Rancang Bangun Paralayang Dengan Kontrol
PROPOSAL PROYEK AKHIR
RANCANG BANGUN PARALAYANG OTOMATIS
DENGAN KONTROL PID DAN GPS
Oleh :
AGUS APRIANTORO
1110121003
PROGRAM STUDI DIPLOMA 4
TEKNIK ELEKTRONIKA
DEPARTEMEN TEKNIK ELEKTRO
POLITEKNIK ELEKTRONIKA NEGERI SURABAYA
SURABAYA
2014
A. JUDUL
Rancang Bangun Paralayang Otomatis dengan Kontrol PID dan GPS.
B. LATAR BELAKANG
UAV merupakan wahana udara tak berawak yang salah satu pengoperasiannya
dengan cara dikendalikan dari jarak jauh. UAV dapat berupa, pesawat atau helikopter
yang menggunakan sistem navigasi mandiri. Pada dasarnya pesawat, atau helikopter
dapat dipertimbangkan untuk menjadi kendaraan udara yang dapat melakukan misi
yang berguna dan dapat dikendalikan dari jauh atau memiliki kemampuan terbang
secara otomatis [1]. Dengan definisi tersebut maka paralayang pada penelitian ini
dapat dikategorikan sebagai UAV.
Untuk membuat suatu wahana udara tak berawak yang memiliki kemampuan
tebang otomatis maka dibutukan suatu sistem navigasi. Salah satu sistem navigasi
yang umum digunakan adalah sistem navigasi inersia atau Inertial Navigation System
(INS), yaitu dengan memanfaatkan Inertial Measurement Unit (IMU). Sebuah IMU
bekerja dengan mendeteksi gerakan (percepatan linier dan orientasi gerakan tersebut)
dengan menggunakan kombinasi dari accelerometer dan rate-gyroscope [2]. Data
yang didapat dari sensor ini selanjutnya diolah mikrokontroller untuk mengetahui
attitude UAV. Untuk mendapatkan data yang baik dari IMU, dibutuhkan kalibrasi.
Selain itu, karena accelerometer dipengaruhi percepatan gravitasi, maka dibutuhkan
suatu koreksi gravitasi.
Untuk mendapatkan sistem navigasi yang lebih akurat maka pada penelitian ini
penulis menambahkan GPS (Global Position System). Pada penelitian ini GPS
dimanfaatkan sebagai koordinat awal dan koordinat tujuan dari UAV. Penelitian ini
menggunakan paralayang sebagai wahana dikarenakan paralayang dapat dijadikan
UAV dengan biaya yang rendah , dengan menggunakan sebuah propeller dan 2 buah
motor servo sebagai aktuator dari sistem navigasi. Meskipun dapat dibuat dengan
biaya yang lebih rendah namun wahana udara ini sangat terpengaruh dengan adanya
perubahan kecepatan angin.
1
C. PERNYATAAN MASALAH
Rumusan Masalah
1.
Bagaimana memadukan sistem navigasi INS dengan sensor GPS untuk
mendapatkan sistem navigasi yang lebih akurat.
2.
Bagaimana mengolah data yang dihasilkan dari sistem navigasi sebagai pegendali
aktuator dengan metode control PID.
3.
Bagaimana meningkatkan kestabilan dari paralayang terhadap perubahan
kecepatan angin.
Batasan Masalah
1.
Mikrokontroller yang digunakan adalah AVR ATmega 2560.
2.
Bahasa pemrograman yang digunakan adalah bahasa C dengan software Code
Vision AVR.
3.
Sensor Inertial Measurement Unit (IMU) yang digunakan adalah GY-80.
4.
Lebar dari paragliding adalah 2.15 m dengan berat beban maksimal 2 kg.
5.
Lintasan pengujian sitem navigasi hanya 2 titik koordinat.
6.
Kecepatan angin sebagai gangguan dari luar sistem terhadap kestabilan UAV pada
penelitian ini maksimal 2 m/s.
D. TUJUAN DAN MANFAAT
Tujuan
Tujuan utama dari penilitian ini adalah merancang dan menerapkan sistem
navigasi inersia, GPS (Global Position System) untuk membuat paralayang otomatis
dengan metode kontrol PID. Mengacu pada tujuan utama maka penerapan dari
penelitian ini dapat digunakan sebagai wahana udara tak berawak (UAV) alternatif
untuk mengamati keadaan suatu wilayah dari udara.
