Akustik Kelautan Tinjauan Akustik (1)
Akustik Kelautan
1. Latar Belakang
Acoustic System mulai dikenal dan populer dengan istilah SONAR (sound
navigation and ranging). ASDIC ‘Allied Submarine Detection Investigation
Committee‘ pada masa Perang Dunia I (PD I). Lalu Acoustic System mulai
dikembangkan oleh Inggris pada masa pra-Perang Dunia II (PD II) dengan membuat
ASDIC (Anti Sub-marine Detection Investigation Committee) yang terbukti sangat
berguna bagi Angkatan Laut Negara-negara Sekutu pada PD II. Setelah PD II
berakhir, penggunaan akustik semakin berkembang luas untuk tujuan damai dan
ilmiah, antara lain digunakan untuk; mempelajari proses perambatan suara pada
medium air, penelitian sifat-sifat akustik dan benda-benda yang terdapat pada suatu
perairan, komunikasi dan penentuan posisi di kolom perairan. Selanjutnya
perkembangan akustik semakin pesat pada awal dekade 70-an karena telah
ditemukan Echo Integrator yang dapat menghasilkan nilai absolut untuk pendugaan
dan estimasi bawah air.
Hydro-acoustic merupakan suatu teknologi pendeteksian bawah air dengan
menggunakan perangkat akustik (acoustic instrument), beberapa antara lain:
ECHOSOUNDER, FISHFINDER, dan SONAR. Teknologi ini menggunakan suara
atau bunyi untuk melakukan pendeteksian. Sebagaimana diketahui bahwa
kecepatan suara di air adalah 1.500 m/detik, sedangkan kecepatan suara di udara
hanya 340 m/detik, sehingga teknologi ini sangat efektif untuk deteksi di bawah air.
Beberapa langkah dasar pendeteksian bawah air adalah adanya transmitter yang
menghasilkan listrik dengan frekwensi tertentu. Kemudian disalurkan ke transducer
yang akan mengubah energi listrik menjadi suara, kemudian suara tersebut dalam
berbentuk pulsa suara dipancarkan (biasanya dengan satuan ping).
Suara yang dipancarkan tersebut akan mengenai obyek (target), kemudian suara itu
akan dipantulkan kembali oleh obyek (dalam bentuk echo) dan diterima kembali oleh
alat transducer. Echo tersebut diubah kembali menjadi energi listrik; lalu diteruskan
ke receiver dan oleh mekanisme yang cukup rumit hingga terjadi pemprosesan
dengan menggunakan echo signal processor dan echo integrator.
Pemrosesan didukung oleh peralatan lainnya; komputer; GPS (Global Positioning
System), Colour Printer, software program dan kompas. Hasil akhir berupa data siap
diinterpretasikan untuk bermacam-macam kegunaan yang diinginkan. Bila
dibandingkan dengan metode lainnya dalam hal estimasi atau pendugaan, teknologi
hydro- acoustic memiliki kelebihan, antara lain. Informasi pada areal yang dideteksi
dapat diperoleh secara cepat (real time). Dan secara langsung di wilayah deteksi (in
situ).
Kelebihan lain adalah tidak perlu bergantung pada data statistik. Serta tidak
berbahaya atau merusak objek yang diteliti (friendly), karena pendeteksian dilakukan
dari jarak jauh dengan menggunakan suara (underwater sound). Menurut
MacLennan and Simmonds (1992) hasil estimasi populasi adalah nilai absolut.
Hydro-acoustic dapat digunakan dalam mengukur dan menganalisa hampir semua
yang terdapat di kolom dan dasar air, aplikasi teknologi ini untuk berbagai keperluan
antara lain adalah; eksplorasi bahan tambang, minyak dan energi dasar laut (seismic
survey), deteksi lokasi bangkai kapal (shipwreck location), estimasi biota laut,
mengukur laju proses sedimentasi (sedimentation velocity), mengukur arus dalam
1.
2.
3.
1.
2.
3.
kolom perairan (internal wave), mengukur kecepatan arus (current speed),
mengukur kekeruhan perairan (turbidity) dan kontur dasar laut (bottom contour).
