_1 10 -4 10 -3 10 -2 10 -1 10 -4 10 -3 10 -2 10 -1 10 10 1 10 2 10 3 Frequency Hz Se ta f Gambar 6. Grafik PSD dan fitting rainrate pembangkitan 22 Jan 2007_1 Dari gambar 6 dan Tabel 1 dapat ditunjukkan bahwa hasil pembangkitan rainrate jika dibandingkan dengan hasil pengukuran, ditinjau dari fitting PSD, kemiringan fitting pembangkitan lebih kecil dibandingkan hasil pengukuran. Selisihnya 0,2031 untuk event 22 jan 2007. 50 100 150 10 0.1 10 0.2 10 0.3 10 0.4 samples Ra in ra te d B Gambar 7. Pembangkitan rainrate dB 22 Jan 2007_1 Dari gambar 9 ditunjukkan hubungan koefisien a dan koefisien b tidak mempunyai keterkaitan, artinya koefisien a dan b saling tidak berhubungan. Dapat ditunjukkan juga dari nilai ρ = 0.1441 menyatakan korelasi antara a dan b dalam ”persamaan 2” saling bebas, karena ρ kecil. 50 100 150 1 1.2 1.4 1.6 1.8 2 2.2 2.4 2.6 samples Ra in rat e m m h Gambar 8. Pembangkitan rainrate mmh 22 Jan 2007_1 -1.5 -1 -0.5 0.5 1 1.5 2 2.5 3 3.5 -3.5 -3 -2.5 -2 -1.5 -1 -0.5 coef a c oef b Gambar 9. Scatter koefisien b terhadap koefisien a 2 Dari tabel 2 dapat dibandingkan bahwa secara rata-rata untuk semua event hujan kemiringan dari PSD hasil simulasi mendekati hasil pengukuran. Artinya pembangkitan rainrate dengan simulasi mendekati rainrate hasil pengukuran. Tabel 1. Koesien hasil fitting event 22 Jan 07_1 Pengukuran Simulasi a b a b -2.5430 -1.0822 -3.0915 -1.5438 -2.4680 -0.9938 -3.6264 -1.7853 -3.0058 -1.1060 -2.4976 -1.0782 -3.2424 -1.4230 -2.9257 -1.2720 -2.9621 -1.1661 -1.3023 -1.4856 -2.8662 -1.3747 Rata-rata -2.9229 -1.2825 75 Prosiding Seminar Radar Nasional 2008., Jakarta, 30 April 2008., ISSN : 1979-2921. Untuk koefisien a yang berbeda jauh antara hasil simulasi dengan pengukuran. Nilai ini menunjukkan amplitudo dari PSD. Nilai koefisien a ”persamaan 2” menentukan nilai titik potong dengan sumbu vertikal dari fitting PSD. Hasil simulasi menunjukkan amplitudo dari PSD jauh lebih kecil dibandingkan dengan hasil pengukuran. Tabel 2. Hasil rata-rata koefisien PSD Pengukuran Simulasi a b a b -0.2901 -0.9407 -3.0271 -0.9750 Dari data-data hasil simulasi di atas dapat diuraikan bahwa spektral dari pembangkitan menunjukkan hasil yang hampir sama yang ditunjukkan dengan koefisien hasil fitting b yang mendekati dengan selisih sebesar 0,034 3,6 . Sedangkan perbedaan koefisien a hanya variasi dari curah hujan rainrate. Jika dituliskan dalam bentuk persamaan maka model PSD pembangkitan adalah S a = 10 -3,0271 .f -0,9750 . Sedangkan model spektral dari pengukuran adalah S a = 10 -0,2901 .f -0,9407 .

