Roket”, Jurnal Teknologi Dirgantara Desember 2007.
Wahyu Widada, Sri Kliwati,”Frequency-Domain TDOA
5. Estimation Of Passive RADAR For Rocket
6. k Aplikasi Uji
7. enerator untuk Tracking
Flight Test”, Prosiding Seminar Nasional FISIKA, ITB Bandung 5-6 February 2008.
Wahyu Widada dan Sri Kliwati,”Desain Sistem Passive RADAR Radio UHF Untu
Terbang Roket”, Seminar Nasional SITIA ITS Surabaya Mei 2008.
Wahyu Widada dan Sri Kliwati,”Pengembangan RADAR Signal G
Long-Range Rocket Flight Test”, Prosiding Seminar Nasional Teknologi, UTY 5 April 2008.
18
Prosiding Seminar Radar Nasional 2008., Jakarta, 30 April 2008., ISSN : 1979-2921.
Pembangunan Radar VHF Lapan di Pameungpeuk
M. Sjarifudin
1
, S. Kaloka
1
, A. Purwono
1
, A. Kurniawan
1
, P. Sitompul
1
, S. Cahyo
1
, M. A. Aris
1
, H. Bangkit
1
, M. Batubara
1
, J. R. Roettger
2
, M. Chandra
2
, G. Viswanathan
3
1 Pusat Pemanfaatan Sains Antariksa, LAPAN Jl. Dr. Djundjunan 133 Bandung 40573
Telp. 022-6012602 Fax. 022-6014998 Email: sjabdg.centrin.net.id
2 DLR Deutsche Zentrum für Luft und Raumfahrt Jerman Email:
Roettger.JRT-Online.de 3 ISRO Indian Space Research Organisation India
Email: gemsviyahoo.com
ABSTRAK
Radar VHF LAPAN yang sedang dibangun di Pameungpeuk, Garut, Jawa Barat termasuk jenis radar atmosfer hamburan koheren yang dioperasikan pada frekuensi 150MHz dengan daya pancar puncak 1kW.
Diperkirakan dapat mengamati atmosfer sampai ketinggian 2km. Radar ini merupakan versi mini dari radar TRAINERS 10kW yang akan dibangun dalam rangka kerjasama proyek multi-nasional TRAINERS dengan
pendukung utamanya adalah LAPAN Indonesia, DLR Jerman, dan ISRO India. Penggunaan frekuensi 150MHz ini cukup unik karena radar atmosfer di dunia umumnya menggunakan frekuensi antara 30-50MHz. Lokasi
radar di Pameungpeuk yang terletak di tepi pantai Lautan Hindia selain meningkatkan pemahaman tentang cuaca dan iklim di Kawasan Barat Indonesia, juga akan mendukung informasi tentang fenomena-fenomena
seperti ENSO dan QBO yang menjadi perhatian pakar iklim dunia. Dengan mengatur arah pancar sinyal yang ditransmisikan dan meningkatkan dayanya, radar VHF LAPAN dapat juga dipakai untuk penelitian irregularitas
ionosfer pada lapisan E dan F seperti fenomena ES E Sporadic dan ESF Equatorial Spread F, serta penelitian VHF-TEP Very High Frequency-Trans Equatorial Propagation di daerah ekuator.
Pada tahun 2006, telah dilakukan studi tentang prinsip dasar, teknik dasar, prinsip instrumentasi, antena radar atmosfer, perancangan sistem instrumentasi dan konfigurasi radar VHF LAPAN. Telah dikaji berbagai
aspek sistem instrumentasi radar VHF LAPAN mulai dari jenis radar, hamburan koheren, modulasi pulsa, deteksi koheren, sistem antena, pemancar, penerima, pembangkit pulsa, kontroler, konverter AD, pemroses
data, dan lain-lain. Dengan bantuan DLR Jerman dan ISRO India telah dibuat desain perangkat keras radar VHF LAPAN. Pengadaan penerima analog 3-kanal dan pemancar radar 150MHz 1kW dari India telah
dilakukan. Sedangkan sistem antena Yagi, power splitter, generator sinyal pulsa 150MHz, pengontrol radar berbasis mikrokontroler ATmega8535 dan perangkat lunak LabVIEW Professional, serta konverter AD
berbasis ME-4660S DAQ Card dibangun sendiri oleh LAPAN. Gedung radar dan lahan antena telah tersedia di SPD Pameungpeuk.
