CONCLUSION Prosiding.Seminar.Radar.Nasional.2008

Prosiding Seminar Radar Nasional 2008., Jakarta, 30 April 2008., ISSN : 1979-2921. Aplikasi Radar Pasif untuk Mengisi Celah Kosong Liputan Radar Syamsu Ismail Pusat Penelitian Elektronika dan Telekomunikasi - LIPI Kampus LIPI Gd. 20 Lt. 4 Jl. Cisitu 21154D Bandung 40135 Telp : 022-2504660 Fax : 022-2504659 E-mail: ismailppet.lipi.go.id ABSTRACT Radar Passive is a system for detecting a targets, such as aircraft, without emitting a signal. Generally speaking, that radar passive only intercepts emitted signals from the target, and, or reflection signal from another source by the target, processes and analyses, and than displays the image or shows the target data. There are three possibilities form of signal emitted by the aircraft, those are radio, optic, or sonic waves, or combination of them. In this paper will be discussed radar passive, which intercepts radio wave which is emitted by the aircraft. One of the radar passive’s applications is to fill a blank gap of active radar coverage area. Some of constellation mode of operation radar passive to intercept targets, such as constellation which is provided by rotary antenna and multilateration, will be discussed. In multilateration mode, there are three or more receivers which installed apart at a distance in order of ten to twenty kilometers [2] . Calculation based on the time different of wave arrival gives accurate information of the target position. Except antenna construction, both mode of constellation have the same receiver requirement. Receiver for radar passive has a unique local oscillator, very low noise amplifier, and very wide bandwidth, high sensitivity. The oscillator is tuned in a range of frequency by sweeping frequency or simultaneously multi frequency band. Key words : Radar Passive, Empty Gap, Receiver, Target Emission. ABSTRAK Radar Pasif adalah suatu sistem pendeteksi keberadaan target atau objek tanpa harus mengemisikan suatu sinyal. Secara umum dapat dikatakan bahwa radar pasif hanya menangkap sinyal yang diemisikan oleh target, atau pantulan dari sumber lain oleh target tersebut, memproses dan menganalisis menjadi suatu informasi, kemudian menampilkan citra radar atau data target. Tiga besaran sinyal yang biasa diemisikan oleh pesawat sebagai target yaitu gelombang radio, suara, atau cahaya, atau gabungan dari ketiga gelombang tersebut. Dalam tulisan ini akan dibahas radar pasif dengan mendeteksi gelombang radio yang diemisikan oleh target. Salah satu aplikasi radar pasif adalah untuk mengisi celah kososng liputan radar aktif. Beberapa model konstelasi radar pasif untuk mendeteksi target akan dibahas, di antaranya model yang dilengkapi dengan antena berputar dan multilaterasi. Dalam konstelasi multilaterasi digunakan tiga atau lebih unit penerima yang dipasang terpisah pada jarak antara sepuluh sampai duapuluh kilometer [2] . Kalkulasi yang didasarkan pada perbedaan waktu tiba dari gelombang pada ketiga penerima dapat memberikan informasi posisi target lebih akurat. Kecuali konstruksi antena, semua model konstelasi memerlukan sistem penerima radar yang sama. Sistem penerima radar pasif memiliki keunikan pada osilator lokal yang harus ditala secara kontinyu pada pita daerah frekuensi tertentu, atau secara simultan mengeluarkan frekuensi pada daerah tersebut. Disamping itu, penguat frekuensi tinggi pada ujung depan harus memiliki tingkat derau sangat rendah dan berpita frekuensi lebar sehingga mampu menangkap sinyal dari semua kemungkinan daerah kerja dari pesawat target. Kata kunci : Radar Pasif, Celah Kosong, Penerima Radio, Emisi Target.

1. PENDAHULUAN

Suatu negara kesatuan yang mempunyai wilayah lautan dan daratan yang sangat luas, seperti Indonesia, akan membutuhkan sistem pemantau lalu lintas laut maupun udara yang sangat memadai. Untuk memantau lalu lintas seluruh wilayah udara dibutuhkan banyak unit radar. Walaupun di seluruh wilayah Radar aktif sudah banyak digunakan tetapi belum dapat memantau seluruh wilayah, sehingga masih terdapat celah-celah liputan kosong [6] . Penambahan Unit Radar aktif tentu merupakan salah satu solusi untuk menutupi celah liputan radar pengawas udara. Namun mengingat biaya peralatan dan pengoperasian suatu unit radar aktif pengawas udara sangat mahal, maka penambahan unit radar dalam rangka mengisi celah liputan belum tentu merupakan suatu keputusan yang bijaksana. Banyak radar aktif tersebar di darat dan di lautan, selain radar pertahanan udara dan penerbangan sipil, yang dioperasikan oleh kapal-kapal laut sipil, angkatan laut, patroli polisi, direktorat bea cukai, dan sebagainya. Walaupun secara umum di dalam radar aktif akan selalu ada radar pasif penerima radar tetapi dalam aplikasinya sangat berbeda [10] . Perbedaan tersebut terletak bukan saja pada keunikan karakteristik elemen-elemen radar pasif, seperti multi frekuensi, kepekaan yang tinggi, derau rendah, bidang frekuensi 29 Prosiding Seminar Radar Nasional 2008., Jakarta, 30 April 2008., ISSN : 1979-2921. yang sangat lebar, tetapi juga dalam hal pointing antena terhadap target yang dituju. Suatu gagasan pengaplikasian radar pasif untuk menutupi celah kosong dari liputan pengawas lalu lintas udara dipandang penulis merupakan solusi yang bijaksana. Sistem radar aktif membutuhkan catu daya berdaya tinggi [5] , lahan luas, personal pengoperasian dan banyak tenaga ahli untuk pemeliharaan, mengemisikan daya frekuensi radio besar, dan sebagainya. Oleh karena itu, untuk mengoperasikan sistem radar aktif diperlukan biaya yang besar. Radar pasif, saat ini, secara umum terdiri dari penerima frekuensi radio, transmisi data, dan pengolah data pesawat [1] , sehingga sistem membutuhkan daya listrik jauh lebih kecil dibandingkan dengan radar aktif, lahan lebih kecil, operator lebih sedikit, biaya pengoperasian lebih murah, tidak ada frekuensi radio yang diemisikan. Keuntungan dari tidak ada emisi daya frekuensi radio, yang besar, sistem ini secara teoritis tidak dapat dideteksi oleh pihak lawan. Tulisan aplikasi radar pasif untuk mengisi celah kosong liputan radar, ini penulis susun mulai dari pendahuluan yang membahas radar pasif secara umum, kemudian pada bagian kedua dibahas dua blok utama sistem, bagian ketiga akan menjelaskan konstelasi sistem radar pasif untuk pemantau lalu lintas udara, dan pada bagian keempat menjelaskan pengisian celah kosong liputan radar.