Saat ini hydro-acoustic memiliki peran yang sangat besar dalam sektor kelautan dan
perikanan, salah satunya adalah dalam pendugaan sumberdaya ikan (fish stock
assessment). Teknologi hydro-acoustic dengan perangkat echosounder dapat
memberikan informasi yang detail mengenai kelimpahan ikan, kepadatan ikan
sebaran ikan, posisi kedalaman renang, ukuran dan panjang ikan, orientasi dan
kecepatan renang ikan serta variasi migrasi diurnal-noktural ikan. Saat ini instrumen
akustik berkembang semakin signifikan, dengan dikembangkannya varian yang lebih
maju, yaitu Multibeam dan Omnidirectional. Perangkat Echosounder memiliki
berbagai macam tipe, yaitu single beam, dual beam.
Metode hydro-acoustic merupakan suatu usaha untuk memperoleh informasi
tentang obyek di bawah air dengan cara pemancaran gelombang suara dan
mempelajari echo yang dipantulkan. Dalam pendeteksian ikan digunakan sistem
hidroakustik yang memancarkan sinyal akustik secara vertikal, biasa disebut echo
sounder atau fish finder (Burczynski, 1986). Penggunaan metode hydro-acoustic
mempunyai beberapa kelebihan, diantaranya :
Berkecepatan tinggi,
Estimasi stok ikan secara langsung dan wilayah yang luas dan dapat memonitor
pergerakan ikan,
Akurasi tinggi tidak berbahaya dan merusak sumberdaya ikan dan lingkungan,
karena frekwensi suara yang digunakan tidak membahayakan bagi si pemakai alat
maupun obyek yang disurvei.
Akustik pasif merupakan suatu aksi mendengarkan gelombang suara yang datang
dari berbagai objek pada kolom perairan, biasanya suara yang diterima pada
frekuensi tertentu ataupun frekuensi yang spesifik untuk berbagai analisis. Pasif
akustik dapat digunakan untuk mendengarkan ledakan bawah air (seismic), gempa
bumi, letusan gunung berapi, suara yang dihasilkan oleh ikan dan hewan lainnya,
aktivitas kapal-kapal ataupun sebagai peralatan untuk mendeteksi kondisi di bawah
air (hidroakustik untuk mendeteksi ikan).
Akustik aktif memiliki arti yaitu dapat mengukur j arak dari objek yang dideteksi dan
ukuran relatifnya dengan menghasilkan pulsa suara dan mengukur waktu tempuh
dari pulsa tersebut sejak dipancarkan sampai diterima kembali oleh alat serta
dihitung berapa amplitudo yang kembali. Akustik aktif memakai prinsip dasar
SONAR untuk pengukuran bawah air. Akustik aktif seperti split-beam system dapat
mendeteksi organisme yang berukuran kecil (contoh:krill), dengan tanpa batasan
ukuran. Posisi dari ikan dapat dideteksi secara akurat dengan menggunakan split
beam system, dapat juga digunakan untuk menghitung target strength, kecepatan
jelajah serta arah pergerakan dari suatu objek. Dengan perkembangan zaman
yang begitu pesat, ilmu akustik juga berkembang sejalan dengan kebutuhan
manusia. Arah penelitian dari akustik aktif termasuk penemuan multibeam, multifrekuensi, dan “high frequency imaging system”.
2. Manfaat
Dapat mengetahui daerah diduga mempunyai kelimpahan/kepadatan ikan yang
tinggi.
Memberikan Informasi kepada Nelayan setempat sekaligus mengevaluasi kinerja
unit penangkapan yang digunakan sehingga dapat dihasilkan hasil tangkapan yang
optimum.
Memberikan informasi kepada pelayaran agar terhindar dari bahaya-bahaya kapal
kandas dikarenakan dangkalnya suatu perairan.
