Gambar 1 :Prinsip kerja Radar
Rumus –rumus Radar Berikut daftar simbol yang digunakan dan
satuan-satuannya : P
t
Transmitted Power Watt
P
r
Received Power direct path Watt
P
s
Scattered power
Watt P
n
Noiser Power
Watt G
t
Gain transmitter
G
r
Gain receiver
λ Panjang gelombang m
R
1
Jarak antara Transmitter ke target m h
Ketinggian target
m σ
Radar cross section m
2
Rumus Umum Radar :
Pe = Pt . G
2
. σ. λ
2
4 Π
3
R
4
..….1 Sehingga jarak R dapat diperoleh dengan rumus :
2 2
4 3
. .
. .4
Pt G R
Pe
λ σ ππ
=
..….2 Jarak jangkau maksimum Radar R
max
Dari rumus di atas, dapat diturunkan rumus untuk mencari jangkauan maksimum radar. Dengan asumsi
P
s
, G, λ konstan, radar cross section = 1m
2
.
2 2
4 max
3 min
. .
. .4
Pt G R
Pe
λ σ ππ
=
…………3 Pe
min
= Daya terkecil yang mampu diditeksi oleh radar.
Rmax = Jarak jangkau maksimum radar. 2.2 Passive radar
Passive radar merupakan salah satu teknologi Radar yang memanfaatkan iluminasi GEM dari
sumber lain untuk mendeteksi target. Teknologi ini memanfaatkan infrastruktur yang sudah ada,
ditambahkan dengan sistem penerima sinyal yang mempunyai algorithma untuk mengolah sinyal echo
dari sumber tersebut menjadi informasi target. Pendeteksian target passive radar menggunakan
prinsip Passive Coherent Location. Contohnya, dengan memanfaatkan sinyal FM, sinyal VHF televisi
dan sinyal seluler. Passive Coherent Location
Proses penentuan lokasi suatu target dengan sistem ini Passive Coherent Location dapat
digambarkan sebagai berikut :
Gambar 2 : Proses deteksi target dengan passive coherent
location
Receiver dibuat secara khusus untuk mendeteksi sinyal echo dari target. Selanjutnya sinyal tersebut
diolah untuk menentukan posisi dari target. 2.3 Celular Radar
Passive radar yang menggunakan sinyal seluler
dikenal dengan sebutan cellular radar. Dengan teknologi seluler, passive radar dimungkinkan untuk
mendeteksi target yang berada di tempat jauh dan bergerak cepat secara real time dengan biaya yang
relatif murah. Cellular radar ini, berlaku sebagai sebuah sistem radar yang mampu mendeteksi dan
memproses data dengan cepat. Sedangkan sebagai sistem seluler, mempunyai coverage yang luas.
Bagian pertama dari identifikasi target adalah pendeteksian oleh sejumlah receiver yang memproses
secara digital sinyal echo dari target. Yang ke dua, yaitu sistem seluler mendeteksi target dengan
melakukan pengolahan dan pengkombinasikan sinyal- sinyal echo tersebut. Sinyal-sinyal tersebut diolah oleh
sebuah jaringa yang mengakomodir BTS-BTS penerima sinyal.
Di Indonesia, teknologi seluler sudah digunakan secara luas. BTS-BTS seluer tersebut sudah
menjangkau daerah-daerah pelosok yang tidak dilingkupi oleh sistem radar TNI-AU. Dengan alasan
tersebut, digunakanlah teknologi seluler untuk dikembangkan sebagai cellular Radar.
3. SEMIANALITIK TEORI
Semianalaitik dari teori passive radar dengan memanfaatkan teknologi seluler ini memakai asumsi
2
antenna yang digunakan adalah isotropis. Walaupun dalam kenyataan tidak mungkin membuat antenna
isotropis, tapi dalam hal ini penggunaan antenna isotropis bertujuan untuk memudahkan analisis dan
perhitungan.
Selanjutnya ntuk menentukan jangkauan dari passive radar dapat didefinisikan dari SCR Sinyal to
Cluster Rasio yang diturunkan dari rumus persamaan radar 11 di atas.
