PKM KC Didanai Asrin Pesawat Amfibi Pe
PROPOSAL PROGRAM KREATIVITAS MAHASISWA
JUDUL PROGRAM
Asrin – Pesawat Amfibi Pengawas, Pengintai, Penjaga lautan Indonesia Berbahan
Bakar Solar Sel
BIDANG KEGIATAN:
PKM KARSA CIPTA
ROBI HIDAYAT
HANI HIDAYAH
SOFYAN YUSUF
PUTRI HARDIANI A
Diusulkan oleh:
11/316648/PA/13783
11/312768/GE/6984
11/319711/TK/38829
11/320056/GE/07226
UNIVERSITAS GADJAH MADA
YOGYAKARTA
2014
(2011)
(2011)
(2011)
(2011)
P a g e | ii
Asrin
Pesawat Amfibi Pengawas, Pengintai, Penjaga lautan Indonesia Berbahan Bakar Solar Sel
Page |i
DAFTAR ISI
Daftar Isi ................................................................................................................ i
Daftar Gambar ...................................................................................................... ii
Ringkasan ............................................................................................................. iii
I.
PENDAHULUAN
1.1.Judul ........................................................................................................... 1
1.2 Latar Belakang........................................................................................... 1
1.3 Perumusan Masalah ................................................................................... 2
1.4 Tujuan Program ......................................................................................... 3
1.5 Luaran yang Diharapkan ........................................................................... 3
1.6 Kegunaan Program .................................................................................... 3
II.
TINJAUAN PUSTAKA
2.1 Letak Geografis Indonesia ......................................................................... 4
2.2 Perancangan UAV-ASRIN ........................................................................ 4
2.3 GCS (Ground Control Station) ................................................................ 6
2.4 Image Processing ...................................................................................... 6
III.
METODE PELAKSANAAN
3.1 Tahap Persiapan ......................................................................................... 6
a.Studi Literatur ............................................................................................ 6
b.Wawancara ................................................................................................ 6
c. Pengamatan .............................................................................................. 6
3.2 Tahap Perancangan ................................................................................... 7
a.Perancangan Sistem Pesawat ..................................................................... 7
b.Perancangan Sistem Kendali Pesawat ....................................................... 7
c.Perancangan Sistem Autopilot................................................................... 8
d.Perancangan Sistem Komunikasi .............................................................. 8
3.3 Tahap Penyatuan ...................................................................................... 8
3.4 Uji Coba Sistem ........................................................................................ 8
3.5 Implementasi ............................................................................................. 8
3.6 Evaluasi Sistem .......................................................................................... 9
IV. BIAYA DAN JADWAL KEGIATAN
4.1 Anggaran Biaya ......................................................................................... 9
4.2 Jadwal Kegiatan ...................................................................................... 10
DAFTAR PUSTAKA ........................................................................................ 10
LAMPIRAN
Lampiran 1. Biodata Ketua, Anggota , Dosen Pembingbing ................................. 9
Lampiran 2. Justifikasi Anggaran Kegiatan ...................................................... 13
Lampiran 3. Susunan Organisasi Tim Pelaksana dan Pembagian Tugas ............ 14
Lampiran 4. Surat Pernyataan Ketua Pelaksana .................................................... 15
Lampiran 5. Gambaran Teknologi yang Hendak Diterapkan ............................... 16
Asrin
Pesawat Amfibi Pengawas, Pengintai, Penjaga lautan Indonesia Berbahan Bakar Solar Sel
P a g e | ii
DAFTAR GAMBAR
Gambar 2.1 Modifikasi Badan Pesawat .......................................................... 5
Gambar 2.2 Badan Pesawat Tampak Bawah ................................................... 5
Gambar 2.3 Modifikasi pada lapisan sayap ..................................................... 5
Gambar 2.4 Motor brushless ............................................................................. 6
Gambar 2.5 ESC ................................................................................................ 6
Gambar 2.6 GCS ............................................................................................... 6
Gambar 5.1 Sistem Display GCS pada PC .................................................... 20
Gambar 5.2 Ardupilot Sebagai Otak Autopilot ............................................. 20
Gambar 5.3 GPS sebagai Penentu Posisi ...................................................... 20
Gambar 5.4 Battery ......................................................................................... 20
Gambar 5.5 ESC Kiri ...................................................................................... 20
Gambar 5.6 ESC Tengah ................................................................................. 20
Gambar 5.7 ESC Kanan ................................................................................ 20
Gambar 6.8 Motor Brushless Kiri ................................................................. 20
Gambar 6.9 Motor Brushless Tengah ............................................................ 20
Gambar 6.0 Motor Brushless Kanan ............................................................... 20
Gambar 6.3 Propeler kiri ................................................................................. 20
Gambar 6.4 Propeler tengah ............................................................................ 20
Gambar 6.5 Propeler kanan ............................................................................. 20
Gambar 6.8 Panel Surya yg akan di implementasikan .................................... 20
Gambar 6.9 Battrey ....................................................................................... 20
Gambar 7.0 Sema Sayap pada UAV dengan Panel Surya ............................. 20
Gambar 7.1 Skema Bentuk Pesawat Asrin .................................................... 21
Gambar 7.4 Modul Receiver data camera pengintai ....................................... 21
Gambar 7.2 Skema GCS.................................................................................. 22
Gambar 7.3 KIT Camera Mobius FPV dan Transiter ..................................... 22
Gambar 7.5 Gambaran skema sistem pesawat ASRIN ................................... 22
Asrin
Pesawat Amfibi Pengawas, Pengintai, Penjaga lautan Indonesia Berbahan Bakar Solar Sel
P a g e | iii
RINGKASAN
Maritim, julukan bagi Negara Indonesia karena memiliki 17506 pulau besar dan kecil
dengan total garis pantai diperkirakan sepanjang 81.000 km. Wilayah kepulauan Indonesia
memiliki posisi silang yang sangat strategis. Indonesia memiliki peran penting dalam lalu
lintas laut melalui adanya posisi strategis tersebut. banyak kapal yang melintasi zona ini tapi
tidak memiliki izin dan para nelayan dari luar yang mencuri kekayaan alam indonesia akan di
tindak dan ditangkap oleh TNI. Namun, banyak pula yang lolos dari kejaran TNI karena
keterbatasan anggota. Adanya inovasi pesawat tanpa awak untuk memantau keadaan di lautan
indonesia yang dinamakan UAV (Unmaned Aeritical Vechile) memiliki kelemahan
diantaranya daya jangkau yang hanya beberapa puluh kilometer saja dan bahan bakar yang
digunakan seperti baterai hanya bertahan beberapa jam saja. Penerapan Sains dan Teknologi
yang canggih sangat diperlukan agar mampu membantu peran dari TNI untuk menjaga dan
mengawasi luasnya wilayah Negara Kesatuan Republik Indonesia dan dapat menghindari
serta meminimalisir tindak pencurian, penyelundupan atas kekayaan alam indonesia. ASRIN
dirancang untuk mampu menjalankan tugas pengintaian dengan adanya sistem navigasi dua
medium ini yaitu udara dan laut. Inovasi pesawat amfibi pengawas, pengintai, penjaga lautan
Indonesia berbahan bakar solar sel yang diberi nama ASRIN dirakit melalui beberapa
perancangan. Perancangan yang dilakukan meliputi perancangan Sistem Pesawat,
Perancangan Sistem Kendali Pesawat, Perancangan Sistem Autopilot, dan Perancangan
Sistem komunikasi.
Asrin
Pesawat Amfibi Pengawas, Pengintai, Penjaga lautan Indonesia Berbahan Bakar Solar Sel
Page |1
BAB 1. PENDAHULUAN
1.1 JUDUL
“Asrin – Pesawat Amfibi Pengawas, Pengintai, Penjaga Lautan Indonesia Berbahan
Bakar Solar Sel”
1.2 LATAR BELAKANG
Maritim, julukan bagi Negara Indonesia karena memiliki 17506 pulau besar dan kecil
dengan total garis pantai diperkirakan sepanjang 81.000 km. Sehingga Indonesia ditetapkan
sebagai Negara yang memiliki panjang garis pantai terpanjang ke 2 di dunia, setelah Kanada
(Dirhamsyah,2006). Luas kepulauan Indonesia snediri mencapai 9,8 Juta km2 dan luas
lautnya mencapai 7,9 Juta km2 (Nancy, 2013). Potensi maritime ini dapat digunakan dalam
pengembangan sosial, ekonomi, budaya, lingkungan, dan penyangga kedaulatan bangsa. Oleh
karena itu, wilayah pesisir dan pulau – pulau kecil harus dikelola dengan sangat intensif dan
berkelanjutan.
Wilayah kepulauan Indonesia memiliki posisi silang yang sangat strategis. Indonesia
memiliki peran penting dalam lalu lintas laut melalui adanya posisi strategis tersebut. Posisi
strategis ini tidak hanya memberikan keuntungan bagi Indonesia tetapi juga membahayakan
negara baik dalam bidang ekonomi, kebudayaan, maupun pertahanan dan keamanan.
Indonesia menganut persetujuan Hukum Laut Internasional yang disepakati pada tahun 1982.
Sebagai mana diatur dalam United Nation Convention on the Law of the Sea (UNCLOS,
1982), Indonesia sebagai negara kepulauan merupakan satu kesatuan wilayah yuridiksi, yang
berdaulat serta mempunyai hak dan wewenang penuh yang diakui dunia internasional, untuk
mengatur, mengelola, dan memanfaatkan kekayaan laut yang dimilikinya bagi kepentingan
seluruh rakyat Indonesia.
Hukum laut Internasional United Nation Convention on the Law of the Sea
(UNCLOS, 1982) Indonesia memiliki batas teritorial, batas kontinen dan batas zona ekonomi
eksklusif. Atas dasar hukum laut internasioanl tersebut, jika ada negara lain yang melewati
batas – batas zona tersebut tanpa seizin maka dapat di tanggap atau di jatuhkan hukuman
karena sudah melanggar batas zona tersebut. Oleh karena itu, banyak kapal yang melintasi
zona ini tapi tidak memiliki izin dan para nelayan dari luar yang mencuri kekayaan alam
indonesia akan di tindak dan ditangkap oleh TNI. Namun, banyak pula yang lolos dari
kejaran TNI karena keterbatasan anggota.
Luasnya wilayah teritorial Indonesia mengharuskan TNI ektra keras dalam bertugas,
ditambah jumlah personil TNI yang kurang proporsional dibandingkan dengan luas wilayah
indonesia. Maka tidak jarang banyak penyelundup dan pencurian kekayaan alam yang masih
bisa lolos dari penjagaan pihak TNI.
Tugas pemantauan dari teritorial Indonesia sangat penting dan harus dilakukan
mengingat kekayaan alam indonesia yang melimpah seperti hasil bumi yang sangat kaya akan
emas, nikel, batu bara . Luasnya lautan pun tersimpan berjuta ton ikan – ikan yang sangat di
Asrin
Pesawat Amfibi Pengawas, Pengintai, Penjaga lautan Indonesia Berbahan Bakar Solar Sel
Page |2
cari oleh masyarakat mancanegara. Bila tidak di pantau dan tidak di jaga maka akan
habis oleh para pencuri.
Beberapa hasil reserch dari lembaga peneliti seperti Badan Pengkajian dan
Pengembangan Teknologi (BPPT) dan LAPAN, bekerja sama dengan pihak TNI membuat
suatu inovasi pesawat tanpa awak untuk memantau keadaan di lautan indonesia yang
dinamakan UAV (Unmaned Aeritical Vechile) . Salah tujuan dibuatnya UAV tersebut adalah
sebagai pengintai. Namun, masalah yang terjadi saat ini adalah UAV tersebut daya
jangkaunya hanya beberapa puluh kilometer saja dan bahan bakar yang digunakan seperti
baterai hanya bertahan beberapa jam saja. Sehingga UAV tersebut tidak bisa menjangkau
keseluruhan lauatan. Ketika UAV tersebut habis maka akan jatuh ke dasar laut dan lost
contact. Selain daya jangkau yang masih terbatas, pesawat UAV tersebut belum dilengkapi
dengan teknologi yang mampu bekerja di dua medium yang berbeda.