Manfaat
Manfaat penerapan penelitian ini dapat digunakan sebagai wahana udara tak
berawak (UAV) alternatif untuk mengamati keadaan suatu wilayah dari udara.
2
E. TINJAUAN PUSTAKA
Pada [1] dijelaskan bahwa UAV merupakan wahana udara tak berawak, baik
yang dikendalikan dari dari jarak jauh atau memiliki kemampuan terbang secara
otomatis.
Sedangkan pada [2] dijelaskan mengenai salah satu sistem navigasi yang umum
digunakan yaitu sistem navigasi inersia atau Inertial Navigation System (INS) dengan
memanfaatkan Inertial Measurement Unit (IMU).
F. METODOLOGI
a.
Metode Kepustakaan
Metode ini dilakukan dengan mempelajari buku - buku panduan atau paper
tentang hal - hal yang berhubungan dengan proyek yang akan dikerjakan, jenis
perangkat keras, serta bentuk mekanik yang digunakan.
b. Metode Penelitian
Metode ini dilakukan dengan melakukan observasi terhadap tinjauan pustaka yang
ada terkait kontrol motor servo melalui masukkan sensor IMU dan GPS yang
telah diproses mikrokontroller.
c.
Studi Literatur
1.
Sensor Inertial Measurement Unit (IMU).
IMU (Inertial Measurement Unit) merupakan suatu unit dalam modul
elektronik yang mengumpulkan data kecepatan angular dan akselerasi linear
yang kemudian dikirim ke
CPU (Central Processing Unit)
untuk
mendapatkan data keberadaan dan pergerakan suatu benda. IMU terdiri dari
kombinasi
accelerometer
(sensor percepatan) dan
gyroscope (sensor
kecepatan angular). Accelerometer digunakan untuk mengukur percepatan
suatu benda dan gyroscope digunakan untuk mengukur kecepatan rotasi dari
suatu benda[3]. Pada penelitian ini IMU yang digunakan juga mempunyai
sensor magnetometer 3 derajat kebebasan.
2.
Mikrokontroler AVR ATmega 2560.
Sistem yang dirancang menggunakan mikrokontroler jenis AVR keluaran
ATMEL yaitu ATMega 2560. Mikrokontroler jenis ini memiliki memori
internal yang cukup besar, yaitu 256 Kbyte, dan juga memiliki 4Kbyte
EEPROM. Selain itu, mikrokontroler AVR yang digunakan memiliki 4 buah
3
serial USART. Mikrokontroler ATmega 2560 dapat dioperasikan pada catuan
2,7 – 5,5 V untuk Atmega 2560L (low voltage) dengan clock speed 0 – 8
MHz dan 4,5 – 5,5 V untuk Atmega 2560 dengan clock speed 0 – 16 MHz.
Gambar 1. Konfigurasi pin ATMega2560
3. Motor Servo HS-65MG
Motor Servo adalah sebuah motor DC yang dilengkapi rangkaian kendali
dengan sistem closed feedback yang terintegrasi dalam motor tersebut.
Pada motor servo posisi putaran sumbu (axis) dari motor akan
diinformasikan kembali ke rangkaian kontrol yang ada di dalam motor
servo. Motor servo disusun dari sebuah motor DC, gearbox, variabel
resistor (VR) atau potensiometer dan rangkaian kontrol. Potensiometer
berfungsi untuk menentukan batas maksimum putaran sumbu (axis) motor
servo. Sedangkan sudut dari sumbu motor servo diatur berdasarkan lebar
pulsa yang pada pin kontrol motor servo.
Gambar 2. Motor Servo HS-65MG
4. XBee Pro S1
XBee adalah module untuk wireless yang dikeluarkan oleh Digi
International. XBee dapat menghantar data sejauh 30m (indoor ) dan 100m
(outdoor ) sedangkan XBee Pro dapat menghantar data sehingga 100m
4
(indoor ) dan 1500m (outdoor ). Xbee menggunakan UART sebagai jalur
komunikasi dan membutuhkan tegangan 3,3V.