4. Dapat mempermudah unit penelitian laut beserta sumberdaya laut tersebut.
Pembahasan
Perangkat Akustik (Acoustic Instrument)
1. Echosounder
Echosounder merupakan salah satu alat yang penting untuk mengetahui kedalaman
laut dan dapat juga sebagai pengukur jarak dengan ultr sonic. Kedalaman dasar laut
dapat dihitung dari perbedaan waktu antara pengiriman dan penerimaan pulsa
suara. Echosounder memiliki beberapa pertimbangan sistem, diantaranya Side-Scan
Sonar, Sub-Bottom Profling, Single-Beam Echosounder, dan Multi-Beam
Echosunder.
Side-Scan Sonar pada saat ini, pengukuran kedalaman dasar laut (bathymetry)
dapat dilaksanakan bersama-sama dengan pemetaan dasar laut (Sea Bed Mapping)
dan pengidentifikasian jenis-jenis lapisan sedimen dibawah dasar laut (subbottom
profilers).
Sistem Side-Scan Sonar mengirimkan pulsa akustik pada suatu sisi dari receiver
dan merekam amplitude energi balikan dari pulsa yang dipancarkan oleh sensor.
Tiap pancaran pulsa, satu lajur kecil (sekitar 100 sampai 200 m ke tiap sisi) dari
dasar laut dipetakan. Tiap pergerakan kapal, lajur ke lajur dipetakan. Pada dasar
laut yang datar sempurna semua energi dipantulkan dari sensor sonar dan tidak ada
sinyal yang terekam. Dalam faktanya, dasar laut tidak rata sempurna.
Ketidakteraturan seperti bebatuan dan riak-riak air karena pantulan (backscatter)
dari energi akustik dan sistem dapat menyediakan informasi secara kasar keadaan
dasar laut.
Sub-Bottom Profling Adalah merupakan suatu sistem untuk mengidentifikasi dan
mengukur variasi dari lapisan-lapisan sedimen yang ada di bawah permukaan air.
Sistem akustik yang digunakan dalam penentuan sub-bottom profiling hampir sama
dengan alat pada echosounder.
Sumber suara memancarkan sinyal secara vertikal ke bawah menelusuri air dan
reciever memonitor sinyal balikan yang telah dipantulkan dasar laut. Batasan antara
dua lapisan memiliki perbedaan ciri akustik (acoustic impedance = rintangan
akustik). Sistem menggunakan energi pantulan untuk mengumpulkan informasi
lapisan-lapisan sedimen di bawah dasar permukaan air (tampilan muka sedimen
bawah air). Rintangan akustik berhubungan dengan tingkat kekentalan atau berat
jenis (densitas) dari kandungan material dan tingkat kecepatan suara menelusuri
material. Ketika terjadi perubahan rintangan akustik, seperti tampilan muka sedimen
bawah air, bagian suara yang diteruskan kemudian dipantulkan kembali.
Bagaimanapun, beberapa energi suara menembus menelusuri sampai batas dan
kedalam lapisan sedimen. Energi ini dipantulkan ketika menembus batas antara
lapisan sedimen yang lebih dalam yang memiliki rintangan akustik yang berbedabeda. Sistem ini menggunakan energi yang dipantulkan oleh lapisan-lapisan untuk
membentuk penampang dari bagian sub-bottom lapisan-lapisan sedimen.
Beberapa parameter-parameter dari sonar (tenaga keluaran, frekuensi dari sinyal,
dan panjang gelombang pulsa yang dipancarkan) mempengaruhi performa dari alat
yang digunakan.