Penerapan Sains dan Teknologi yang canggih sangat diperlukan agar mampu
membantu peran dari TNI untuk menjaga dan mengawasi luasnya wilayah Negara Kesatuan
Republik
Indonesia dan dapat menghindari serta meminimalisir tindak pencurian,
penyelundupan atas kekayaan alam indonesia.
1.3 PERUMUSAN MASALAH
Fokus masalah yang diteliti adalah bagaimana membuat suatu sistem yang dapat
membantu tugas TNI untuk melindungi, menjaga dan mengawasi wilayah lautan negara
kesatuan republik indonesia. dengan adanya kolaborasi antara TNI dan teknologi akan ada
hasil yang jauh lebih maksimal dibandingkan dengan tidak adanya teknologi yang
menompang.
Saat ini memang sudah ada beberapa jenis UAV buatan luar negri seperti punya
inggris, irak, rusia yang sangat canggih dan mampu menempuh medan yang sangat jauh.
Namun, bila ingin mempunyai pesawat UAV buatan rusia atau luar negeri tentu memerlukan
biaya yang sangat mahal. Selain buatan luar negri, Indonesia sendiri sudah bisa dan mampu
membuat teknologi UAV seperti buatan UGM dengan nama camar, buatan LAPAN dengan
nama FADEX, ZEN 1, buatan BPPT dengan nama SRITI, Alap – Alap dan dll. Namun
teknologi yang dipakai masih minim dan harus dikembangkan lebih lanjut untuk dapat di
jadikan sebagai pengintai, pengawas, dan penjelajah samudra indonesia .
Independensi dalam memproduski energi juga menjadi kendala dalam UAV jenis Fixed
– wings yang bertugas untuk mengintai, mengawasi, menjaga kondisi lautan. Ketika batre
habis maka pesawat harus segera landing untuk mengganti batrenya, sedangkan tugas yang di
rencanakan akan ditinggalkan.
Kekurangan UAV yang sudah ada adalah belum adanya sistem yang dapat membuat
UAV khususnya tipe Fixed – wings yang mampu landing di atas permukan air atau laut.
Dengan dapat landing atau mendarat diatas laut pesawat pengintai tersebut tidak bersusah
payah mencari objek landing yang panjangnya sesuai dengan tipenya.
Asrin
Pesawat Amfibi Pengawas, Pengintai, Penjaga lautan Indonesia Berbahan Bakar Solar Sel
Page |3
Untuk mengatasi permasalahan-permasalahan pada pesawat pengintai UAV diatas
diperlukan suatu sistem yang dapat memaksimalkan kinerja dari UAV tersebut agar dapat
berkolaborasi dengan TNI untuk menjaga, mengawasi, teritorial wilayah indonesia.
1.4 TUJUAN PROGRAM
a. Membantu tugas dari TNI untuk menjaga wilayah Negara Kesatuan Republik
Indonesia
b. Memantau dan memberikan informasi terkini di zona – zona kritis yang rawan akan
tindak pencurian dan ilegaloging.
c. Mengawasi wilayah indonesia.
d. Memanfaatkan dan mengambangkan teknologi yang sudah ada.
e. Mengambangkan sistem UAV untuk ketahanan nasional.
1.5 LUARAN YANG DIHARAPKAN
Penerapan sistem ini diharapkan suatu luaran berupa model desain, piranti lunak,
perangkat keras dan paten dari suatu sistem yang dapat digunakan sebagai alternatif ataupun
penunjang tugas TNI dalam mengawasi , memantau, dan meninjau wilayah lauatan indonesia
yang sangat luas. Selian itu juga sistem ini dapat berperan ganda sebagai inovasi baru tipe
UAV yang dapat bekerja di dua medium yaitu udara dan laut.
1.6 KEGUNAAN PROGRAM
Adapun manfaat dari penggunaan sistem ini yang akan diperoleh TNI dan Masyarakat
antara lain sebagai berikut :
1. Pihak TNI akan terbantu dalam menjalankan tugas pengintaian dengan adanya sistem
navigasi dua medium ini yaitu udara dan laut.
2. Pihak TNI akan terbantu dalam menjalankan tugas pengawasan, pemantauan, dan
penjagaan wilayah lautan indonesia yang sangat luas.
3. Pemerintah dapat menghemat pengeluaran untuk membeli pesawat pengintai buatan
luar negeri yang sangat canggih.
4. Wilayah indonesia akan terjaga dan terawasi oleh sebuat sistem UAV yang mempu
menjaga wilayah udara dan laut.
5. Menghilangkan perasaan masyarakat yang selama ini menganggap diri lebih rendah/
inferior bila dibandingkan dengan bangsa lain karena kita juga dapat mengaplikasikan
teknologi.
Asrin
Pesawat Amfibi Pengawas, Pengintai, Penjaga lautan Indonesia Berbahan Bakar Solar Sel
Page |4
BAB 2. TINJAUAN PUSTAKA
2.1 LETAK GEOGRAFIS INDONESIA
Luas Wilayah Negara Republik Indonesia sangat luas dan menjadi negara terluas ke 4
di dunia. Luas lautan yang dimiliki oleh indonesia mencapai 7,9 juta km2 (Nancy, 2013) dan
berdasarkan hukum laut internasional United Nation Convention on the Law of the Sea
(UNCLOS,1982), zonasi laut di Indonesia dibagi menjadi batas laut territorial, batas landas
kontinen, dan batas zona ekonomi eksklusif.
Di dalam batas laut territorial ini, Indonesia mempunyai hak kedaulatan sepenuhnya.
Negara lain dapat berlayar di wilayah ini atas izin pemerintah Indonesia. Menurut Undangundang No. 1 tahun 1973 tentang Landas Kontinen Indonesia, Landas kontinen adalah dasar
laut yang jika dilihat dari segi geologi maupun geomorfologinya merupakan kelanjutan dari
koninen atau benua. Kedalaman landas kontinen tidak lebih dari 150 meter. Batas landas
kontinen diukur mulai dari garis dasar pantai kea rah luar dengan jarak paling jauh adalah
200 mil. Kalau ada dua negara yang berdampingan menguasai laut dalam satu landas
kontinen dan jaraknya kurang dari 4000 mil, batas kontinen masing-masing negara ditarik
sama jauh dari garis dasar masing-masing. Menurut Undang-undang RI No. 5 tahun 1983
tentang Zona Ekonomi Eksklusif Indonesia, Zona Ekonomi Eksklusif (ZEE) adalah jalur laut
selebar 200 mil laut kea rah laut terbuka diukur dari garis dasar. Zona Ekonomi Eksklusif
Indonesia (ZEEI) ditetapkan pada tanggal 21 Maret 1980. Di zona ini negara Indonesia
memiliki hak untuk melakukan eksplorasi, eksploitasi, konservasi, dan pengelolaan sumber
daya alam yang ada. Eksplorasi adalah penyelidikan tentang sumber daya alam yang ada di
suatu daerah.
2.2 PERANCANGAN UAV – ASRIN
Jenis UAV yang digunakan adalah tipe Fixed – wings atau bersayap tetap.
Keunggulan dari jenis UAV ada pada jarak terbang yang jauh dan arah terbang yang
horisontal, sangat cocok untuk dijadikan sebagai pesawat pengintai, pengawas, dan penjaga
lautan Indonesia. Pengaruh dari tekanan pada sayap dan kecepatan dari mesin pendorong
menyebabkan pesawat jenis Fixed – wings dapat terbang melayang di udara. Agar pesawat
bisa terbang, kondisi gaya berat (W) harus lebih kecil daripada lift (L), gaya dorong/thrust
(Th) harus lebih besar daripada drag (D). Pada keadaan stabil, yaitu pesawat melaju dengan
kecepatan konstan, maka kondisi gaya berat (W) harus sama dengan lift (L), gaya dorong /
thrust (Th) harus sama dengan drag (D) (Ricky, 2012) .
Dengan menimbang berat, jarak tempuh, muatan, dan misi yang diambil maka jenis
pesawat yang akan dirancang oleh kami adalah jenis pesawat glinder. Jenis pesawat ini
adalah pesawat dengan daya terbang yang memiliki aerodinamika yang tinggi dan mampu
terbang melayang diudara walaupun dengan gaya dorong yang rendah. Jenis pesawat UAV
Fixed – wings yang kami buat adalah jenis pesawat yang melakukan pendaratan tanpa roda,
artinya body pesawat akan jadi tumpuan ketika mendarat. Agar body Pesawat kami tidak
rusak atau crush pada saat mendarat maka sudut yang diambil ketika melakukan pendaratan
adalah kurang dari 20 drajat karena semakin besar sudut jatuh pesawat aeromodeling maka
Asrin
Pesawat Amfibi Pengawas, Pengintai, Penjaga lautan Indonesia Berbahan Bakar Solar Sel
Page |5
gaya impak yang dialami pada badan pesawat tersebut semakin besar (Arifin, 2012) .
Tentunya bahan yang digunakan untuk membuat pesawat ini adalah Expanded Polyolefin
yang dilapisi dengan plastik. Jenis bahan ini sangat ringan dan kokoh sehingga mampu
menahan tekanan ketika berada di udara.
Modifikasi pada badan pesawat akan kami lakukan untuk bisa membuat pesawat
UAV jenis Fixed – wings mampu landing di permukaan air dan mampu menjaga kondisi
pada komponen – komponen yang ada di dalam badan agar tetap kering. Modifikasi kecil
akan mempu meningkatkan perform yang maksimal jika dilakukan dengan benar. Berikut
modifikasi yang dilakukan pada badan pesawat.
Lapisan
Pelampung
Gambar 2.1 Modifikasi Badan Pesawat
Gambar 2.2 Badan Pesawat Tampak Bawah
Untuk membuat suatu pesawat UAV yang memiliki independensi energi, maka kami
merancang pesawat UAV ini dilengkapi dengan Solar Sell. Tujuan dari pemasangan Solar
Sell pada pesawat UAV ini adalah untuk merubah Enegri yang ada pada sinar martahari
menjadi energi listrik yang akan disimpan ke dalam batre dan digunakan kembali untuk
penerbangan pesawat.
a. Lapisan Plastik
b.
c.
Lapisan Panel
Surya
Lapisan Expanded
Polyolefin
Gambar 2.3 Modifikasi pada lapisan sayap
Pemasangan Solar Sell diletakan pada sayap bagian atas agar tidak mengganggu
aerodinamika dari pesawat tersebut dan dapat menyerap panas cahaya matahari dengan
maksimal.
Agar pesawat bisa terbang, kondisi gaya berat (W) harus lebih kecil daripada lift
(L), gaya dorong/thrust (Th) harus lebih besar daripada drag (D) dan daya dorong pada
pesawat akibat mesin yang terdapat pada pesawat tersebut. Jenis mesin yang kami gunakan
adalah motor elektrik dengan tipe brushless atau biasa disebut dengan motor brushless.
Pemilihan motor brushlesss tergantung dari berat keseluruhan pesawat atau gaya berat (W).
Salah satu rumus yang digunakan untuk pemilihan besarnya daya dorong pada motor
brushless adalah sebagi berikut :
Watt = [berat pesawat (kg)] x [kebutuhan daya (Watt/kg) dari jenis pesawat yang anda
inginkan]
Bagan 1. Rumus Penghitungan Daya Motor brushLess
Asrin
Pesawat Amfibi Pengawas, Pengintai, Penjaga lautan Indonesia Berbahan Bakar Solar Sel
Page |6
Gaya angkat pada sayap yang diperlukan pada jenis Fixed – wings minimal 10 kali
lebih besar dari pada gaya tahan. Oleh karena itu diperlukan Kpv yang besar pada pemilihan
motor brushlessnya.