Gambar 3. XBee Pro S1
5. Kontrol PID
Kontrol PID merupakan kontroler proporsional ditambah integral dan
derivatif (PID) adalah salah satu mekanisme umpan balik yang banyak
digunakan dalam sistem pengaturan industri. Sebuah kontroler PID
menghitung nilai kesalahan sebagai perbedaan antara variabel proses
terukur dan set point
yang diinginkan. Diagram blok kontroler
PID
standar disajikan pada Gambar 3.
Gambar 4. Sistem pengaturan loop tertutup dengan kontroler PID
Hubungan sinyal eror dan sinyal kontrol pada kontroler tipe PID standar
dapat dinyatakan sebagai berikut:
(1)
Atau dalam bentuk fungsi alih :
5
(2)
[4]. Pada penelitian ini kontrol PID diterapkan pada PID Roll, Pitch dan
Yaw.
6. Global Positioning System (GPS)
Salah satu teknologi yang digunakan sekarang dalam penentuan posisi
adalah Global Positioning System (GPS). GPS yang umum untuk
digunakan merupakan GPS aviation yang banyak digunakan untuk
kalangan sipil dan navigasi udara. Dalam diferensial GPS kesalahan yang
diperoleh diinduksi dalam jangkauan ditentukan di sebuah stasiun
referensi (lokasi diketahui) dan kemudian diteruskan ke stasiun (mobile)
yang akurat posisi akan ditentukan. Pada penelitian ini modul GPS yang
digunakan untuk memantau atau melihat lintasan terbang (trajectory) dari
UAV adalah Sky Nav SKM53.
Gambar 5. SkyNav SKM53 GPS Module
7. Ground Control Station (GCS)
Ground Control Station (GCS) atau Ground Segment (GS) adalah
perangkat transmitter-receiver di stasiun bumi yang dilengkapi dengan
perangkat komputer yang berfungsi untuk mengendalikan dan atau
memonitor wahana paralayang sedang terbang.
8. Paralayang
Spesifikasi parasut paralayang yang digunakan pada penelitian ini
mempunyai lebar 215 cm, panjang 54 cm berat 190 g dan material yang
digunakan (Ribs: Skytex 40, Cover: Skytex 27)
6
Gambar 6. HobbyKing® ™ Paraglider Parafoil 2.15m
d. Perencanaan Sistem
Blok diagram sistem pada paralayang adalah sebagai berikut
Gambar 7. Blok diagram sistem paralayang
Blok diagram sistem pada GCS adalah sebagai berikut
Gambar 8. Blok Diagram sistem GCS
Mekanisme Kerja Sistem
Dari diagram diagram sistem paralayang, dapat diamati bahwa sensor IMU dan
modul GPS akan dipasangkan pada sistem , sehingga data gerakan dan arah
paralayang dapat dikontrol dan diamati. Data yang didapat akan diolah oleh
Mikrokontroler kemudian dikirim ke rangkaian driver dan mengontrol motor
servo kanan dan kiri untuk navigasi paralayang. Xbee akan mendapat data
instruksi untuk pengiriman data, data akan di transmisikan secara wireless ke
7
GCS. Pada sistem GCS juga dilengkapi Xbee beserta USB Adapter Xbee sebagai
media penerima data dan pengirim instruksi. Kemudian data akan ditampilkan
pada display computer.
Pengujian dan Analisa
Adapun pengujian yang dilakukan nantinya adalah dengan mengamati
keseluruhan sistem bekerja dengan optimal meliputi keakuratan data GPS,
kestabilan data yang dihasilkan oleh IMU, jarak koneksi wireless dan juga control
PID terhadap gangguan angin yang ada. Nantinya pengujian akan dilakukan
berulang – ulang dengan tujuan untuk mendapatkan performa yang sesungguhnya
dari sistem yang dibuat.
G. JADWAL PELAKSANAAN
Pelaksanaan Proyek Akhir diagendakan selama 12 bulan dimana kegiatan
proyek akhir meliputi kegiatan persiapan, perencanaan, implementasi, dan penyusunan
laporan proyek akhir dalam bentuk bar-chart berikut.