Single-Beam Echosunder merupakan alat ukur kedalaman air yang menggunakan
pancaran tunggal sebagai pengirim dan penerima sinyal gelombang suara. Sistem
batimetri dengan menggunakan single beam secara umum mempunyai susunan :
transciever (tranducer/reciever) yang terpasang pada lambung kapal atau sisi
bantalan pada kapal. Sistem ini mengukur kedalaman air secara langsung dari kapal
penyelidikan. Transciever yang terpasang pada lambung kapal mengirimkan pulsa
akustik dengan frekuensi tinggi yang terkandung dalam beam (gelombang suara)
secara langsung menyusuri bawah kolom air. Energi akustik memantulkan sampai
dasar laut dari kapal dan diterima kembali oleh tranciever. Transciever terdiri dari
sebuah transmitter yang mempunyai fungsi sebagai pengontrol panjang gelombang
pulsa yang dipancarkan dan menyediakan tenaga elektris untuk besar frekuensi
yang diberikan. Transmitter ini menerima secara berulang-ulang dlam kecepatan
yang tinggi, sampai pada orde kecepatan milisekon. Perekaman kedalaman air
secara berkesinambungan dari bawah kapal menghasilkan ukuran kedalamn
beresolusi tinggi sepanjang lajur yang disurvei. Informasi tambahan seperti heave
(gerakan naik-turunnya kapal yang disebabkan oleh gaya pengaruh air laut), pitch
(gerakan kapal ke arah depan (mengangguk) berpusat di titik tengah kapal), dan roll
(gerakan kapal ke arah sisi-sisinya (lambung kapal) atau pada sumbu memanjang)
dari sebuah kapal dapat diukur oleh sebuah alat dengan nama Motion Reference
Unit (MRU), yang juga digunakan untuk koreksi posisi pengukuran kedalaman selam
proses berlangsung. Single-Beam echosounder relatif mudah untuk digunakan,
tetapi alat ini hanya menyediakan informasi kedalaman sepanjang garis track yang
dilalui oleh kapal. Jadi, ada feature yang tidak terekam antara lajur per lajur sebagai
garis tracking perekaman, yang mana ada ruang sekitar 10 sampai 100 m yang tidak
terlihat oleh sistem ini.
Multi-Beam Echosunder merupakan alat untuk menentukan kedalaman air dengan
cakupan area dasar laut yang luas. Prinsip operasi alat ini secara umum adalah
berdasar pada pancaran pulsa yang dipancarkan secara langsung ke arah dasar
laut dan setalah itu energi akustik dipantulkan kembali dari dasar laut (sea bed),
bebrapa pancaran suara (beam) secara elektronis terbentuk menggunakan teknik
pemrosesan sinyal sehingga diketahui sudut beam. Dua arah waktu penjalaran
antara pengiriman dan penerimaan dihitung dengan algoritma pendeteksian
terhadap dasar laut tersebut. Dengan mengaplikasikan penjejakan sinar, sistem ini
dapat menentukan kedalaman dan jarak transveral terhadap pusat area liputan.
Multi-Beam Echosounder dapat menghasilkan data batimetri dengan resolusi tinggi (
0,1 m akurasi vertikal dan kurang dari 1 m akurasi horisontalnya).
2. Fish Finder
Fish Finder bekerja berdasarkan pemantulan gelombang suara yang dipancarkan
dari permukaan perairan sampai dasar lautan. Ketika bunyi yang dipancarkan
kedasar lautan tersebut membentur suatu benda dan kembali ke penerima sonar,
maka jaraknya yang ditempuh oleh bunyi tersebut dapat diukur, maka dapat
diketahui letak benda tersebut dibawah permukaan laut.
3. Sonar
Sonar (Sound Navigation and Ranging) merupakan suatu peralatan atau piranti yang
digunakan dalam komunikasi di bawah laut, sonar sendiri bekerja untuk mencari
atau mendeteksi suatu benda yang ada di bawah laut dengan cara mengirim
gelombang suara yang nantinya gelombang suara tersebut dipantulkan kembali oleh
benda yang akan dideteksi. Sonar biasa dimanfaatkan dalam mengukur kedalaman
laut (Bathymetry), pengidentifikasian jenis-jenis lapisan sedimen dasar laut
(Subbottom Profilers), pemetaan dasar laut (Sea Bed Mapping), mendeteksi kapal
selam dan ranjau, analisa dampak lingkungan didasar laut, menangkap ikan serta
berbagai kegiatan komunikasi di bawah laut. Sebuah sonar terdiri dari sebuah
pemancar, transducer, penerima/receiver, dan layar monitor. Sonar sendiri pada
awalnya diinspirasi dari lonceng bawah air yang digunakan untuk mengukur
kecepatan suara dalam air, kemudian berkembang dan dimanfaatkan dalam
mendeteksi gunung es yang ada dalam laut ketika kapal laut melintas. Seiring
dengan perkembangan waktu, sonar dimanfaatkan dalam perang dunia I untuk
mendeteksi kapal selam. Semenjak itu sonar benar-benar dikembangkan dan
dimanfaatkan dalam dunia militer dan perang.