Gambar 2.4 Motor brushless
sumber : www.hobbyking.com
Gambar 2.5 ESC
www.hobbyking.com
Untuk dapat mengatur kecepatan pada motor brushless diperlukan alat tambahan
berupa ESC (Electric Speed Control) . Kapasitas ESC yang dipilih berdasarkan pada kuat
arus yang digunakan pada motor brushless, jika motor brushless yang di pilih memiliki kuat
arus 30 A maka ESC yang digunakan minimal 30 A juga.
2.3 GCS (GROUND CONTROL STATION)
Salah satu hal yang menunjang UAV adalah dengan adanya GCS (Ground Control
Station) . Ground Control Station ini dapat menampilkan visualisasi parameter penerbangan
UAV melalui panel instrumen yang menampilkan data kecepatan udara (airspeed), heading
(yaw), sudut guling dan angguk (pitch and roll), ketinggian barometrik, turn and bank
rate,serta climb speed sesuai data yang didapat dari modul Ardupilot AMP 2. Plot lokasi dan
jalur penerbangan UAV ditampilkan pada peta sesuai data lokasi yang didapat dari GPS
ADAHRS.Selain itu kuat sinyal, daya baterai, dan memberikan peringatan melalui alarm
pada antarmuka Ground Control Station jika berada pada kondisi tertentu, sesuai data yang
didapat dari modul Ardupilot AMP 2. (Ali Akbar, 2013).
Gambar 2.6 Ground Control Station
Sumber : Ali Akbar, 2013
Dalam penerbangannya, Pesawat UAV ini dirancang agar dapat terbang sesuai
dengan plan yang ditetapkan atau secara sederhana pesawat ini dapat terbang secara
autopilot . Modul yang digunakan untuk dapat terbang secara autopilot adalah dengan
menggunakan Ardupilot AMP 2 . kelebihan dari Ardupilot AMP 2 ini sudah dilengkapi oleh
Asrin
Pesawat Amfibi Pengawas, Pengintai, Penjaga lautan Indonesia Berbahan Bakar Solar Sel
Page |7
banyak sensor dan GPS (Global Positioning System) . kemudian komunikasi dengan GSC
pun sudah terintegrasi dengan penambahan modul telemetry.
2.4 IMAGE PROCESSING
Pada pesawat UAV yang kita rancang terdapat modul camera FPV (First – Person
Video) yang bertujuan untuk dapat memantau kondisi yang ada di lautan. Video akan
ditampilkan secara streaming di dalam GCS pada Srean Display. Video tersebut akan
diproses lebih lanjut untuk dapat memudahkan dalam proses pemantauan kondisi lingkungan
lautan. Proses pengolahan data video tersebut menggunakan modul Opencv yang terintegrasi
ke dalam Software Visual Studio 2010 C# .
BAB 3. METODE PELAKSANAAN
3.1 TAHAP PERSIAPAN
a. Studi Literatur
Dalam tahap ini kami menggunakan berbagai referensi untuk merancang dan
mengimplementasikan ide yang telah kami buat. Studi literatur yang kami lakukan adalah
dengan membaca beberapa referensi jurnal – jurnal mengenai Aerodinamika, management
Energi dan daya dan beberapa penelitian terkini mengenai sistem autopilot pada pesawat tipe
Fix Wing.
b. Wawancara
Wawancara kami lakukan untuk menambah pemahaman kami terhadap sistem yang
akan kami buat . beberapa narasumber yang kami wawancarai adalah Dosen Pembimbing
PKM kami, Kelompok Studi Aeromedeling dan beberapa orang yang berkecimpung dalam
dunia Pesawat Tanpa Awak
3.2 TAHAP PERANCANGAN
Beberapa tahap yang harus di rancang sebelum keseluruhan sistem pesawat ini dapat
diterbangkan adalah sebagai berikut :
a. Perancangan Sistem Pesawat
Pada Proses perancangan pesawat, kami mendesain arsitektur kerangka pesawat dan
mendesain sistem aerodinamika yang akan dipakai dalam pesawat dan setelah tahap
pendesainan kerangka pesawat kami kemudian membuat miniatur dari kerangka pesawat
tersebut dan akan menganalisa dari segi fungsional, segi estetika, segi ketahanan, dan segi
dinamikanya. Seteleh desain yang dirancang tidak mengalami error maka tahap selanjutnya
adalah membuat kerangka pesawat dengan bahan yang ringan dari serat fiber.
b. Perancangan Sistem Kendali Pesawat
Sistem kendali yang digunakan dalam pembuatan pesawat ini adalah dengan
menggunakan sistem kendali PID dan Fuzzy Logic . Kelebihan dari sistem kendali ini adalah
Asrin
Pesawat Amfibi Pengawas, Pengintai, Penjaga lautan Indonesia Berbahan Bakar Solar Sel
Page |8
respons yang diharapkan lebih cepat, dan dapat memperediski error yang akan terjadi di masa
depan dan keunggulan yang lebih dari sistem kendali PID adalah floating atau ketidak
stabilan sistem yang minim.
c. Perancangan Sistem Autopilot
Modul yang dipakai untuk merancang sistem autopilot adalah dengan menggunakan
produk yang sudah open souce yaitu Ardupilot. Keunggulan yang dimiliki oleh modul ini
adalah sistem dapat dikembangan oleh kita sendiri dan harga yang jauh lebih murah. Sistem
yang digunakan menggunakan kombinasi sensor dan beberapa modul GPS dan
Mikrokontroler yang dihubungkan ke Servo.
d. Perancangan Sistem komunikasi
Sistem komunikasi yang digunakan dalam mode penerbangan pesawat ini adalah
dengan Signal Frekuensi Amatir sehingga untuk dapat berkomunikasi kita tidak perlu
meminta ijin. Jalur komunikasi dengan frekuensi amatir memang digunakan salah satunya
untuk komunikasi Pesawat Remote Kontrol.
3.3 TAHAP PENYATUAN
Setelah Tahap Perancangan dari Pesawat, Sistem komunikasi, Sistem kendali, dan
sistem autopilot selesai tahap berikutnya adalah tahap penyatuan. Tahap ini menyatukan
kesemua bagian dari beberapa sistem yang sudah dirancang sebelumnya.
Rangka pesawat dibuat seringan mungkin dan tentunya mempunyai aerodinamika
yang tinggi agar ketika pesawat berada dalam ketinggian tertentu mesin bisa dimatikan dan
sistem pengawasan dapat di jalankan. Pesawat yang sudah dilengkapi dengan sistem autopilot
membuat penerbangan dapat diarahkan mana sesuai dengan set point yang telah di terapkan
dalam modul dan software autopilot.
Dengan penambahan PID ke dalam sistem autopiloyt maka dapat memaksimalkan
kendali dan membuat sistem lebih stabil dan lebih cepat tanggap responnya. Sistem
aerodinamika yang ada dalam pesawat sengaja dibuat sedemikian hingga agar ketika pesawat
berada di udara mesin pesawat dimatikan dan dapat memanfaatkan tekanan angin.
3.4 UJI COBA SISTEM
Pada tahap ini akan dilakukan uji caba sistem yang meliputi uji fungsional
sistem dan uji ketahanan sistem. Pada saat uji coba sistem juga dilakukan kalibrasi dari
komponen-komponen yang digunakan pada sistem. Uji coba fungsional meliputi uji coba
sistem kendali, sistem auto pilot, sistem aerodinamika pada pesawat.
3.5 IMPLEMENTASI
Pada tahap ini akan dilakukan implementasi dari sistem yang telah dibuat
termasuk mengujicobakan sistem dengan kondisi lapangan.
Asrin
Pesawat Amfibi Pengawas, Pengintai, Penjaga lautan Indonesia Berbahan Bakar Solar Sel
Page |9
3.5 EVALUASI SISTEM
Setelah proses implementasi dan sistem telah diujicobakan maka tahap
selanjutnya adalah mengevaluasi sistem secara keseluruhan. Evaluasi tersebut dilakukan
untuk menyimpulkan dari hasil dan data yang didapat setelah dilakukan percobaan di
lapangan. Dari kegiatan evaluasi ini diharapkan segala kekurangan dari sistem dapat
diperbaiki sehingga dapat bermanfaat dengan sempurna bagi masyarakat khususnya pihak
TNI.
BAB 4. BIAYA DAN JADWAL KEGIATAN
4.1 Anggaran Biaya
No
1
2
3
4
Jenis Pengeluaran
Peralatan Penunjang pembuatan UAV Fixed - wings
Asrin
Bahan Habis Pakai
Perjalanan
Lain - lain : administrasi, Publikasi, Laporan
Jumlah
Biaya (Rp)
2.845.000
5.310.000
1.630.000
1.715.000
11.500.000
4.2 Jadwal Kegiatan
Di bawah ini adalah Tabel 1 merupakan jadwal rencana kami dalam
merealisasikan pembuatan alat “ Asrin - Pesawat Amfibi Pengawas, Pengintai, Panjaga
Lautan Indonesia Berbahan Bakar Solar Sel” selama 5 bulan.
No Nama Kegiatan
1
2
3
4
5
6
7
8
Bulan
Bulan
Bulan
Bulan
Bulan
ke - 1
Ke - 2
Ke - 3
Ke - 4
Ke - 5
1 2 3 4 1 2 3 4 1 2 3 4 1 2 3 4 1 2 3 4
Mempersiapkan
Komponen sistem
Perancangan Sistem
aerodinamika
Pesawat
Perancangan
Full
Body Pesawat
Perancangan sistem
autopilot
Perangkaian
keseluruhan sistem
Kalibrasi Sistem
Uji
Coba
Penerbangan
Uji coba autopilot
Asrin
Pesawat Amfibi Pengawas, Pengintai, Penjaga lautan Indonesia Berbahan Bakar Solar Sel
P a g e | 10
9
10
11
Evaluasi awal
Revisi sistem
Evaluasi
akhir
sistem
DAFTAR PUSTAKA
Akbar Ali.2013. Purwarupa Ground Control Station untuk Pengamatan dan Pengendalian
Unmanned Aerial Vehicle Bersayap Tetap. IJEIS, Volume III, No.1,pp. 1-10.
Beard, Randal. 2005. Autonomous Vehicle Technologies for Small Fixed-Wing UAVs.
Journal of aerospace computing, information, and communication. vol 2. No.1.
Chao, HaiYang.2010. Autopilots for Small Unmanned Aerial Vehicles: A Survey.
International Journal of Control, Automation, and Systems .Vol 8 No.1 pp 36-44.
Dirhamsyah. 2006. Pengelolaan Wilayah Pesisir Terintegrasi di Indonesia. Jurnal Oseana,
Volume XXXI, Nomor 1, Halaman 21-26.
Durury, Fill.2008. Awareness in Unmanned Aerial Vehicle Operations.C2 Journal.Volume 2,
No. 1. pp. 1-10.
Fauzi Arifin. 2012. Analisa gaya impak yang terjadi pada badan pesawat aeromodelling tipe
glider saat landingdengan variasi sudut pendaratan yang disimulasikan dengan
menggunakan software solidwork. Jurnal e-Dinamis,Vol 1,No.1.
Fernanda, Riyadhi. 2012. Desain dan Perancangan Graphical User Interface pada
Ground Segment untuk Sistem Telemetri Aero-Robotik. Bandung: Proyek Akhir
Ahli Madya Institut Teknologi Telkom.
Nancy, Suci. 2013. Batas Zona Ekonomi Eksklusif, Laut Teritorial, dan Landas Kontinen.
Avalaible
at
http://campusnancy.blogspot.com/2013/04/batas-zona-ekonomieksklusif-laut.html. diakses oleh Hani Hidayah tanggal 12 September 2014.