2. SISTEM RADAR PASIF

Di dalam sistem pemantauan udara, radar pasif dapat digunakan untuk memantau lalu lintas pesawat udara. Radar pasif dapat pula digunakan untuk mengisi celah kosong dari liputan Radar Aktif Pengawas Udara. Sistem radar pasif terdiri dari dua bagian utama atau stasiun, yaitu stasiun penerima dan master [2] . Kedua stasiun tersebut mungkin terintegrasi dalam satu lokasi, atau dapat pula dipasang terpisah. Gambar 2.1 munjukkan bagian atau stasiun penerima yang merupakan pendeteksi gelombang radio, sonic, dan optik, pemroses sinyal radar, dan rangkaian transmisi data. Sinyal dari masing-masing detektor diubah ke dalam bentuk kode digital di dalam AD converter. Masing-masing dari kode digital tersebut menempati kanal dalam bentuk petak waktu, atau time slot yang kemudian digabungkan di dalam multiplexer untuk ditransmisikan ke master station. Informasi yang akan dikirimkan melalui transmisi data di antaranya identitas dan koordinat stasiun penerima, data target yang terdeteksi. Data tersebut meliputi kuat sinyal, waktu datang, apabila mungkin format sinyal. Untuk stasiun penerima dengan liputan putar, atau rotary scanning, maka data tersebut akan dilengkapi dengan sudut datang terhadap acuan utara dan elevasi sinyal target. Radar pasif dengan pendeteksi gelombang radio RF memerlukan antena dan penerima radio berpita lebar pada beberapa daerah pita frekuensi. Radar pasif yang menggunakan scanning rotary antenna memerlukan unit antena dengan konstruksi mekanik khusus. UNIT TRANSMISI C IR_SENSOR M U L T IPL EXER ELECTRIC SIGNAL CONDITIONER IR_ SIGNAL PROCESSOR Sound Snsr AUDIO SIGNAL CONDITIONER AUDIO SIGNAL PROCESSOR RADIO TRANS- CEIVER VIDEO SIGNAL CONDITIONER VIDEO SIGNAL PROCESSOR CAMERA IR_CAMERA TF_0 ID SITE COORDINAT SITE ANGGLE OF ARVL TIME OF ARRIVAL SIGNAL STRENGTH A D CO NV E RT E R Satellite dish SITE IDENTITY POSITION VHF ANTENNA VHF RF_ PROCESSOR IF VIDEO PROCESSOR UHF ANTENNA UHF RF_ PROCESSOR IF VIDEO PROCESSOR SHF ANTENNA SHF RF_ PROCESSOR IF VIDEO PROCESSOR EHF ANTENNA EHF RF_ PROCESSOR IF VIDEO PROCESSOR HF_BAND RF _PROCESSOR IF VIDEO PROCESSOR YY_ ANTENNA COMMON DISPLAY UNIT PENERIMA RADAR Gambar 2.1 : Blok diagram unit penerima lengkap pada sistem Radar Pasif [4][8][11] . MASTER STASTON Gambar 2.2 : Blok diagram subsistem Pengolah data Target. Gambar 2.2 menunjukkan master stasiun yang merupakan bagian pengolah data target. Bagian ini terdiri dari unit transmisi data, pemroses data target, library target, dan unit pencitra target yang berisi informasi target. Data target, dalam bentuk kode digital, yang diterima dari stasiun penerima melalui sistem transmisi data, diuraikan ke dalam masing- masing petak waktu di dalam demultiplexer. Kemudian kode-kode tersebut dimasukan ke dalam pemroses target untuk diidentifikasi, dengan mengambil acuan dari target library. Telah dijelaskan di atas bahwa salah satu bagian utama dari Sistem Radar Pasif adalah detektor gelombang radio, sonic, optik, dan sebagainya. Dalam tulisan ini akan dibahas aplikasi radar pasif dengan detektor frekuensi radio. Sinyal yang mungkin diemisikan oleh target, dalam hal ini pesawat, dapat berasal dari sistem komunikasi, radar altimeter, radar navigasi, dan sebagainya. Prinsip dasar dari sistem penerima radar pasif hampir sama dengan penerima TARGETS PROCESSING UNIT Software Oriented D E M U L T IPL E X ER RADIO TRANSCEIVER Satellite dish TARGETS LIBRARY ROM 30