Tabel 1 Rencana Pengerjaan Proyek Akhir
KEGIATAN
BULAN KE
1
2
3 4
5
6
7
8
9
10 11
12
Pengumpulan Pustaka terkait PA
Perencanaan Sistem
Pengumpulan dan Pembelian
Komponen
Pembuatan hardware
Pengaksesan sensor IMU, GPS dan
Xbee Modul
Pembuatan Ground Control Station
(GCS)
Penambahan kontrol PID dan
integrasi sistem keseluruhan
Pengujian system keseluruhan
Penyusunan Buku Laporan PA
Evaluasi dan Penyempurnaan
8
Adapun perkiraan biaya pelaksanaan PA ini dapat dilihat pada tabel berikut :
Tabel 2 Anggaran Dana PA
Jenis Pengeluaran
Biaya Satuan
Jumlah
Jumlah Biaya
A. Bahan dan Peralatan
Rp. 300.000,-
1
Rp.
300.000,-
2) GPS Skylab SKM53
Rp. 300.000,-
1
Rp.
300.000,-
3) Xbee Pro S1
Rp. 400.000,-
2
Rp.
800.000,-
4) Xbee Adapter
Rp. 160.000,-
1
Rp.
160.000,-
5) Motor Servo HS-65MG
Rp. 120.000,-
2
Rp.
240.000,-
6) IMU GY-80
Rp. 180.000,-
1
Rp.
180.000,-
7) Parafoil Paraglider 2.15m
Rp. 250.000,-
1
Rp.
250.000,-
8) Pengemasan
Rp. 200.000,-
1
Rp.
200.000,-
Rp. 150.000,-
2
Rp.
300.000,-
Rp. 300.000,-
1
Rp.
300.000,-
1) Sistem Mikrokontroller
ATmega 2560
B. Pembuatan Makalah dan
Laporan Proyek Akhir
C. Lain - lain
TOTAL BIAYA
Rp. 2.930.000,-
H. DAFTAR PUSTAKA
[1] Anisa Ulya Darajat, M. Komarudin, Sri Ratna, Sistem Telematri Unmanned
Aerial Vehicle (UAV) berbasis Inertial Measurement Unit (IMU), September
2012, Universitas Lampung, Volume 13 .
[2] Nando Kusmanto, Rancang Bangun Sistem Navigasi Inersia dengan Kalman
Filter pada Mikrokontroller AVR, Juni 2009, Universitas Indonesia.
[3] Riyadi, Muhammad, Pendeteksi Posisi Menggunakan Sensor Accelereometer
MMA7260Q Berbasis Mikrokontroler Atmega 32, 2009, Universitas Diponegoro
Semarang.
9
RANCANG BANGUN PARALAYANG OTOMATIS
DENGAN KONTROL PID DAN GPS
Oleh :
AGUS APRIANTORO
1110121003
PROGRAM STUDI DIPLOMA 4
TEKNIK ELEKTRONIKA
DEPARTEMEN TEKNIK ELEKTRO
POLITEKNIK ELEKTRONIKA NEGERI SURABAYA
SURABAYA
2014
A. JUDUL
Rancang Bangun Paralayang Otomatis dengan Kontrol PID dan GPS.
B. LATAR BELAKANG
UAV merupakan wahana udara tak berawak yang salah satu pengoperasiannya
dengan cara dikendalikan dari jarak jauh. UAV dapat berupa, pesawat atau helikopter
yang menggunakan sistem navigasi mandiri. Pada dasarnya pesawat, atau helikopter
dapat dipertimbangkan untuk menjadi kendaraan udara yang dapat melakukan misi
yang berguna dan dapat dikendalikan dari jauh atau memiliki kemampuan terbang
secara otomatis [1]. Dengan definisi tersebut maka paralayang pada penelitian ini
dapat dikategorikan sebagai UAV.
Untuk membuat suatu wahana udara tak berawak yang memiliki kemampuan
tebang otomatis maka dibutukan suatu sistem navigasi. Salah satu sistem navigasi
yang umum digunakan adalah sistem navigasi inersia atau Inertial Navigation System
(INS), yaitu dengan memanfaatkan Inertial Measurement Unit (IMU). Sebuah IMU
bekerja dengan mendeteksi gerakan (percepatan linier dan orientasi gerakan tersebut)
dengan menggunakan kombinasi dari accelerometer dan rate-gyroscope [2]. Data
yang didapat dari sensor ini selanjutnya diolah mikrokontroller untuk mengetahui
attitude UAV. Untuk mendapatkan data yang baik dari IMU, dibutuhkan kalibrasi.
Selain itu, karena accelerometer dipengaruhi percepatan gravitasi, maka dibutuhkan
suatu koreksi gravitasi.