Surya Ricky.2012. Analisis tegangan pada sayap horizontal bagian ekor aeromodelling tipe
glider akibat laju aliran udara dengan menggunakan software berbasis computional
fluid dynamic (cfd). Jurnal e-Dinamis, vol 1, No.1.
Undang-undang RI No. 5 tahun 1983 tentang Zona Ekonomi Eksklusif Indonesia
Undang-undang No. 1 tahun 1973 tentang Landas Kontinen Indonesia
www.google.co.id
www.hobbyking.com
www.Bandung-aeromodeling.com
Asrin
Pesawat Amfibi Pengawas, Pengintai, Penjaga lautan Indonesia Berbahan Bakar Solar Sel
P a g e | 11
Asrin
Pesawat Amfibi Pengawas, Pengintai, Penjaga lautan Indonesia Berbahan Bakar Solar Sel
P a g e | 12
Asrin
Pesawat Amfibi Pengawas, Pengintai, Penjaga lautan Indonesia Berbahan Bakar Solar Sel
P a g e | 13
Asrin
Pesawat Amfibi Pengawas, Pengintai, Penjaga lautan Indonesia Berbahan Bakar Solar Sel
P a g e | 14
Asrin
Pesawat Amfibi Pengawas, Pengintai, Penjaga lautan Indonesia Berbahan Bakar Solar Sel
P a g e | 15
Asrin
Pesawat Amfibi Pengawas, Pengintai, Penjaga lautan Indonesia Berbahan Bakar Solar Sel
P a g e | 16
Asrin
Pesawat Amfibi Pengawas, Pengintai, Penjaga lautan Indonesia Berbahan Bakar Solar Sel
P a g e | 17
Lampiran 2. Justifikasi Anggaran Kegiatan
A. Peralatan Penunjang
Material
Justifikasi
Anggaran
Kuantitas
Harga
Satuan (Rp)
Jumlah (Rp)
Soldering Iron 30W ( EU,
23QVAC)
Merangkai
Komponen Elektronis
Panel Surya
1
130.000
130000
tempat menyimpan
peralatan dan bahan
yang dibeli
1
180.000
180000
timah - timah untuk
penyolderan
komponen
2
65.000
130000
Disoldering
DEKKO DS - 200
menarik timah solder
jika berlebih atau
terjadi kesalahan pada
rangkaian
2
55.000
110000
Cutter
Memotong PCB yang
di rakit dengan Panel
Surya
1
5000
5000
Multimeter
Untuk mengukur arus,
tegangan, hambatan
pada rangkaian
1
150.000
150000
7
15.000
105000
1
240.000
240000
1
350.000
350000
Shinpo
HERCULES CB
150 Case (150
Liter)
Timah ASAHI
0.8mm 60/40
1/4Kg (1 rol - 45
m)
Dekko 30/40Sb
Solder goot Cs - 31
Bor Sit Mini
Sebagai cadangan
Mata solder
untuk menyolder
komponen komponen elektronis
dengan PCB
Untuk melubagi PCB
dan Panel Surya
Tool Box
Untuk menyimpan
peralatan dan bahan
2
80.000
160000
Kabel Jumper male
- Female
Sebagai Penghubung
antar komponen saat
uji coba
10
30.000
300000
Li-Ion/Polymer
Battery
Charger/Balancer
50W,5A
Sebagai pengisi daya
pada Battery LiPo
1
450.000
450000
Pemotong
Styrofoam
Pemotong untuk
pembuatan badan
pesawat
2
150.000
300000
Asrin
Pesawat Amfibi Pengawas, Pengintai, Penjaga lautan Indonesia Berbahan Bakar Solar Sel
P a g e | 18
Lem Alteco
Perekat antara
komponen pada body
pesawat
5
3000
15000
Helping Han
DEKKO 10H
Untuk menjepit PCB
yang disolder dan
membantu melihat
jalur eektronik yang
kecil pada perakitan
ulang panel surya
2
110.000
220000
SUBTOTAL
Rp2.845.000
Kuantitas
Harga
Satuan (Rp)
Jumlah (Rp)
B. Bahan Habis Pakai
Material
Justifikasi
Anggaran
Propeler
Pemberi daya
dorong pada
pesawat UAV Asrin
2
20.000
40000
Kabel Jamper
male - female
Penghubung antara
Komponen
1
10000
10000
Set Mur baut
Memasang dan
merekatkan antar
komponen
1
40000
40000
PCB
Perakitan ulang set
Panel surya
2
20000
40000
Servo 10 Kg
Sebagai pembelok
sayap pesawat
2
75000
150000
LiPo Mattery
5000mAh
Sumber catu daya
1
450.000
450000
1
450.000
450000
2
250000
500000
Set Solat Sell
Motor Brushless
10000KV
Sebagai sumber
Energi Charge
Alternatif
Mesin utama
pendorong Pesawat
UAV Asrin
3DR Radio
Telemetry Kit
433Mhz
Jalur komunikasi
antara UAV dengan
GCS
1
600.000
600000
Expanded
Polyolefin
Bahan pembuatan
Body Pesaat dan
sayap pesawat
1
350000
350000
Asrin
Pesawat Amfibi Pengawas, Pengintai, Penjaga lautan Indonesia Berbahan Bakar Solar Sel
P a g e | 19
Lem Perekat
Perekat untuk
pembuatan body
pesawat
3
20.000
60000
Plastik
pembungkus
body
pembungkus pada
body dan sayap
pesawat UAV
1
20.000
20000
Remote 8 Chanel
Pengontrol pesawat
jalur bypass
1
900.000
900000
Camera Mobius
HD
Camera pengintai
untuk pemantauan
lautan
1
500.000
500000
ArduPilot Mega
APM 2
Otak utama dari
autopilot pesawat
UAV ASRIN
1
900.000
900000
ESC ( Elektic
Speed Controler )
30 A
Pengatur kecepatan
pada Motor Brushless
2
150.000
300000
SUBTOTAL
Rp5.310.000
C. Perjalanan
Material
Justifikasi Anggaran
Kuantitas
Harga
Satuan (Rp)
Jumlah (Rp)
Bahan bakar Motor
Perjalanan membeli
bahan dan alat dalam
kota
4
20000
80000
Bandung
perjalanan pulang pergi pembuatan body
pesawat
2
50.000
100000
1
200.000
200000
5
250.000
1250000
Transportasi
Seminar
Uji Coba Alat
transportasi
menghadiri seminar
aeromedeling
Uji coba alat ke
perairan
SUBTOTAL
Rp1.630.000
Kuantitas
Harga
Satuan (Rp)
Jumlah (Rp)
3
25.000
75.000
D. Lain – Lain
Material
Justifikasi Anggaran
Cetak Proposal
Mencetak proposal
Asrin
Pesawat Amfibi Pengawas, Pengintai, Penjaga lautan Indonesia Berbahan Bakar Solar Sel
P a g e | 20
Materai Rp. 6000
Pengiriman
barang dalam
negeri
Alat tulis Kantor
Administrasi lembar
pernyataan
Administrasi
pengiriman bahan
impor
Peralatan
administrasi dan
laporan
2
7.000
14.000
8
20.000
160.000
1
36000
36.000
Log Book PKM
Administrasi
2
40.000
80.000
Peminjaman
Laboratorium
Biaya masuk Lab.
Peminjaman alat - alat
Lab Elektronika dan
Instrumentasi
3
450.000
1.350.000
SUBTOTAL
Rp1.715.000
TOTAL
Rp11.500.000
Asrin
Pesawat Amfibi Pengawas, Pengintai, Penjaga lautan Indonesia Berbahan Bakar Solar Sel
P a g e | 21
Lampiran 3. Susunan Organisasi Tim Pelaksana dan Pembagian Tugas
Program
Studi
Bidang
Ilmu
Alokasi Waktu
( Jam/Minggu)
Robi Hidayat
1 (11/316648/PA/13783)
Elektronika
dan
Instrumentasi
Sistem
Cerdas
21 Jam /
Minggu
Hani Hidayah
2 (11/312768/GE/6984 )
Pembangunan Image
Wilayah
Processing
No
Nama / NIM
Sofyan Yusuf
3 (11/319711/TK/38829)
FisikaTeknik
21 Jam /
Minggu
21 Jam /
Elektronika Minggu
Asrin
Pesawat Amfibi Pengawas, Pengintai, Penjaga lautan Indonesia Berbahan Bakar Solar Sel
Uraian Tugas
Konseptor,
mengkoordinasikan
tugas dan time line
program, membuat
proposal ,
presentasi dan
desain prototype
Pesawat Amfibi
ASRIN, Instalasi
Program Autopilot
pada UAV ARSIN.
Melakukan
penelitian di
laboratorium
Elektronika dan
Instrumentasi
mengenai Panel
Surya, Melakukan
Dokumentasi,
Mengurus
administrasi dan
menyediakan
komponen yang
dibutuhkan,
Menganalisa data
hasil gambar dari
camera mobius.
Melakukan
penelitian di
laboratorium
Elektronika dan
Instrumentasi
mengenai Panel
Surya ,
Perancangan
Peralatan
Elektronik dan
Mekanis pada
Panel Surya,
Konfigurasi sistem
P a g e | 22
Putri Hardiani
Aryaningrum
4 (11/320056/GE/07226)
Kartografi
dan
Penginderaan
Jauh
Geografi
21 Jam /
Minggu
Asrin
Pesawat Amfibi Pengawas, Pengintai, Penjaga lautan Indonesia Berbahan Bakar Solar Sel
telemetry pada
jalur komunikasi
UAV,
Perancangan
sistem Ground
Control Station
pada Ardupilot
Mega APM2, dan
Telemetry pada
UAV
Perancangan,
Penerapan, Analisa
Solar Surya
efisiensi panel
surya pada pesawat
UAV ASRIN,
Pemetaan Hasil
Citra, Pembuatan
Log book.
P a g e | 23
Asrin
Pesawat Amfibi Pengawas, Pengintai, Penjaga lautan Indonesia Berbahan Bakar Solar Sel
P a g e | 24
Lampiran 5. Gambaran Teknologi yang hendak diterapkembangkan
a. Gambaran Teknologi pada Autopilot UAV
Gambar 5.1 Sistem Display GCS pada PC
Gambar 5.4 battery
Gambar 5.2 Ardupilot Sebagai
Otak Autopilot
Gambar 5.3 GPS sebagai
Penentu Posisi
Gambar 5.9 Controler Flight
Gambar 5.5 ESC
kiri
Gambar 5.7 ESC
kanan
Gambar 5.6 ESC
tengah
Gambar 6.0 MotorBrushless
Kiri
Gambar 6.2 MotorBrushless
Kanan
Gambar 6.1 MotorBrushless
Tengah
Gambar 6.3
Propeler kiri
Gambar 6.5
Propeler kanan
Gambar 6.4
Propeler tengah
Asrin
Pesawat Amfibi Pengawas, Pengintai, Penjaga lautan Indonesia Berbahan Bakar Solar Sel
P a g e | 25
b. Gambran Teknologi pada Panel Surya AUV
Gambar 6.6 Skema Power Managemen pada UAV dengan Panel Surya
Gambar 6.7 Skema Syap
Gambar 6.8 panel Surya yg akan di implementasikan
Gambar 6.9 Battrey
Gambar 7.0 Sema Sayap pada UAV dengan Panel Surya
Gambar 7.1 Skema Bentuk Pesawat Asrin
Asrin
Pesawat Amfibi Pengawas, Pengintai, Penjaga lautan Indonesia Berbahan Bakar Solar Sel
P a g e | 26
c. Gambaran Teknologi Sistem Pemantauan
Gambar 7.2 Skema GCS
Gambar 7.3 KIT Camera Mobius FPV dan Transiter
Gambar 7.4 reciver camera pengintai
Gambar 7.4 Modul Receiver data camera pengintai
d. Gambaran Sistem secara kecesuruhan
Gambar 7.5 Gambaran skema sistem pesawat ASRIN
Asrin
Pesawat Amfibi Pengawas, Pengintai, Penjaga lautan Indonesia Berbahan Bakar Solar Sel
JUDUL PROGRAM
Asrin – Pesawat Amfibi Pengawas, Pengintai, Penjaga lautan Indonesia Berbahan
Bakar Solar Sel
BIDANG KEGIATAN:
PKM KARSA CIPTA
ROBI HIDAYAT
HANI HIDAYAH
SOFYAN YUSUF
PUTRI HARDIANI A
Diusulkan oleh:
11/316648/PA/13783
11/312768/GE/6984
11/319711/TK/38829
11/320056/GE/07226
UNIVERSITAS GADJAH MADA
YOGYAKARTA
2014
(2011)
(2011)
(2011)
(2011)
P a g e | ii
Asrin
Pesawat Amfibi Pengawas, Pengintai, Penjaga lautan Indonesia Berbahan Bakar Solar Sel
Page |i
DAFTAR ISI
Daftar Isi ................................................................................................................ i
Daftar Gambar ...................................................................................................... ii
Ringkasan ............................................................................................................. iii
I.