1. Latar Belakang
Acoustic System mulai dikenal dan populer dengan istilah SONAR (sound
navigation and ranging). ASDIC ‘Allied Submarine Detection Investigation
Committee‘ pada masa Perang Dunia I (PD I). Lalu Acoustic System mulai
dikembangkan oleh Inggris pada masa pra-Perang Dunia II (PD II) dengan membuat
ASDIC (Anti Sub-marine Detection Investigation Committee) yang terbukti sangat
berguna bagi Angkatan Laut Negara-negara Sekutu pada PD II. Setelah PD II
berakhir, penggunaan akustik semakin berkembang luas untuk tujuan damai dan
ilmiah, antara lain digunakan untuk; mempelajari proses perambatan suara pada
medium air, penelitian sifat-sifat akustik dan benda-benda yang terdapat pada suatu
perairan, komunikasi dan penentuan posisi di kolom perairan. Selanjutnya
perkembangan akustik semakin pesat pada awal dekade 70-an karena telah
ditemukan Echo Integrator yang dapat menghasilkan nilai absolut untuk pendugaan
dan estimasi bawah air.
Hydro-acoustic merupakan suatu teknologi pendeteksian bawah air dengan
menggunakan perangkat akustik (acoustic instrument), beberapa antara lain:
ECHOSOUNDER, FISHFINDER, dan SONAR. Teknologi ini menggunakan suara
atau bunyi untuk melakukan pendeteksian. Sebagaimana diketahui bahwa
kecepatan suara di air adalah 1.500 m/detik, sedangkan kecepatan suara di udara
hanya 340 m/detik, sehingga teknologi ini sangat efektif untuk deteksi di bawah air.
Beberapa langkah dasar pendeteksian bawah air adalah adanya transmitter yang
menghasilkan listrik dengan frekwensi tertentu. Kemudian disalurkan ke transducer
yang akan mengubah energi listrik menjadi suara, kemudian suara tersebut dalam
berbentuk pulsa suara dipancarkan (biasanya dengan satuan ping).
Suara yang dipancarkan tersebut akan mengenai obyek (target), kemudian suara itu
akan dipantulkan kembali oleh obyek (dalam bentuk echo) dan diterima kembali oleh
alat transducer. Echo tersebut diubah kembali menjadi energi listrik; lalu diteruskan
ke receiver dan oleh mekanisme yang cukup rumit hingga terjadi pemprosesan
dengan menggunakan echo signal processor dan echo integrator.
Pemrosesan didukung oleh peralatan lainnya; komputer; GPS (Global Positioning
System), Colour Printer, software program dan kompas. Hasil akhir berupa data siap
diinterpretasikan untuk bermacam-macam kegunaan yang diinginkan. Bila
dibandingkan dengan metode lainnya dalam hal estimasi atau pendugaan, teknologi
hydro- acoustic memiliki kelebihan, antara lain. Informasi pada areal yang dideteksi
dapat diperoleh secara cepat (real time). Dan secara langsung di wilayah deteksi (in
situ).
Kelebihan lain adalah tidak perlu bergantung pada data statistik. Serta tidak
berbahaya atau merusak objek yang diteliti (friendly), karena pendeteksian dilakukan
dari jarak jauh dengan menggunakan suara (underwater sound). Menurut
MacLennan and Simmonds (1992) hasil estimasi populasi adalah nilai absolut.
Hydro-acoustic dapat digunakan dalam mengukur dan menganalisa hampir semua
yang terdapat di kolom dan dasar air, aplikasi teknologi ini untuk berbagai keperluan
antara lain adalah; eksplorasi bahan tambang, minyak dan energi dasar laut (seismic
survey), deteksi lokasi bangkai kapal (shipwreck location), estimasi biota laut,
mengukur laju proses sedimentasi (sedimentation velocity), mengukur arus dalam
1.
2.
3.