4. KESIMPULAN

Dari hasil simulasi spektral dapat disimpulkan bahwa koesien a dan b sangat menentukan polabentuk spektral rainrate curah hujan. Koefisien b menentukan bentuk kemiringan dari spektralnya, sedangkan koefisien a menentukan amplitudo PSD. Hasil pembangkitan curah hujan mempunyai model spektral S a = 10 -3,0271 .f -0,9750 . Hasil ini menunjukkan kesalahan sebesar 3,6 . Artinya model pembangkitan curah hujan dapat dipakai untuk aplikasi berikutnya, misalnya menentukan redaman hujan, fade duration, dan fade slope pada sistem radio milimeter dan radar frekuensi tinggi. UCAPAN TERIMAKASIH Penelitian ini sebagian didanai oleh JICA melalui proyek PREDICT-ITS dan oleh DP2M Dikti melalui program Hibah Penelitian Fundamental. DAFTAR REFERENSI [1] K.S. Paulson, ”The Spatial-Temporal Statistics of Rainrate Random Fields”, Radio Science, Vol. 37, No. 5, September 2002, pp. 21-1 – 21-8. [2] D. Veneziano, R.L.Bras and J.D. Niemann, “Nonlinearity and self-similarity of rainfall in time and a stochastic model,” J. of Geophys. Research, vol. 101, no.D21, pp. 26371-26392, Nov. 27, 1996. [3] A. Mauludiyanto, G. Hendrantoro, P. Hutajulu,” Simulation of Tropical Rain Attenuation for Evaluation of Millimeter-Wave Wireless Network,” akan dipresentasikan di Seminar International WOCN2008, May 5-7, Surabaya Indonesia. [4] A. Mauludiyanto, Muriani, L. Markis, G. Hendrantoro, A. Matsushima, “Preliminary Results from The Study of Raindrop Size Distribution and Rainfall Rate in Indonesia for The Development of Millimeter-wave Systems in Tropical Regions”, Proceedings of ISAP 2007, August 20-24, 2007, Niigata Japan, pp. 1390- 1393. [5] P.Z.Peebles, “Probability, Random Variables, and Random Signal Principles”, Mc.Graw-Hill Inc., Third Edition, International Edition, 1993. [6] W.C.Jakes, “Microwave Mobile Communications”, IEEE Inc., 1974, p.70. [7] T.S.Rappaport, “Wireless Communications Principles and Practice”, Prentice Hall, New Jersey, 1996, p. 184. 76 Prosiding Seminar Radar Nasional 2008., Jakarta, 30 April 2008., ISSN : 1979-2921. Penerapan Dan Pengembangan Georadar RCS A. Sulaiman and A. Kirana Radar and Communication Systems RCS Segitiga Emas Business Park, Unit No. 6 Jalan Prof. Dr. Satrio, Kav. 6 Jakarta 12940, Indonesia Phone: +62-21-57951133 Fax: +62-21-57951138, Email : a.sulaimansolusi247.com ABSTRACT RCS Geopenetrating Radar System use ultra wide band UWB radiator bowtie antenna and woks in frequency 200MHz, 600MHz and 1GHz. GPR, processing of the received signals is important for detecting and identifying the targets and for discriminating the targets from clutter caused by reflections from soil inhomogeneities. Several application such as pipe detection, road quality etc will be given. Data processing and post processing are also discussed. Keywords : antena, signal Processing, GPR, ABSTRAK Sietem Radar penjejak bumi milik RCS menggunakan sistem antena ultra wide band radiator bomtie. Frekuensi yang dipakai dalam sistem ini adalah 200MHz, 600 MHz dan 1GHz. GPR akan memproses sinyal datang dan yang diterima kemudian memerikannya dalam sebuah citra radar. Beberapa penerapan georadar RCS seperti deteksi pipa, kualitas jalan dan sebagaikan akan diberikan. Pemrosesan data dan paska prosesing juga akan di diskusikan. Kata Kunci : antena, Pemrosesan Sinyal, GPR.

1. PENDAHULUAN

Ground Penetrating Radar GPR adalah salah satu metode elektromagnetik untuk penentuan struktur bawah permukaan tanpa harus merusak non destructive. GPR bekerja dengan memancarkan gelombang elektromagnetik ke dalam tanah dan menerima sinyal yang dipantulkan untuk mendeteksi dan menentukan letak berbagai objek yang terletak di bawah permukaan tanah [1]. GPR memancarkan pulsa pendek 50Mhz -1Ghz gelombang elektromagnetik melalui antena pemancar yang ditempatkan di permukaan tanah. Pulsa tersebut menjalar ke bawah permukaan dan sebagian akan dipantulkan jika menemukan benda-benda yang memiliki nilai konstanta dielektrisitas permitivitas ε dan konduktivitas σ yang berbeda dengan yang dimiliki oleh medium dimana pulsa tsb menjalar dalam hal ini tanah. Benda benda tersebut bisa berupa bebatuan, pipa, kabel, pondasi, dll. Adapun kedalaman penetrasi pulsa elektromagnetik tersebut ditentukan oleh konduktivitas medium dan frekuensi yang digunakan. Kecepatan gelombang elektromagnetik yang menyakar dalam medium dinyatakan oleh v=1 √µε. Dan koefisien attenuasi akibat hadirnya medium dinyatakan sebagai α=σ2√µε [2]. Intensitas medan elektromagnetik yang kita tangkap akan menyatakan sifat elektromagnetik dari struktur bawah permukaan. Dari profil intensitas medan yang dapat dikonversi dalam kecepatan dan dengan data waktu tempuh maka dapat ditentukan kedalaman benda-benda yang terdeteksi. Selain menerima sinyal hasil refleksi dari target yang dideteksi, receiver juga menerima hamburan sinyal lainnya yang dipantulan oleh benda-benda disekitar target atau yang biasa disebut dengan clutter yang dapat menimbulkan efek masking terhadap target yang dideteksi. Disamping itu pendeteksian objek di dalam bumi dimana daya penetrasi dan resolusinya tergantung dari frekuensi antena yang digunakan.

2. SISTEM GEORADAR RCS

Sistem georadar RCS dikembangkan oleh RCS dan berkolaborasi dengan International Research Centre for Telecommunications and Radar IRCTR– TU Delft, Belanda. Desain dan pembuatan antena dilakukan oleh RCS dengan konsultasi pihak IRCTR. Sietem antena yang dikembangkan adalah antena pemancar dan penerima digunakan ultra wide band UWB radiator bowtie antenna yang merupakan hasil pengembangan IRCTR-ITB [2]. Sistem antena tersebut dapat dilihat pada gambar-1. Peralatan elektronik seperti konverter sampling, unit sampling, generator dikembangkan oleh Geozondas Lithuania. Sedangkan pengembangan pasca pemrosesan dilakukan oleh RCS dengan Solusi 247. Spesifikasi sistem georadar RCS dinyatakan sebagai berikut: – 200 MHz : 10 m - 30 m depth 77