PENDAHULUAN
1.1.Judul ........................................................................................................... 1
1.2 Latar Belakang........................................................................................... 1
1.3 Perumusan Masalah ................................................................................... 2
1.4 Tujuan Program ......................................................................................... 3
1.5 Luaran yang Diharapkan ........................................................................... 3
1.6 Kegunaan Program .................................................................................... 3
II.
TINJAUAN PUSTAKA
2.1 Letak Geografis Indonesia ......................................................................... 4
2.2 Perancangan UAV-ASRIN ........................................................................ 4
2.3 GCS (Ground Control Station) ................................................................ 6
2.4 Image Processing ...................................................................................... 6
III.
METODE PELAKSANAAN
3.1 Tahap Persiapan ......................................................................................... 6
a.Studi Literatur ............................................................................................ 6
b.Wawancara ................................................................................................ 6
c. Pengamatan .............................................................................................. 6
3.2 Tahap Perancangan ................................................................................... 7
a.Perancangan Sistem Pesawat ..................................................................... 7
b.Perancangan Sistem Kendali Pesawat ....................................................... 7
c.Perancangan Sistem Autopilot................................................................... 8
d.Perancangan Sistem Komunikasi .............................................................. 8
3.3 Tahap Penyatuan ...................................................................................... 8
3.4 Uji Coba Sistem ........................................................................................ 8
3.5 Implementasi ............................................................................................. 8
3.6 Evaluasi Sistem .......................................................................................... 9
IV. BIAYA DAN JADWAL KEGIATAN
4.1 Anggaran Biaya ......................................................................................... 9
4.2 Jadwal Kegiatan ...................................................................................... 10
DAFTAR PUSTAKA ........................................................................................ 10
LAMPIRAN
Lampiran 1. Biodata Ketua, Anggota , Dosen Pembingbing ................................. 9
Lampiran 2. Justifikasi Anggaran Kegiatan ...................................................... 13
Lampiran 3. Susunan Organisasi Tim Pelaksana dan Pembagian Tugas ............ 14
Lampiran 4. Surat Pernyataan Ketua Pelaksana .................................................... 15
Lampiran 5. Gambaran Teknologi yang Hendak Diterapkan ............................... 16
Asrin
Pesawat Amfibi Pengawas, Pengintai, Penjaga lautan Indonesia Berbahan Bakar Solar Sel
P a g e | ii
DAFTAR GAMBAR
Gambar 2.1 Modifikasi Badan Pesawat .......................................................... 5
Gambar 2.2 Badan Pesawat Tampak Bawah ................................................... 5
Gambar 2.3 Modifikasi pada lapisan sayap ..................................................... 5
Gambar 2.4 Motor brushless ............................................................................. 6
Gambar 2.5 ESC ................................................................................................ 6
Gambar 2.6 GCS ............................................................................................... 6
Gambar 5.1 Sistem Display GCS pada PC .................................................... 20
Gambar 5.2 Ardupilot Sebagai Otak Autopilot ............................................. 20
Gambar 5.3 GPS sebagai Penentu Posisi ...................................................... 20
Gambar 5.4 Battery ......................................................................................... 20
Gambar 5.5 ESC Kiri ...................................................................................... 20
Gambar 5.6 ESC Tengah ................................................................................. 20
Gambar 5.7 ESC Kanan ................................................................................ 20
Gambar 6.8 Motor Brushless Kiri ................................................................. 20
Gambar 6.9 Motor Brushless Tengah ............................................................ 20
Gambar 6.0 Motor Brushless Kanan ............................................................... 20
Gambar 6.3 Propeler kiri ................................................................................. 20
Gambar 6.4 Propeler tengah ............................................................................ 20
Gambar 6.5 Propeler kanan ............................................................................. 20
Gambar 6.8 Panel Surya yg akan di implementasikan .................................... 20
Gambar 6.9 Battrey ....................................................................................... 20
Gambar 7.0 Sema Sayap pada UAV dengan Panel Surya ............................. 20
Gambar 7.1 Skema Bentuk Pesawat Asrin .................................................... 21
Gambar 7.4 Modul Receiver data camera pengintai ....................................... 21
Gambar 7.2 Skema GCS.................................................................................. 22
Gambar 7.3 KIT Camera Mobius FPV dan Transiter ..................................... 22
Gambar 7.5 Gambaran skema sistem pesawat ASRIN ................................... 22
Asrin
Pesawat Amfibi Pengawas, Pengintai, Penjaga lautan Indonesia Berbahan Bakar Solar Sel
P a g e | iii
RINGKASAN
Maritim, julukan bagi Negara Indonesia karena memiliki 17506 pulau besar dan kecil
dengan total garis pantai diperkirakan sepanjang 81.000 km. Wilayah kepulauan Indonesia
memiliki posisi silang yang sangat strategis. Indonesia memiliki peran penting dalam lalu
lintas laut melalui adanya posisi strategis tersebut. banyak kapal yang melintasi zona ini tapi
tidak memiliki izin dan para nelayan dari luar yang mencuri kekayaan alam indonesia akan di
tindak dan ditangkap oleh TNI. Namun, banyak pula yang lolos dari kejaran TNI karena
keterbatasan anggota. Adanya inovasi pesawat tanpa awak untuk memantau keadaan di lautan
indonesia yang dinamakan UAV (Unmaned Aeritical Vechile) memiliki kelemahan
diantaranya daya jangkau yang hanya beberapa puluh kilometer saja dan bahan bakar yang
digunakan seperti baterai hanya bertahan beberapa jam saja. Penerapan Sains dan Teknologi
yang canggih sangat diperlukan agar mampu membantu peran dari TNI untuk menjaga dan
mengawasi luasnya wilayah Negara Kesatuan Republik Indonesia dan dapat menghindari
serta meminimalisir tindak pencurian, penyelundupan atas kekayaan alam indonesia. ASRIN
dirancang untuk mampu menjalankan tugas pengintaian dengan adanya sistem navigasi dua
medium ini yaitu udara dan laut. Inovasi pesawat amfibi pengawas, pengintai, penjaga lautan
Indonesia berbahan bakar solar sel yang diberi nama ASRIN dirakit melalui beberapa
perancangan. Perancangan yang dilakukan meliputi perancangan Sistem Pesawat,
Perancangan Sistem Kendali Pesawat, Perancangan Sistem Autopilot, dan Perancangan
Sistem komunikasi.
Asrin
Pesawat Amfibi Pengawas, Pengintai, Penjaga lautan Indonesia Berbahan Bakar Solar Sel
Page |1
BAB 1. PENDAHULUAN
1.1 JUDUL
“Asrin – Pesawat Amfibi Pengawas, Pengintai, Penjaga Lautan Indonesia Berbahan
Bakar Solar Sel”
1.2 LATAR BELAKANG
Maritim, julukan bagi Negara Indonesia karena memiliki 17506 pulau besar dan kecil
dengan total garis pantai diperkirakan sepanjang 81.000 km. Sehingga Indonesia ditetapkan
sebagai Negara yang memiliki panjang garis pantai terpanjang ke 2 di dunia, setelah Kanada
(Dirhamsyah,2006). Luas kepulauan Indonesia snediri mencapai 9,8 Juta km2 dan luas
lautnya mencapai 7,9 Juta km2 (Nancy, 2013). Potensi maritime ini dapat digunakan dalam
pengembangan sosial, ekonomi, budaya, lingkungan, dan penyangga kedaulatan bangsa. Oleh
karena itu, wilayah pesisir dan pulau – pulau kecil harus dikelola dengan sangat intensif dan
berkelanjutan.
Wilayah kepulauan Indonesia memiliki posisi silang yang sangat strategis. Indonesia
memiliki peran penting dalam lalu lintas laut melalui adanya posisi strategis tersebut. Posisi
strategis ini tidak hanya memberikan keuntungan bagi Indonesia tetapi juga membahayakan
negara baik dalam bidang ekonomi, kebudayaan, maupun pertahanan dan keamanan.
Indonesia menganut persetujuan Hukum Laut Internasional yang disepakati pada tahun 1982.
Sebagai mana diatur dalam United Nation Convention on the Law of the Sea (UNCLOS,
1982), Indonesia sebagai negara kepulauan merupakan satu kesatuan wilayah yuridiksi, yang
berdaulat serta mempunyai hak dan wewenang penuh yang diakui dunia internasional, untuk
mengatur, mengelola, dan memanfaatkan kekayaan laut yang dimilikinya bagi kepentingan
seluruh rakyat Indonesia.
Hukum laut Internasional United Nation Convention on the Law of the Sea
(UNCLOS, 1982) Indonesia memiliki batas teritorial, batas kontinen dan batas zona ekonomi
eksklusif. Atas dasar hukum laut internasioanl tersebut, jika ada negara lain yang melewati
batas – batas zona tersebut tanpa seizin maka dapat di tanggap atau di jatuhkan hukuman
karena sudah melanggar batas zona tersebut. Oleh karena itu, banyak kapal yang melintasi
zona ini tapi tidak memiliki izin dan para nelayan dari luar yang mencuri kekayaan alam
indonesia akan di tindak dan ditangkap oleh TNI. Namun, banyak pula yang lolos dari
kejaran TNI karena keterbatasan anggota.
Luasnya wilayah teritorial Indonesia mengharuskan TNI ektra keras dalam bertugas,
ditambah jumlah personil TNI yang kurang proporsional dibandingkan dengan luas wilayah
indonesia. Maka tidak jarang banyak penyelundup dan pencurian kekayaan alam yang masih
bisa lolos dari penjagaan pihak TNI.
Tugas pemantauan dari teritorial Indonesia sangat penting dan harus dilakukan
mengingat kekayaan alam indonesia yang melimpah seperti hasil bumi yang sangat kaya akan
emas, nikel, batu bara . Luasnya lautan pun tersimpan berjuta ton ikan – ikan yang sangat di
Asrin
Pesawat Amfibi Pengawas, Pengintai, Penjaga lautan Indonesia Berbahan Bakar Solar Sel
Page |2
cari oleh masyarakat mancanegara. Bila tidak di pantau dan tidak di jaga maka akan
habis oleh para pencuri.
Beberapa hasil reserch dari lembaga peneliti seperti Badan Pengkajian dan
Pengembangan Teknologi (BPPT) dan LAPAN, bekerja sama dengan pihak TNI membuat
suatu inovasi pesawat tanpa awak untuk memantau keadaan di lautan indonesia yang
dinamakan UAV (Unmaned Aeritical Vechile) . Salah tujuan dibuatnya UAV tersebut adalah
sebagai pengintai. Namun, masalah yang terjadi saat ini adalah UAV tersebut daya
jangkaunya hanya beberapa puluh kilometer saja dan bahan bakar yang digunakan seperti
baterai hanya bertahan beberapa jam saja. Sehingga UAV tersebut tidak bisa menjangkau
keseluruhan lauatan. Ketika UAV tersebut habis maka akan jatuh ke dasar laut dan lost
contact. Selain daya jangkau yang masih terbatas, pesawat UAV tersebut belum dilengkapi
dengan teknologi yang mampu bekerja di dua medium yang berbeda.