1.
2.
3.
kolom perairan (internal wave), mengukur kecepatan arus (current speed),
mengukur kekeruhan perairan (turbidity) dan kontur dasar laut (bottom contour).
Saat ini hydro-acoustic memiliki peran yang sangat besar dalam sektor kelautan dan
perikanan, salah satunya adalah dalam pendugaan sumberdaya ikan (fish stock
assessment). Teknologi hydro-acoustic dengan perangkat echosounder dapat
memberikan informasi yang detail mengenai kelimpahan ikan, kepadatan ikan
sebaran ikan, posisi kedalaman renang, ukuran dan panjang ikan, orientasi dan
kecepatan renang ikan serta variasi migrasi diurnal-noktural ikan. Saat ini instrumen
akustik berkembang semakin signifikan, dengan dikembangkannya varian yang lebih
maju, yaitu Multibeam dan Omnidirectional. Perangkat Echosounder memiliki
berbagai macam tipe, yaitu single beam, dual beam.
Metode hydro-acoustic merupakan suatu usaha untuk memperoleh informasi
tentang obyek di bawah air dengan cara pemancaran gelombang suara dan
mempelajari echo yang dipantulkan. Dalam pendeteksian ikan digunakan sistem
hidroakustik yang memancarkan sinyal akustik secara vertikal, biasa disebut echo
sounder atau fish finder (Burczynski, 1986). Penggunaan metode hydro-acoustic
mempunyai beberapa kelebihan, diantaranya :
Berkecepatan tinggi,
Estimasi stok ikan secara langsung dan wilayah yang luas dan dapat memonitor
pergerakan ikan,
Akurasi tinggi tidak berbahaya dan merusak sumberdaya ikan dan lingkungan,
karena frekwensi suara yang digunakan tidak membahayakan bagi si pemakai alat
maupun obyek yang disurvei.
Akustik pasif merupakan suatu aksi mendengarkan gelombang suara yang datang
dari berbagai objek pada kolom perairan, biasanya suara yang diterima pada
frekuensi tertentu ataupun frekuensi yang spesifik untuk berbagai analisis. Pasif
akustik dapat digunakan untuk mendengarkan ledakan bawah air (seismic), gempa
bumi, letusan gunung berapi, suara yang dihasilkan oleh ikan dan hewan lainnya,
aktivitas kapal-kapal ataupun sebagai peralatan untuk mendeteksi kondisi di bawah
air (hidroakustik untuk mendeteksi ikan).
Akustik aktif memiliki arti yaitu dapat mengukur j arak dari objek yang dideteksi dan
ukuran relatifnya dengan menghasilkan pulsa suara dan mengukur waktu tempuh
dari pulsa tersebut sejak dipancarkan sampai diterima kembali oleh alat serta
dihitung berapa amplitudo yang kembali. Akustik aktif memakai prinsip dasar
SONAR untuk pengukuran bawah air. Akustik aktif seperti split-beam system dapat
mendeteksi organisme yang berukuran kecil (contoh:krill), dengan tanpa batasan
ukuran. Posisi dari ikan dapat dideteksi secara akurat dengan menggunakan split
beam system, dapat juga digunakan untuk menghitung target strength, kecepatan
jelajah serta arah pergerakan dari suatu objek. Dengan perkembangan zaman
yang begitu pesat, ilmu akustik juga berkembang sejalan dengan kebutuhan
manusia. Arah penelitian dari akustik aktif termasuk penemuan multibeam, multifrekuensi, dan “high frequency imaging system”.
2. Manfaat
Dapat mengetahui daerah diduga mempunyai kelimpahan/kepadatan ikan yang
tinggi.
Memberikan Informasi kepada Nelayan setempat sekaligus mengevaluasi kinerja
unit penangkapan yang digunakan sehingga dapat dihasilkan hasil tangkapan yang
optimum.
Memberikan informasi kepada pelayaran agar terhindar dari bahaya-bahaya kapal
kandas dikarenakan dangkalnya suatu perairan.