Untuk mendapatkan sistem navigasi yang lebih akurat maka pada penelitian ini
penulis menambahkan GPS (Global Position System). Pada penelitian ini GPS
dimanfaatkan sebagai koordinat awal dan koordinat tujuan dari UAV. Penelitian ini
menggunakan paralayang sebagai wahana dikarenakan paralayang dapat dijadikan
UAV dengan biaya yang rendah , dengan menggunakan sebuah propeller dan 2 buah
motor servo sebagai aktuator dari sistem navigasi. Meskipun dapat dibuat dengan
biaya yang lebih rendah namun wahana udara ini sangat terpengaruh dengan adanya
perubahan kecepatan angin.
1
C. PERNYATAAN MASALAH
Rumusan Masalah
1.
Bagaimana memadukan sistem navigasi INS dengan sensor GPS untuk
mendapatkan sistem navigasi yang lebih akurat.
2.
Bagaimana mengolah data yang dihasilkan dari sistem navigasi sebagai pegendali
aktuator dengan metode control PID.
3.
Bagaimana meningkatkan kestabilan dari paralayang terhadap perubahan
kecepatan angin.
Batasan Masalah
1.
Mikrokontroller yang digunakan adalah AVR ATmega 2560.
2.
Bahasa pemrograman yang digunakan adalah bahasa C dengan software Code
Vision AVR.
3.
Sensor Inertial Measurement Unit (IMU) yang digunakan adalah GY-80.
4.
Lebar dari paragliding adalah 2.15 m dengan berat beban maksimal 2 kg.
5.
Lintasan pengujian sitem navigasi hanya 2 titik koordinat.
6.
Kecepatan angin sebagai gangguan dari luar sistem terhadap kestabilan UAV pada
penelitian ini maksimal 2 m/s.
D. TUJUAN DAN MANFAAT
Tujuan
Tujuan utama dari penilitian ini adalah merancang dan menerapkan sistem
navigasi inersia, GPS (Global Position System) untuk membuat paralayang otomatis
dengan metode kontrol PID. Mengacu pada tujuan utama maka penerapan dari
penelitian ini dapat digunakan sebagai wahana udara tak berawak (UAV) alternatif
untuk mengamati keadaan suatu wilayah dari udara.
Manfaat
Manfaat penerapan penelitian ini dapat digunakan sebagai wahana udara tak
berawak (UAV) alternatif untuk mengamati keadaan suatu wilayah dari udara.
2
E. TINJAUAN PUSTAKA
Pada [1] dijelaskan bahwa UAV merupakan wahana udara tak berawak, baik
yang dikendalikan dari dari jarak jauh atau memiliki kemampuan terbang secara
otomatis.
Sedangkan pada [2] dijelaskan mengenai salah satu sistem navigasi yang umum
digunakan yaitu sistem navigasi inersia atau Inertial Navigation System (INS) dengan
memanfaatkan Inertial Measurement Unit (IMU).
F. METODOLOGI
a.
Metode Kepustakaan
Metode ini dilakukan dengan mempelajari buku - buku panduan atau paper
tentang hal - hal yang berhubungan dengan proyek yang akan dikerjakan, jenis
perangkat keras, serta bentuk mekanik yang digunakan.
b. Metode Penelitian
Metode ini dilakukan dengan melakukan observasi terhadap tinjauan pustaka yang
ada terkait kontrol motor servo melalui masukkan sensor IMU dan GPS yang
telah diproses mikrokontroller.
c.
Studi Literatur
1.
Sensor Inertial Measurement Unit (IMU).
IMU (Inertial Measurement Unit) merupakan suatu unit dalam modul
elektronik yang mengumpulkan data kecepatan angular dan akselerasi linear
yang kemudian dikirim ke
CPU (Central Processing Unit)
untuk
mendapatkan data keberadaan dan pergerakan suatu benda. IMU terdiri dari
kombinasi
accelerometer
(sensor percepatan) dan
gyroscope (sensor
kecepatan angular). Accelerometer digunakan untuk mengukur percepatan
suatu benda dan gyroscope digunakan untuk mengukur kecepatan rotasi dari
suatu benda[3]. Pada penelitian ini IMU yang digunakan juga mempunyai
sensor magnetometer 3 derajat kebebasan.
2.
Mikrokontroler AVR ATmega 2560.