Penerapan Sains dan Teknologi yang canggih sangat diperlukan agar mampu
membantu peran dari TNI untuk menjaga dan mengawasi luasnya wilayah Negara Kesatuan
Republik
Indonesia dan dapat menghindari serta meminimalisir tindak pencurian,
penyelundupan atas kekayaan alam indonesia.
1.3 PERUMUSAN MASALAH
Fokus masalah yang diteliti adalah bagaimana membuat suatu sistem yang dapat
membantu tugas TNI untuk melindungi, menjaga dan mengawasi wilayah lautan negara
kesatuan republik indonesia. dengan adanya kolaborasi antara TNI dan teknologi akan ada
hasil yang jauh lebih maksimal dibandingkan dengan tidak adanya teknologi yang
menompang.
Saat ini memang sudah ada beberapa jenis UAV buatan luar negri seperti punya
inggris, irak, rusia yang sangat canggih dan mampu menempuh medan yang sangat jauh.
Namun, bila ingin mempunyai pesawat UAV buatan rusia atau luar negeri tentu memerlukan
biaya yang sangat mahal. Selain buatan luar negri, Indonesia sendiri sudah bisa dan mampu
membuat teknologi UAV seperti buatan UGM dengan nama camar, buatan LAPAN dengan
nama FADEX, ZEN 1, buatan BPPT dengan nama SRITI, Alap – Alap dan dll. Namun
teknologi yang dipakai masih minim dan harus dikembangkan lebih lanjut untuk dapat di
jadikan sebagai pengintai, pengawas, dan penjelajah samudra indonesia .
Independensi dalam memproduski energi juga menjadi kendala dalam UAV jenis Fixed
– wings yang bertugas untuk mengintai, mengawasi, menjaga kondisi lautan. Ketika batre
habis maka pesawat harus segera landing untuk mengganti batrenya, sedangkan tugas yang di
rencanakan akan ditinggalkan.
Kekurangan UAV yang sudah ada adalah belum adanya sistem yang dapat membuat
UAV khususnya tipe Fixed – wings yang mampu landing di atas permukan air atau laut.
Dengan dapat landing atau mendarat diatas laut pesawat pengintai tersebut tidak bersusah
payah mencari objek landing yang panjangnya sesuai dengan tipenya.
Asrin
Pesawat Amfibi Pengawas, Pengintai, Penjaga lautan Indonesia Berbahan Bakar Solar Sel
Page |3
Untuk mengatasi permasalahan-permasalahan pada pesawat pengintai UAV diatas
diperlukan suatu sistem yang dapat memaksimalkan kinerja dari UAV tersebut agar dapat
berkolaborasi dengan TNI untuk menjaga, mengawasi, teritorial wilayah indonesia.
1.4 TUJUAN PROGRAM
a. Membantu tugas dari TNI untuk menjaga wilayah Negara Kesatuan Republik
Indonesia
b. Memantau dan memberikan informasi terkini di zona – zona kritis yang rawan akan
tindak pencurian dan ilegaloging.
c. Mengawasi wilayah indonesia.
d. Memanfaatkan dan mengambangkan teknologi yang sudah ada.
e. Mengambangkan sistem UAV untuk ketahanan nasional.
1.5 LUARAN YANG DIHARAPKAN
Penerapan sistem ini diharapkan suatu luaran berupa model desain, piranti lunak,
perangkat keras dan paten dari suatu sistem yang dapat digunakan sebagai alternatif ataupun
penunjang tugas TNI dalam mengawasi , memantau, dan meninjau wilayah lauatan indonesia
yang sangat luas. Selian itu juga sistem ini dapat berperan ganda sebagai inovasi baru tipe
UAV yang dapat bekerja di dua medium yaitu udara dan laut.
1.6 KEGUNAAN PROGRAM
Adapun manfaat dari penggunaan sistem ini yang akan diperoleh TNI dan Masyarakat
antara lain sebagai berikut :
1. Pihak TNI akan terbantu dalam menjalankan tugas pengintaian dengan adanya sistem
navigasi dua medium ini yaitu udara dan laut.
2. Pihak TNI akan terbantu dalam menjalankan tugas pengawasan, pemantauan, dan
penjagaan wilayah lautan indonesia yang sangat luas.
3. Pemerintah dapat menghemat pengeluaran untuk membeli pesawat pengintai buatan
luar negeri yang sangat canggih.
4. Wilayah indonesia akan terjaga dan terawasi oleh sebuat sistem UAV yang mempu
menjaga wilayah udara dan laut.
5. Menghilangkan perasaan masyarakat yang selama ini menganggap diri lebih rendah/
inferior bila dibandingkan dengan bangsa lain karena kita juga dapat mengaplikasikan
teknologi.
Asrin
Pesawat Amfibi Pengawas, Pengintai, Penjaga lautan Indonesia Berbahan Bakar Solar Sel
Page |4
BAB 2. TINJAUAN PUSTAKA
2.1 LETAK GEOGRAFIS INDONESIA
Luas Wilayah Negara Republik Indonesia sangat luas dan menjadi negara terluas ke 4
di dunia. Luas lautan yang dimiliki oleh indonesia mencapai 7,9 juta km2 (Nancy, 2013) dan
berdasarkan hukum laut internasional United Nation Convention on the Law of the Sea
(UNCLOS,1982), zonasi laut di Indonesia dibagi menjadi batas laut territorial, batas landas
kontinen, dan batas zona ekonomi eksklusif.
Di dalam batas laut territorial ini, Indonesia mempunyai hak kedaulatan sepenuhnya.
Negara lain dapat berlayar di wilayah ini atas izin pemerintah Indonesia. Menurut Undangundang No. 1 tahun 1973 tentang Landas Kontinen Indonesia, Landas kontinen adalah dasar
laut yang jika dilihat dari segi geologi maupun geomorfologinya merupakan kelanjutan dari
koninen atau benua. Kedalaman landas kontinen tidak lebih dari 150 meter. Batas landas
kontinen diukur mulai dari garis dasar pantai kea rah luar dengan jarak paling jauh adalah
200 mil. Kalau ada dua negara yang berdampingan menguasai laut dalam satu landas
kontinen dan jaraknya kurang dari 4000 mil, batas kontinen masing-masing negara ditarik
sama jauh dari garis dasar masing-masing. Menurut Undang-undang RI No. 5 tahun 1983
tentang Zona Ekonomi Eksklusif Indonesia, Zona Ekonomi Eksklusif (ZEE) adalah jalur laut
selebar 200 mil laut kea rah laut terbuka diukur dari garis dasar. Zona Ekonomi Eksklusif
Indonesia (ZEEI) ditetapkan pada tanggal 21 Maret 1980. Di zona ini negara Indonesia
memiliki hak untuk melakukan eksplorasi, eksploitasi, konservasi, dan pengelolaan sumber
daya alam yang ada. Eksplorasi adalah penyelidikan tentang sumber daya alam yang ada di
suatu daerah.
2.2 PERANCANGAN UAV – ASRIN
Jenis UAV yang digunakan adalah tipe Fixed – wings atau bersayap tetap.
Keunggulan dari jenis UAV ada pada jarak terbang yang jauh dan arah terbang yang
horisontal, sangat cocok untuk dijadikan sebagai pesawat pengintai, pengawas, dan penjaga
lautan Indonesia. Pengaruh dari tekanan pada sayap dan kecepatan dari mesin pendorong
menyebabkan pesawat jenis Fixed – wings dapat terbang melayang di udara. Agar pesawat
bisa terbang, kondisi gaya berat (W) harus lebih kecil daripada lift (L), gaya dorong/thrust
(Th) harus lebih besar daripada drag (D). Pada keadaan stabil, yaitu pesawat melaju dengan
kecepatan konstan, maka kondisi gaya berat (W) harus sama dengan lift (L), gaya dorong /
thrust (Th) harus sama dengan drag (D) (Ricky, 2012) .
Dengan menimbang berat, jarak tempuh, muatan, dan misi yang diambil maka jenis
pesawat yang akan dirancang oleh kami adalah jenis pesawat glinder. Jenis pesawat ini
adalah pesawat dengan daya terbang yang memiliki aerodinamika yang tinggi dan mampu
terbang melayang diudara walaupun dengan gaya dorong yang rendah. Jenis pesawat UAV
Fixed – wings yang kami buat adalah jenis pesawat yang melakukan pendaratan tanpa roda,
artinya body pesawat akan jadi tumpuan ketika mendarat. Agar body Pesawat kami tidak
rusak atau crush pada saat mendarat maka sudut yang diambil ketika melakukan pendaratan
adalah kurang dari 20 drajat karena semakin besar sudut jatuh pesawat aeromodeling maka
Asrin
Pesawat Amfibi Pengawas, Pengintai, Penjaga lautan Indonesia Berbahan Bakar Solar Sel
Page |5
gaya impak yang dialami pada badan pesawat tersebut semakin besar (Arifin, 2012) .
Tentunya bahan yang digunakan untuk membuat pesawat ini adalah Expanded Polyolefin
yang dilapisi dengan plastik. Jenis bahan ini sangat ringan dan kokoh sehingga mampu
menahan tekanan ketika berada di udara.
Modifikasi pada badan pesawat akan kami lakukan untuk bisa membuat pesawat
UAV jenis Fixed – wings mampu landing di permukaan air dan mampu menjaga kondisi
pada komponen – komponen yang ada di dalam badan agar tetap kering. Modifikasi kecil
akan mempu meningkatkan perform yang maksimal jika dilakukan dengan benar. Berikut
modifikasi yang dilakukan pada badan pesawat.
Lapisan
Pelampung
Gambar 2.1 Modifikasi Badan Pesawat
Gambar 2.2 Badan Pesawat Tampak Bawah
Untuk membuat suatu pesawat UAV yang memiliki independensi energi, maka kami
merancang pesawat UAV ini dilengkapi dengan Solar Sell. Tujuan dari pemasangan Solar
Sell pada pesawat UAV ini adalah untuk merubah Enegri yang ada pada sinar martahari
menjadi energi listrik yang akan disimpan ke dalam batre dan digunakan kembali untuk
penerbangan pesawat.
a. Lapisan Plastik
b.
c.
Lapisan Panel
Surya
Lapisan Expanded
Polyolefin
Gambar 2.3 Modifikasi pada lapisan sayap
Pemasangan Solar Sell diletakan pada sayap bagian atas agar tidak mengganggu
aerodinamika dari pesawat tersebut dan dapat menyerap panas cahaya matahari dengan
maksimal.
Agar pesawat bisa terbang, kondisi gaya berat (W) harus lebih kecil daripada lift
(L), gaya dorong/thrust (Th) harus lebih besar daripada drag (D) dan daya dorong pada
pesawat akibat mesin yang terdapat pada pesawat tersebut. Jenis mesin yang kami gunakan
adalah motor elektrik dengan tipe brushless atau biasa disebut dengan motor brushless.
Pemilihan motor brushlesss tergantung dari berat keseluruhan pesawat atau gaya berat (W).
Salah satu rumus yang digunakan untuk pemilihan besarnya daya dorong pada motor
brushless adalah sebagi berikut :
Watt = [berat pesawat (kg)] x [kebutuhan daya (Watt/kg) dari jenis pesawat yang anda
inginkan]
Bagan 1. Rumus Penghitungan Daya Motor brushLess
Asrin
Pesawat Amfibi Pengawas, Pengintai, Penjaga lautan Indonesia Berbahan Bakar Solar Sel
Page |6
Gaya angkat pada sayap yang diperlukan pada jenis Fixed – wings minimal 10 kali
lebih besar dari pada gaya tahan. Oleh karena itu diperlukan Kpv yang besar pada pemilihan
motor brushlessnya.