Pada bulan Desember tahun 2007 telah dilakukan penginstalasian dan pengujian operasi radar VHF LAPAN di Pameungpeuk. Pada dasarnya radar ini telah beroperasi namun perlu adanya penyempurnaan
perangkat keras dan sistem pengolah datanya. Telah diperoleh contoh data dalam bentuk text file serta rekaman photo dan video dari sinyal I dan Q. Mulai tahun 2008 sampai dengan 2010 secara bertahap akan dilakukan
peningkatan daya hingga 10 kW, pengoperasian penerima 3-kanal, pengembangan sistem antena, pemrosesan data secara digital menggunakan system DSP Digital Signal Processor, serta terlaksananya operasi radar
secara rutin. Kata Kunci : radar VHF LAPAN, frekuensi 150MHz, daya puncak 1kW, penerima analog 3 kanal, sistem antena
Yagi, generator sinyal pulsa 150MHz, pengontrol radar berbasis mikrokontroller ATmega8535 dan LabVIEW Professional, konverter AD berbasis ME-4660S DAQ
1. LATAR BELAKANG
Proyek kerjasama multi-nasional TRAINERS Tropical Atmosphere and Ionosphere New Equatorial
Radar System yang dimulai pada tahun 2003 didukung oleh LAPAN Lembaga Penerbangan dan
Antariksa Nasional Indonesia, DLR Deutsche Zentrum für Luft und Raumfahrt Jerman, and ISRO
Indian Space Research Organisation India. Pada proyek TRAINERS akan dibangun radar TRAINERS
yang merupakan sebuah radar atmosfer dengan frekuensi 150MHz dan daya pancar puncak 10kW di
Pameungpeuk, Garut, Jawa Barat. Pada awalnya radar TRAINERS ditargetkan selesai tahun 2008.
Radar ini akan digunakan untuk memantau perilaku atmosfer dan ionosfer di kawasan Barat Indonesia.
Kegiatan dalam proyek ini cukup menantang karena adanya kegiatan mengkonstruksi sistem radar VHF
dari awal dan menciptakan komunitas pengguna ilmiah yang kompeten dari semua pendukung
proyek. Juga terdapat misi pendidikan teknologi,
19
Prosiding Seminar Radar Nasional 2008., Jakarta, 30 April 2008., ISSN : 1979-2921.
rekayasa, riset ilmiah, dan penanganan logistik yang berguna bagi LAPAN [2].
Penggunaan frekuensi 150MHz ini cukup unik karena radar atmosferionosfer VHF umumnya
menggunakan frekuensi antara 30 - 50MHz, misalnya EAR Equatorial Atmospheric Radar Kototabang-
Bukittinggi 47MHz, radar VHF Nagoya 38.5MHz, dan radar VHF Chung-Li Taiwan 52MHz. Penelitian baru
penggunaan frekuensi 150MHz inilah yang menyebabkan DLR, ISRO dan institusi lainnya tertarik
untuk berpartisipasi dalam proyek TRAINERS.
Dengan radar TRAINERS akan dapat diperoleh informasi tentang PBL Planetary Boundary Layer,
komponen spektral dari hamburan dan angin di atmosfer hingga ketinggian 18km [2]. Lokasi radar di
Pameungpeuk yang selain meningkatkan pemahaman tentang cuaca dan iklim di Kawasan Barat Indonesia,
juga akan mendukung informasi tentang fenomena- fenomena seperti ENSO El-Nino and Southern
Oscillation dan QBO Quasi Biennial Oscillation yang menjadi perhatian pakar iklim dunia [1]. Data
radar TRAINERS di Pameungpeuk juga merupakan data pembanding atau komplemen dari data EAR di
Kototabang dan sistem pengamat atmosfer lainnya di daerah tropis Indo-Pacific [7]. Dapat disimpulkan
bahwa radar TRAINERS akan meningkatkan penelitian atmosfer dan ionosfer di Indonesia secara
intensif. Namun dalam pelaksanaan proyek TRAINERS, terjadi berbagai kendala pada mitra
LAPAN yang mengakibatkan pelaksanaan proyek tersebut tidak sesuai dengan perencanaan dan
menimbulkan kesan ketidak pastian.