Sistem yang dirancang menggunakan mikrokontroler jenis AVR keluaran
ATMEL yaitu ATMega 2560. Mikrokontroler jenis ini memiliki memori
internal yang cukup besar, yaitu 256 Kbyte, dan juga memiliki 4Kbyte
EEPROM. Selain itu, mikrokontroler AVR yang digunakan memiliki 4 buah
3
serial USART. Mikrokontroler ATmega 2560 dapat dioperasikan pada catuan
2,7 – 5,5 V untuk Atmega 2560L (low voltage) dengan clock speed 0 – 8
MHz dan 4,5 – 5,5 V untuk Atmega 2560 dengan clock speed 0 – 16 MHz.
Gambar 1. Konfigurasi pin ATMega2560
3. Motor Servo HS-65MG
Motor Servo adalah sebuah motor DC yang dilengkapi rangkaian kendali
dengan sistem closed feedback yang terintegrasi dalam motor tersebut.
Pada motor servo posisi putaran sumbu (axis) dari motor akan
diinformasikan kembali ke rangkaian kontrol yang ada di dalam motor
servo. Motor servo disusun dari sebuah motor DC, gearbox, variabel
resistor (VR) atau potensiometer dan rangkaian kontrol. Potensiometer
berfungsi untuk menentukan batas maksimum putaran sumbu (axis) motor
servo. Sedangkan sudut dari sumbu motor servo diatur berdasarkan lebar
pulsa yang pada pin kontrol motor servo.
Gambar 2. Motor Servo HS-65MG
4. XBee Pro S1
XBee adalah module untuk wireless yang dikeluarkan oleh Digi
International. XBee dapat menghantar data sejauh 30m (indoor ) dan 100m
(outdoor ) sedangkan XBee Pro dapat menghantar data sehingga 100m
4
(indoor ) dan 1500m (outdoor ). Xbee menggunakan UART sebagai jalur
komunikasi dan membutuhkan tegangan 3,3V.
Gambar 3. XBee Pro S1
5. Kontrol PID
Kontrol PID merupakan kontroler proporsional ditambah integral dan
derivatif (PID) adalah salah satu mekanisme umpan balik yang banyak
digunakan dalam sistem pengaturan industri. Sebuah kontroler PID
menghitung nilai kesalahan sebagai perbedaan antara variabel proses
terukur dan set point
yang diinginkan. Diagram blok kontroler
PID
standar disajikan pada Gambar 3.
Gambar 4. Sistem pengaturan loop tertutup dengan kontroler PID
Hubungan sinyal eror dan sinyal kontrol pada kontroler tipe PID standar
dapat dinyatakan sebagai berikut:
(1)
Atau dalam bentuk fungsi alih :
5
(2)
[4]. Pada penelitian ini kontrol PID diterapkan pada PID Roll, Pitch dan
Yaw.
6. Global Positioning System (GPS)
Salah satu teknologi yang digunakan sekarang dalam penentuan posisi
adalah Global Positioning System (GPS). GPS yang umum untuk
digunakan merupakan GPS aviation yang banyak digunakan untuk
kalangan sipil dan navigasi udara. Dalam diferensial GPS kesalahan yang
diperoleh diinduksi dalam jangkauan ditentukan di sebuah stasiun
referensi (lokasi diketahui) dan kemudian diteruskan ke stasiun (mobile)
yang akurat posisi akan ditentukan. Pada penelitian ini modul GPS yang
digunakan untuk memantau atau melihat lintasan terbang (trajectory) dari
UAV adalah Sky Nav SKM53.
Gambar 5. SkyNav SKM53 GPS Module
7. Ground Control Station (GCS)
Ground Control Station (GCS) atau Ground Segment (GS) adalah
perangkat transmitter-receiver di stasiun bumi yang dilengkapi dengan
perangkat komputer yang berfungsi untuk mengendalikan dan atau
memonitor wahana paralayang sedang terbang.