Gambar 2.4 Motor brushless
sumber : www.hobbyking.com
Gambar 2.5 ESC
www.hobbyking.com
Untuk dapat mengatur kecepatan pada motor brushless diperlukan alat tambahan
berupa ESC (Electric Speed Control) . Kapasitas ESC yang dipilih berdasarkan pada kuat
arus yang digunakan pada motor brushless, jika motor brushless yang di pilih memiliki kuat
arus 30 A maka ESC yang digunakan minimal 30 A juga.
2.3 GCS (GROUND CONTROL STATION)
Salah satu hal yang menunjang UAV adalah dengan adanya GCS (Ground Control
Station) . Ground Control Station ini dapat menampilkan visualisasi parameter penerbangan
UAV melalui panel instrumen yang menampilkan data kecepatan udara (airspeed), heading
(yaw), sudut guling dan angguk (pitch and roll), ketinggian barometrik, turn and bank
rate,serta climb speed sesuai data yang didapat dari modul Ardupilot AMP 2. Plot lokasi dan
jalur penerbangan UAV ditampilkan pada peta sesuai data lokasi yang didapat dari GPS
ADAHRS.Selain itu kuat sinyal, daya baterai, dan memberikan peringatan melalui alarm
pada antarmuka Ground Control Station jika berada pada kondisi tertentu, sesuai data yang
didapat dari modul Ardupilot AMP 2. (Ali Akbar, 2013).
Gambar 2.6 Ground Control Station
Sumber : Ali Akbar, 2013
Dalam penerbangannya, Pesawat UAV ini dirancang agar dapat terbang sesuai
dengan plan yang ditetapkan atau secara sederhana pesawat ini dapat terbang secara
autopilot . Modul yang digunakan untuk dapat terbang secara autopilot adalah dengan
menggunakan Ardupilot AMP 2 . kelebihan dari Ardupilot AMP 2 ini sudah dilengkapi oleh
Asrin
Pesawat Amfibi Pengawas, Pengintai, Penjaga lautan Indonesia Berbahan Bakar Solar Sel
Page |7
banyak sensor dan GPS (Global Positioning System) . kemudian komunikasi dengan GSC
pun sudah terintegrasi dengan penambahan modul telemetry.
2.4 IMAGE PROCESSING
Pada pesawat UAV yang kita rancang terdapat modul camera FPV (First – Person
Video) yang bertujuan untuk dapat memantau kondisi yang ada di lautan. Video akan
ditampilkan secara streaming di dalam GCS pada Srean Display. Video tersebut akan
diproses lebih lanjut untuk dapat memudahkan dalam proses pemantauan kondisi lingkungan
lautan. Proses pengolahan data video tersebut menggunakan modul Opencv yang terintegrasi
ke dalam Software Visual Studio 2010 C# .
BAB 3. METODE PELAKSANAAN
3.1 TAHAP PERSIAPAN
a. Studi Literatur
Dalam tahap ini kami menggunakan berbagai referensi untuk merancang dan
mengimplementasikan ide yang telah kami buat. Studi literatur yang kami lakukan adalah
dengan membaca beberapa referensi jurnal – jurnal mengenai Aerodinamika, management
Energi dan daya dan beberapa penelitian terkini mengenai sistem autopilot pada pesawat tipe
Fix Wing.
b. Wawancara
Wawancara kami lakukan untuk menambah pemahaman kami terhadap sistem yang
akan kami buat . beberapa narasumber yang kami wawancarai adalah Dosen Pembimbing
PKM kami, Kelompok Studi Aeromedeling dan beberapa orang yang berkecimpung dalam
dunia Pesawat Tanpa Awak
3.2 TAHAP PERANCANGAN
Beberapa tahap yang harus di rancang sebelum keseluruhan sistem pesawat ini dapat
diterbangkan adalah sebagai berikut :
a. Perancangan Sistem Pesawat
Pada Proses perancangan pesawat, kami mendesain arsitektur kerangka pesawat dan
mendesain sistem aerodinamika yang akan dipakai dalam pesawat dan setelah tahap
pendesainan kerangka pesawat kami kemudian membuat miniatur dari kerangka pesawat
tersebut dan akan menganalisa dari segi fungsional, segi estetika, segi ketahanan, dan segi
dinamikanya. Seteleh desain yang dirancang tidak mengalami error maka tahap selanjutnya
adalah membuat kerangka pesawat dengan bahan yang ringan dari serat fiber.
b. Perancangan Sistem Kendali Pesawat
Sistem kendali yang digunakan dalam pembuatan pesawat ini adalah dengan
menggunakan sistem kendali PID dan Fuzzy Logic . Kelebihan dari sistem kendali ini adalah
Asrin
Pesawat Amfibi Pengawas, Pengintai, Penjaga lautan Indonesia Berbahan Bakar Solar Sel
Page |8
respons yang diharapkan lebih cepat, dan dapat memperediski error yang akan terjadi di masa
depan dan keunggulan yang lebih dari sistem kendali PID adalah floating atau ketidak
stabilan sistem yang minim.
c. Perancangan Sistem Autopilot
Modul yang dipakai untuk merancang sistem autopilot adalah dengan menggunakan
produk yang sudah open souce yaitu Ardupilot. Keunggulan yang dimiliki oleh modul ini
adalah sistem dapat dikembangan oleh kita sendiri dan harga yang jauh lebih murah. Sistem
yang digunakan menggunakan kombinasi sensor dan beberapa modul GPS dan
Mikrokontroler yang dihubungkan ke Servo.
d. Perancangan Sistem komunikasi
Sistem komunikasi yang digunakan dalam mode penerbangan pesawat ini adalah
dengan Signal Frekuensi Amatir sehingga untuk dapat berkomunikasi kita tidak perlu
meminta ijin. Jalur komunikasi dengan frekuensi amatir memang digunakan salah satunya
untuk komunikasi Pesawat Remote Kontrol.
3.3 TAHAP PENYATUAN
Setelah Tahap Perancangan dari Pesawat, Sistem komunikasi, Sistem kendali, dan
sistem autopilot selesai tahap berikutnya adalah tahap penyatuan. Tahap ini menyatukan
kesemua bagian dari beberapa sistem yang sudah dirancang sebelumnya.
Rangka pesawat dibuat seringan mungkin dan tentunya mempunyai aerodinamika
yang tinggi agar ketika pesawat berada dalam ketinggian tertentu mesin bisa dimatikan dan
sistem pengawasan dapat di jalankan. Pesawat yang sudah dilengkapi dengan sistem autopilot
membuat penerbangan dapat diarahkan mana sesuai dengan set point yang telah di terapkan
dalam modul dan software autopilot.
Dengan penambahan PID ke dalam sistem autopiloyt maka dapat memaksimalkan
kendali dan membuat sistem lebih stabil dan lebih cepat tanggap responnya. Sistem
aerodinamika yang ada dalam pesawat sengaja dibuat sedemikian hingga agar ketika pesawat
berada di udara mesin pesawat dimatikan dan dapat memanfaatkan tekanan angin.
3.4 UJI COBA SISTEM
Pada tahap ini akan dilakukan uji caba sistem yang meliputi uji fungsional
sistem dan uji ketahanan sistem. Pada saat uji coba sistem juga dilakukan kalibrasi dari
komponen-komponen yang digunakan pada sistem. Uji coba fungsional meliputi uji coba
sistem kendali, sistem auto pilot, sistem aerodinamika pada pesawat.
3.5 IMPLEMENTASI
Pada tahap ini akan dilakukan implementasi dari sistem yang telah dibuat
termasuk mengujicobakan sistem dengan kondisi lapangan.
Asrin
Pesawat Amfibi Pengawas, Pengintai, Penjaga lautan Indonesia Berbahan Bakar Solar Sel
Page |9
3.5 EVALUASI SISTEM
Setelah proses implementasi dan sistem telah diujicobakan maka tahap
selanjutnya adalah mengevaluasi sistem secara keseluruhan. Evaluasi tersebut dilakukan
untuk menyimpulkan dari hasil dan data yang didapat setelah dilakukan percobaan di
lapangan. Dari kegiatan evaluasi ini diharapkan segala kekurangan dari sistem dapat
diperbaiki sehingga dapat bermanfaat dengan sempurna bagi masyarakat khususnya pihak
TNI.
BAB 4. BIAYA DAN JADWAL KEGIATAN
4.1 Anggaran Biaya
No
1
2
3
4
Jenis Pengeluaran
Peralatan Penunjang pembuatan UAV Fixed - wings
Asrin
Bahan Habis Pakai
Perjalanan
Lain - lain : administrasi, Publikasi, Laporan
Jumlah
Biaya (Rp)
2.845.000
5.310.000
1.630.000
1.715.000
11.500.000
4.2 Jadwal Kegiatan
Di bawah ini adalah Tabel 1 merupakan jadwal rencana kami dalam
merealisasikan pembuatan alat “ Asrin - Pesawat Amfibi Pengawas, Pengintai, Panjaga
Lautan Indonesia Berbahan Bakar Solar Sel” selama 5 bulan.
No Nama Kegiatan
1
2
3
4
5
6
7
8
Bulan
Bulan
Bulan
Bulan
Bulan
ke - 1
Ke - 2
Ke - 3
Ke - 4
Ke - 5
1 2 3 4 1 2 3 4 1 2 3 4 1 2 3 4 1 2 3 4
Mempersiapkan
Komponen sistem
Perancangan Sistem
aerodinamika
Pesawat
Perancangan
Full
Body Pesawat
Perancangan sistem
autopilot
Perangkaian
keseluruhan sistem
Kalibrasi Sistem
Uji
Coba
Penerbangan
Uji coba autopilot
Asrin
Pesawat Amfibi Pengawas, Pengintai, Penjaga lautan Indonesia Berbahan Bakar Solar Sel
P a g e | 10
9
10
11
Evaluasi awal
Revisi sistem
Evaluasi
akhir
sistem
DAFTAR PUSTAKA
Akbar Ali.2013. Purwarupa Ground Control Station untuk Pengamatan dan Pengendalian
Unmanned Aerial Vehicle Bersayap Tetap. IJEIS, Volume III, No.1,pp. 1-10.
Beard, Randal. 2005. Autonomous Vehicle Technologies for Small Fixed-Wing UAVs.
Journal of aerospace computing, information, and communication. vol 2. No.1.
Chao, HaiYang.2010. Autopilots for Small Unmanned Aerial Vehicles: A Survey.
International Journal of Control, Automation, and Systems .Vol 8 No.1 pp 36-44.
Dirhamsyah. 2006. Pengelolaan Wilayah Pesisir Terintegrasi di Indonesia. Jurnal Oseana,
Volume XXXI, Nomor 1, Halaman 21-26.
Durury, Fill.2008. Awareness in Unmanned Aerial Vehicle Operations.C2 Journal.Volume 2,
No. 1. pp. 1-10.
Fauzi Arifin. 2012. Analisa gaya impak yang terjadi pada badan pesawat aeromodelling tipe
glider saat landingdengan variasi sudut pendaratan yang disimulasikan dengan
menggunakan software solidwork. Jurnal e-Dinamis,Vol 1,No.1.
Fernanda, Riyadhi. 2012. Desain dan Perancangan Graphical User Interface pada
Ground Segment untuk Sistem Telemetri Aero-Robotik. Bandung: Proyek Akhir
Ahli Madya Institut Teknologi Telkom.
Nancy, Suci. 2013. Batas Zona Ekonomi Eksklusif, Laut Teritorial, dan Landas Kontinen.
Avalaible
at
http://campusnancy.blogspot.com/2013/04/batas-zona-ekonomieksklusif-laut.html. diakses oleh Hani Hidayah tanggal 12 September 2014.
Surya Ricky.2012. Analisis tegangan pada sayap horizontal bagian ekor aeromodelling tipe
glider akibat laju aliran udara dengan menggunakan software berbasis computional
fluid dynamic (cfd). Jurnal e-Dinamis, vol 1, No.1.