Di lingkungan LAPAN timbul gagasan dan inisiatif untuk membuat sendiri sebuah prototip radar
VHF atau radar TRAINERS versi kecil mini yang dapat digunakan untuk pengamatan awal atmosfer dan
ionosfer. Radar ini juga akan dioperasikan pada frekuensi 150MHz dengan daya puncak 1kW. Dengan
daya 1kW, diperkirakan akan dapat diamati atmosfer sampai ketinggian 2 km [2]. Adanya fasilitas
pengaturan arah pancar sinyal radar memungkinkan dilakukannya penelitian VHF-TEP Very High
Frequency – Trans Equatorial Propagation di ekuator. Peningkatan daya radar hingga 10kW dan
konfigurasi antena yang sesuai akan meningkatkan ketinggian atmosfer yang dapat diamati hingga 18km
dan memungkinkan pengamatan irregularitas di ionosfer seperti fenomena ES E-sporadic dan ESF
Equatorial Spread F pada ketinggian antara 100- 500km [2,3].
2. RADAR VHF LAPAN
Pada tahun 2006 dimulai pembangunan radar VHF LAPAN yang dituangkan dalam bentuk kegiatan
penelitian berjudul ”Pembangunan Radar VHF LAPAN di Pameungpeuk” [5]. Disusun tahapan
pembangunan radar VHF LAPAN mulai tahun 2006 sampai dengan 2010 lihat Gambar 2-1. Desain
konfigurasi radar dan pemilihan perangkat keras radar VHF LAPAN dilakukan sendiri oleh LAPAN
bekerjasama dengan DLR Jerman dan ISRO India. Telah dibuat konfigurasi awal perangkat keras radar
VHF yang terdiri dari pemancar berupa 150MHz 1kW T-R Module, penerima analog 150MHz 3-
kanal, modul antena Yagi untuk pemancar dan penerima, serta sistem pengontrol radar berbasis µC
Atmega8535, ME-4660S DAQ Card dan perangkat lunak LabVIEW Professional. Pengujian skala
laboratorium dilakukan dengan bantuan DLR TUC Jerman, ISRO NARL India. Gedung radar dan
lahan untuk antena telah tersedia di SPD Pameungpeuk.
Pada tahun 2007 dilakukan pengoperasian pemancar 1kW, penerima 1-kanal, pengontrol radar,
pemasangan sistem antena Yagi sebanyak 64 buah, instalasi dan pengujian radar VHF LAPAN di
Pameungpeuk. Pada tahun 2008 radar VHF LAPAN
direncanakan akan dioperasikan dengan pemancar radar 2 x 1kW, penerima 2-kanal, antena pemancar
64 buah, antena penerima 2 x 64 buah, dan dilakukan pemrosesan awal sinyal radar.
Pada tahun 2009 direncanakan radar VHF LAPAN dioperasikan dengan pemancar 4 kW,
penerima 3-kanal, antena pemancar 128 buah, dan antena penerima 3 x 64 buah.
Pada tahun 2010 direncanakan radar VHF LAPAN dioperasikan dengan pemancar 10 kW,
penerima 3-kanal, antena pemancar 256 buah, antena penerima 3 x 64 buah, dan dilengkapi dengan sistem
DSP Digital Signal Processing.
Gambar 2-1: Tahapan pembangunan radar VHF LAPAN
2.1 Karakteristik umum radar VHF LAPAN
Radar VHF LAPAN dengan frekuensi 150MHz, pemancar dengan daya pancar puncak 1kW, sistem
modul antena Yagi, penerima analog 3-kanal, dan pengontrol radar berbasis mikrokontroler, merupakan
versi kecil mini radar TRAINERS. Kesamaannya selain pada frekuensi operasi 150MHz juga pada
mode pengukurannya yaitu mode SAD Spaced- Antenna-Drift dan DBS Doppler Beam Swinging.
Juga keduanya dapat dipakai untuk aplikasi riset atmosfer dan riset ionosfer. Radar VHF LAPAN
termasuk radar multi-statik karena menggunakan satu pemancar dan tiga penerima serta antena masing-
masing yang terpisah [2].
Sensitivitas radar VHF LAPAN yang menunjukkan kualitasnya ditentukan oleh indikator
20