8. Paralayang
Spesifikasi parasut paralayang yang digunakan pada penelitian ini
mempunyai lebar 215 cm, panjang 54 cm berat 190 g dan material yang
digunakan (Ribs: Skytex 40, Cover: Skytex 27)
6
Gambar 6. HobbyKing® ™ Paraglider Parafoil 2.15m
d. Perencanaan Sistem
Blok diagram sistem pada paralayang adalah sebagai berikut
Gambar 7. Blok diagram sistem paralayang
Blok diagram sistem pada GCS adalah sebagai berikut
Gambar 8. Blok Diagram sistem GCS
Mekanisme Kerja Sistem
Dari diagram diagram sistem paralayang, dapat diamati bahwa sensor IMU dan
modul GPS akan dipasangkan pada sistem , sehingga data gerakan dan arah
paralayang dapat dikontrol dan diamati. Data yang didapat akan diolah oleh
Mikrokontroler kemudian dikirim ke rangkaian driver dan mengontrol motor
servo kanan dan kiri untuk navigasi paralayang. Xbee akan mendapat data
instruksi untuk pengiriman data, data akan di transmisikan secara wireless ke
7
GCS. Pada sistem GCS juga dilengkapi Xbee beserta USB Adapter Xbee sebagai
media penerima data dan pengirim instruksi. Kemudian data akan ditampilkan
pada display computer.
Pengujian dan Analisa
Adapun pengujian yang dilakukan nantinya adalah dengan mengamati
keseluruhan sistem bekerja dengan optimal meliputi keakuratan data GPS,
kestabilan data yang dihasilkan oleh IMU, jarak koneksi wireless dan juga control
PID terhadap gangguan angin yang ada. Nantinya pengujian akan dilakukan
berulang – ulang dengan tujuan untuk mendapatkan performa yang sesungguhnya
dari sistem yang dibuat.
G. JADWAL PELAKSANAAN
Pelaksanaan Proyek Akhir diagendakan selama 12 bulan dimana kegiatan
proyek akhir meliputi kegiatan persiapan, perencanaan, implementasi, dan penyusunan
laporan proyek akhir dalam bentuk bar-chart berikut.
Tabel 1 Rencana Pengerjaan Proyek Akhir
KEGIATAN
BULAN KE
1
2
3 4
5
6
7
8
9
10 11
12
Pengumpulan Pustaka terkait PA
Perencanaan Sistem
Pengumpulan dan Pembelian
Komponen
Pembuatan hardware
Pengaksesan sensor IMU, GPS dan
Xbee Modul
Pembuatan Ground Control Station
(GCS)
Penambahan kontrol PID dan
integrasi sistem keseluruhan
Pengujian system keseluruhan
Penyusunan Buku Laporan PA
Evaluasi dan Penyempurnaan
8
Adapun perkiraan biaya pelaksanaan PA ini dapat dilihat pada tabel berikut :
Tabel 2 Anggaran Dana PA
Jenis Pengeluaran
Biaya Satuan
Jumlah
Jumlah Biaya
A. Bahan dan Peralatan
Rp. 300.000,-
1
Rp.
300.000,-
2) GPS Skylab SKM53
Rp. 300.000,-
1
Rp.
300.000,-
3) Xbee Pro S1
Rp. 400.000,-
2
Rp.
800.000,-
4) Xbee Adapter
Rp. 160.000,-
1
Rp.
160.000,-
5) Motor Servo HS-65MG
Rp. 120.000,-
2
Rp.
240.000,-
6) IMU GY-80
Rp. 180.000,-
1
Rp.
180.000,-
7) Parafoil Paraglider 2.15m
Rp. 250.000,-
1
Rp.
250.000,-
8) Pengemasan
Rp. 200.000,-
1
Rp.
200.000,-
Rp. 150.000,-
2
Rp.
300.000,-
Rp. 300.000,-
1
Rp.
300.000,-
1) Sistem Mikrokontroller
ATmega 2560
B. Pembuatan Makalah dan
Laporan Proyek Akhir
C. Lain - lain
TOTAL BIAYA
Rp. 2.930.000,-
H. DAFTAR PUSTAKA
[1] Anisa Ulya Darajat, M. Komarudin, Sri Ratna, Sistem Telematri Unmanned
Aerial Vehicle (UAV) berbasis Inertial Measurement Unit (IMU), September
2012, Universitas Lampung, Volume 13 .
[2] Nando Kusmanto, Rancang Bangun Sistem Navigasi Inersia dengan Kalman
Filter pada Mikrokontroller AVR, Juni 2009, Universitas Indonesia.
[3] Riyadi, Muhammad, Pendeteksi Posisi Menggunakan Sensor Accelereometer
MMA7260Q Berbasis Mikrokontroler Atmega 32, 2009, Universitas Diponegoro
Semarang.
9