Undang-undang RI No. 5 tahun 1983 tentang Zona Ekonomi Eksklusif Indonesia
Undang-undang No. 1 tahun 1973 tentang Landas Kontinen Indonesia
www.google.co.id
www.hobbyking.com
www.Bandung-aeromodeling.com
Asrin
Pesawat Amfibi Pengawas, Pengintai, Penjaga lautan Indonesia Berbahan Bakar Solar Sel
P a g e | 11
Asrin
Pesawat Amfibi Pengawas, Pengintai, Penjaga lautan Indonesia Berbahan Bakar Solar Sel
P a g e | 12
Asrin
Pesawat Amfibi Pengawas, Pengintai, Penjaga lautan Indonesia Berbahan Bakar Solar Sel
P a g e | 13
Asrin
Pesawat Amfibi Pengawas, Pengintai, Penjaga lautan Indonesia Berbahan Bakar Solar Sel
P a g e | 14
Asrin
Pesawat Amfibi Pengawas, Pengintai, Penjaga lautan Indonesia Berbahan Bakar Solar Sel
P a g e | 15
Asrin
Pesawat Amfibi Pengawas, Pengintai, Penjaga lautan Indonesia Berbahan Bakar Solar Sel
P a g e | 16
Asrin
Pesawat Amfibi Pengawas, Pengintai, Penjaga lautan Indonesia Berbahan Bakar Solar Sel
P a g e | 17
Lampiran 2. Justifikasi Anggaran Kegiatan
A. Peralatan Penunjang
Material
Justifikasi
Anggaran
Kuantitas
Harga
Satuan (Rp)
Jumlah (Rp)
Soldering Iron 30W ( EU,
23QVAC)
Merangkai
Komponen Elektronis
Panel Surya
1
130.000
130000
tempat menyimpan
peralatan dan bahan
yang dibeli
1
180.000
180000
timah - timah untuk
penyolderan
komponen
2
65.000
130000
Disoldering
DEKKO DS - 200
menarik timah solder
jika berlebih atau
terjadi kesalahan pada
rangkaian
2
55.000
110000
Cutter
Memotong PCB yang
di rakit dengan Panel
Surya
1
5000
5000
Multimeter
Untuk mengukur arus,
tegangan, hambatan
pada rangkaian
1
150.000
150000
7
15.000
105000
1
240.000
240000
1
350.000
350000
Shinpo
HERCULES CB
150 Case (150
Liter)
Timah ASAHI
0.8mm 60/40
1/4Kg (1 rol - 45
m)
Dekko 30/40Sb
Solder goot Cs - 31
Bor Sit Mini
Sebagai cadangan
Mata solder
untuk menyolder
komponen komponen elektronis
dengan PCB
Untuk melubagi PCB
dan Panel Surya
Tool Box
Untuk menyimpan
peralatan dan bahan
2
80.000
160000
Kabel Jumper male
- Female
Sebagai Penghubung
antar komponen saat
uji coba
10
30.000
300000
Li-Ion/Polymer
Battery
Charger/Balancer
50W,5A
Sebagai pengisi daya
pada Battery LiPo
1
450.000
450000
Pemotong
Styrofoam
Pemotong untuk
pembuatan badan
pesawat
2
150.000
300000
Asrin
Pesawat Amfibi Pengawas, Pengintai, Penjaga lautan Indonesia Berbahan Bakar Solar Sel
P a g e | 18
Lem Alteco
Perekat antara
komponen pada body
pesawat
5
3000
15000
Helping Han
DEKKO 10H
Untuk menjepit PCB
yang disolder dan
membantu melihat
jalur eektronik yang
kecil pada perakitan
ulang panel surya
2
110.000
220000
SUBTOTAL
Rp2.845.000
Kuantitas
Harga
Satuan (Rp)
Jumlah (Rp)
B. Bahan Habis Pakai
Material
Justifikasi
Anggaran
Propeler
Pemberi daya
dorong pada
pesawat UAV Asrin
2
20.000
40000
Kabel Jamper
male - female
Penghubung antara
Komponen
1
10000
10000
Set Mur baut
Memasang dan
merekatkan antar
komponen
1
40000
40000
PCB
Perakitan ulang set
Panel surya
2
20000
40000
Servo 10 Kg
Sebagai pembelok
sayap pesawat
2
75000
150000
LiPo Mattery
5000mAh
Sumber catu daya
1
450.000
450000
1
450.000
450000
2
250000
500000
Set Solat Sell
Motor Brushless
10000KV
Sebagai sumber
Energi Charge
Alternatif
Mesin utama
pendorong Pesawat
UAV Asrin
3DR Radio
Telemetry Kit
433Mhz
Jalur komunikasi
antara UAV dengan
GCS
1
600.000
600000
Expanded
Polyolefin
Bahan pembuatan
Body Pesaat dan
sayap pesawat
1
350000
350000
Asrin
Pesawat Amfibi Pengawas, Pengintai, Penjaga lautan Indonesia Berbahan Bakar Solar Sel
P a g e | 19
Lem Perekat
Perekat untuk
pembuatan body
pesawat
3
20.000
60000
Plastik
pembungkus
body
pembungkus pada
body dan sayap
pesawat UAV
1
20.000
20000
Remote 8 Chanel
Pengontrol pesawat
jalur bypass
1
900.000
900000
Camera Mobius
HD
Camera pengintai
untuk pemantauan
lautan
1
500.000
500000
ArduPilot Mega
APM 2
Otak utama dari
autopilot pesawat
UAV ASRIN
1
900.000
900000
ESC ( Elektic
Speed Controler )
30 A
Pengatur kecepatan
pada Motor Brushless
2
150.000
300000
SUBTOTAL
Rp5.310.000
C. Perjalanan
Material
Justifikasi Anggaran
Kuantitas
Harga
Satuan (Rp)
Jumlah (Rp)
Bahan bakar Motor
Perjalanan membeli
bahan dan alat dalam
kota
4
20000
80000
Bandung
perjalanan pulang pergi pembuatan body
pesawat
2
50.000
100000
1
200.000
200000
5
250.000
1250000
Transportasi
Seminar
Uji Coba Alat
transportasi
menghadiri seminar
aeromedeling
Uji coba alat ke
perairan
SUBTOTAL
Rp1.630.000
Kuantitas
Harga
Satuan (Rp)
Jumlah (Rp)
3
25.000
75.000
D. Lain – Lain
Material
Justifikasi Anggaran
Cetak Proposal
Mencetak proposal
Asrin
Pesawat Amfibi Pengawas, Pengintai, Penjaga lautan Indonesia Berbahan Bakar Solar Sel
P a g e | 20
Materai Rp. 6000
Pengiriman
barang dalam
negeri
Alat tulis Kantor
Administrasi lembar
pernyataan
Administrasi
pengiriman bahan
impor
Peralatan
administrasi dan
laporan
2
7.000
14.000
8
20.000
160.000
1
36000
36.000
Log Book PKM
Administrasi
2
40.000
80.000
Peminjaman
Laboratorium
Biaya masuk Lab.
Peminjaman alat - alat
Lab Elektronika dan
Instrumentasi
3
450.000
1.350.000
SUBTOTAL
Rp1.715.000
TOTAL
Rp11.500.000
Asrin
Pesawat Amfibi Pengawas, Pengintai, Penjaga lautan Indonesia Berbahan Bakar Solar Sel
P a g e | 21
Lampiran 3. Susunan Organisasi Tim Pelaksana dan Pembagian Tugas
Program
Studi
Bidang
Ilmu
Alokasi Waktu
( Jam/Minggu)
Robi Hidayat
1 (11/316648/PA/13783)
Elektronika
dan
Instrumentasi
Sistem
Cerdas
21 Jam /
Minggu
Hani Hidayah
2 (11/312768/GE/6984 )
Pembangunan Image
Wilayah
Processing
No
Nama / NIM
Sofyan Yusuf
3 (11/319711/TK/38829)
FisikaTeknik
21 Jam /
Minggu
21 Jam /
Elektronika Minggu
Asrin
Pesawat Amfibi Pengawas, Pengintai, Penjaga lautan Indonesia Berbahan Bakar Solar Sel
Uraian Tugas
Konseptor,
mengkoordinasikan
tugas dan time line
program, membuat
proposal ,
presentasi dan
desain prototype
Pesawat Amfibi
ASRIN, Instalasi
Program Autopilot
pada UAV ARSIN.
Melakukan
penelitian di
laboratorium
Elektronika dan
Instrumentasi
mengenai Panel
Surya, Melakukan
Dokumentasi,
Mengurus
administrasi dan
menyediakan
komponen yang
dibutuhkan,
Menganalisa data
hasil gambar dari
camera mobius.
Melakukan
penelitian di
laboratorium
Elektronika dan
Instrumentasi
mengenai Panel
Surya ,
Perancangan
Peralatan
Elektronik dan
Mekanis pada
Panel Surya,
Konfigurasi sistem
P a g e | 22
Putri Hardiani
Aryaningrum
4 (11/320056/GE/07226)
Kartografi
dan
Penginderaan
Jauh
Geografi
21 Jam /
Minggu
Asrin
Pesawat Amfibi Pengawas, Pengintai, Penjaga lautan Indonesia Berbahan Bakar Solar Sel
telemetry pada
jalur komunikasi
UAV,
Perancangan
sistem Ground
Control Station
pada Ardupilot
Mega APM2, dan
Telemetry pada
UAV
Perancangan,
Penerapan, Analisa
Solar Surya
efisiensi panel
surya pada pesawat
UAV ASRIN,
Pemetaan Hasil
Citra, Pembuatan
Log book.
P a g e | 23
Asrin
Pesawat Amfibi Pengawas, Pengintai, Penjaga lautan Indonesia Berbahan Bakar Solar Sel
P a g e | 24
Lampiran 5. Gambaran Teknologi yang hendak diterapkembangkan
a. Gambaran Teknologi pada Autopilot UAV
Gambar 5.1 Sistem Display GCS pada PC
Gambar 5.4 battery
Gambar 5.2 Ardupilot Sebagai
Otak Autopilot
Gambar 5.3 GPS sebagai
Penentu Posisi
Gambar 5.9 Controler Flight
Gambar 5.5 ESC
kiri
Gambar 5.7 ESC
kanan
Gambar 5.6 ESC
tengah
Gambar 6.0 MotorBrushless
Kiri
Gambar 6.2 MotorBrushless
Kanan
Gambar 6.1 MotorBrushless
Tengah
Gambar 6.3
Propeler kiri
Gambar 6.5
Propeler kanan
Gambar 6.4
Propeler tengah
Asrin
Pesawat Amfibi Pengawas, Pengintai, Penjaga lautan Indonesia Berbahan Bakar Solar Sel
P a g e | 25
b. Gambran Teknologi pada Panel Surya AUV
Gambar 6.6 Skema Power Managemen pada UAV dengan Panel Surya
Gambar 6.7 Skema Syap
Gambar 6.8 panel Surya yg akan di implementasikan
Gambar 6.9 Battrey
Gambar 7.0 Sema Sayap pada UAV dengan Panel Surya
Gambar 7.1 Skema Bentuk Pesawat Asrin
Asrin
Pesawat Amfibi Pengawas, Pengintai, Penjaga lautan Indonesia Berbahan Bakar Solar Sel
P a g e | 26
c. Gambaran Teknologi Sistem Pemantauan
Gambar 7.2 Skema GCS
Gambar 7.3 KIT Camera Mobius FPV dan Transiter
Gambar 7.4 reciver camera pengintai
Gambar 7.4 Modul Receiver data camera pengintai
d. Gambaran Sistem secara kecesuruhan
Gambar 7.5 Gambaran skema sistem pesawat ASRIN
Asrin
Pesawat Amfibi Pengawas, Pengintai, Penjaga lautan Indonesia Berbahan Bakar Solar Sel