..….4 Untuk antenna isotropis :
..….5 Llyods Mirror
Dengan memakai asumsi target terbang rendah dekat dengan tanah, maka efek Llyods mirror perlu
diperhitungkan. Pengaruh pada factor propagasi sinyal adalah sebagai berikut :
P r,h,H ≈ 4 Sin
2
khHr Karena khHr 1 maka nilai Sin dapatdi expand
mejadi
..….6 Dengan r merupakan ground range dan R adalah slant
range, untuk target yang terbang rendah r R
sehingga persamaan dapat disederhanakan menjadi:
..….7 Lyods Mirror dengan target jauh
Ketika target berada jauh dari BTS, dengan kondisi R
t
R
sr
R
x
maka nilai SCR dapat disederhanakan sebagai berikut :
..….8 Pendeteksian Target
Berdasarkan ketinggian target, perkiraan posisi target dapat dikategorikan menjadi 3 buah posisi.
a Target terbang rendah
b Target terbang sedang
c Target terbang tinggi
Target terbang rendah Ketika target terbang rendah, dimana
ketinggiannya kurang dari jarak antara BTS satu dengan yang lainnya h Rx, berdasar :
Dan dengan kondisi BTS yang banyak maka, jarak Transmitter ke target Rts dan jarak Transmitter ke
receiver Rtr jika dikomparasikan akan mempunyai nilai yang lebih besar dibanding jarak target ke
receiver Rsr. Sehingga rumus di atas dapat disederhanakan menjadi
Maka diperoleh rumus SCR yang baru sebagai berikut:
..….9 Melalui metode pendekatan dapat diperoleh
SCR -71 – 20 Log[Rxkm] + σ + propagasi
Nilai -71 sudah termasuk faktro 4 π dan konversi
dari meter ke kilo meter. Karena posisi target yang masih rendah maka 2D Geometric dilution of
precission GDOP akan bernilai kecil sedangkan 3D
GDOP bernilai besar. Hal ini dikarenakan posisi target, transmitter dan receiver yang relatif berada
pada satu bidang datar. Dengan kata lain resolusi 3D nya bernilai rendah, tapi posisi horizontal target dapat
ditentukan dengan baik. Target terbang sedang
Berdasar rumus 4, posisi target yang berada di ketinggian sedang dibandingkan dengan perbandingan
jarak antara transmitter ke receiver. Nilai Rts dan Rsr Rx , pada kondisi tersebut efek Llyods mirror akan
bertambah karena semakain banyaknya path propagasi sinyal.
Faktor Llyods mirror yang berpengaruh pada setiap path yaitu :
4 sin2khHr mempunyai rata-rata factor 2 +3dB. Karena
dinumerator terdapat 2 faktor Llyods mirror sedangkan di denominator hanya mempunyai satu
kmaka nilainya akan menjadi 3dB lebih tinggi dibanding propagasi sinyal di ruang bebas.
Dari kondisi di atas dapat diambil kesimpulan sebagai berikut :
ketika target terbang pada ketinggian sedang dengan parameter hamper sama dengan jarak antara
transmitter ke receiver maka
3
SCR -68 – 20 log [Rxkm] + σ
nilai 2D dan 3D GDOP akan menjadi bagus Target terbang tinggi
Kondisi ini mirip pada konvensional radar, dimana Rts ~ Rsr ~ R. Untuk menentukan target,
maka sinyal dibandingkan kekuatannya dari area yang luas. Ukuran luas area akan sebanding dengan kuadrat
dari ketinggian target.
Dari kondisi tersebut, maka nilai SCR dapat dihitung sebagai berikut :
SCR -68 -20log[RxR
2
km] + σ
Dengan menambahkan power dari beberapa receiver ∆SCR=20logRRxkm maka nilai SCR sistem
menjadi: SCRsystem -68-20log{RtrRxRkm] +
σ Jarak , elevasi maupun azimuth target dapat dihitung
pada kondisi ini, namun transverse posisinya akan lebih susah ditetukan.
Dari rumusan di atas, dapat disimpulkan secara teoritis teknologi seluler dapat dimanfaatkan untuk
passive radar. Dengan kondisi semakin jauh target dari transmitterreceiver maka performasi cellular radar
untuk mendeteksi target akan semakin turun.
4. CELLULAR RADAR DENGAN