4. Dapat mempermudah unit penelitian laut beserta sumberdaya laut tersebut.
Pembahasan
Perangkat Akustik (Acoustic Instrument)
1. Echosounder
Echosounder merupakan salah satu alat yang penting untuk mengetahui kedalaman
laut dan dapat juga sebagai pengukur jarak dengan ultr sonic. Kedalaman dasar laut
dapat dihitung dari perbedaan waktu antara pengiriman dan penerimaan pulsa
suara. Echosounder memiliki beberapa pertimbangan sistem, diantaranya Side-Scan
Sonar, Sub-Bottom Profling, Single-Beam Echosounder, dan Multi-Beam
Echosunder.
Side-Scan Sonar pada saat ini, pengukuran kedalaman dasar laut (bathymetry)
dapat dilaksanakan bersama-sama dengan pemetaan dasar laut (Sea Bed Mapping)
dan pengidentifikasian jenis-jenis lapisan sedimen dibawah dasar laut (subbottom
profilers).
Sistem Side-Scan Sonar mengirimkan pulsa akustik pada suatu sisi dari receiver
dan merekam amplitude energi balikan dari pulsa yang dipancarkan oleh sensor.
Tiap pancaran pulsa, satu lajur kecil (sekitar 100 sampai 200 m ke tiap sisi) dari
dasar laut dipetakan. Tiap pergerakan kapal, lajur ke lajur dipetakan. Pada dasar
laut yang datar sempurna semua energi dipantulkan dari sensor sonar dan tidak ada
sinyal yang terekam. Dalam faktanya, dasar laut tidak rata sempurna.
Ketidakteraturan seperti bebatuan dan riak-riak air karena pantulan (backscatter)
dari energi akustik dan sistem dapat menyediakan informasi secara kasar keadaan
dasar laut.
Sub-Bottom Profling Adalah merupakan suatu sistem untuk mengidentifikasi dan
mengukur variasi dari lapisan-lapisan sedimen yang ada di bawah permukaan air.
Sistem akustik yang digunakan dalam penentuan sub-bottom profiling hampir sama
dengan alat pada echosounder.
Sumber suara memancarkan sinyal secara vertikal ke bawah menelusuri air dan
reciever memonitor sinyal balikan yang telah dipantulkan dasar laut. Batasan antara
dua lapisan memiliki perbedaan ciri akustik (acoustic impedance = rintangan
akustik). Sistem menggunakan energi pantulan untuk mengumpulkan informasi
lapisan-lapisan sedimen di bawah dasar permukaan air (tampilan muka sedimen
bawah air). Rintangan akustik berhubungan dengan tingkat kekentalan atau berat
jenis (densitas) dari kandungan material dan tingkat kecepatan suara menelusuri
material. Ketika terjadi perubahan rintangan akustik, seperti tampilan muka sedimen
bawah air, bagian suara yang diteruskan kemudian dipantulkan kembali.
Bagaimanapun, beberapa energi suara menembus menelusuri sampai batas dan
kedalam lapisan sedimen. Energi ini dipantulkan ketika menembus batas antara
lapisan sedimen yang lebih dalam yang memiliki rintangan akustik yang berbedabeda. Sistem ini menggunakan energi yang dipantulkan oleh lapisan-lapisan untuk
membentuk penampang dari bagian sub-bottom lapisan-lapisan sedimen.
Beberapa parameter-parameter dari sonar (tenaga keluaran, frekuensi dari sinyal,
dan panjang gelombang pulsa yang dipancarkan) mempengaruhi performa dari alat
yang digunakan.
Single-Beam Echosunder merupakan alat ukur kedalaman air yang menggunakan
pancaran tunggal sebagai pengirim dan penerima sinyal gelombang suara. Sistem
batimetri dengan menggunakan single beam secara umum mempunyai susunan :
transciever (tranducer/reciever) yang terpasang pada lambung kapal atau sisi
bantalan pada kapal. Sistem ini mengukur kedalaman air secara langsung dari kapal
penyelidikan. Transciever yang terpasang pada lambung kapal mengirimkan pulsa
akustik dengan frekuensi tinggi yang terkandung dalam beam (gelombang suara)
secara langsung menyusuri bawah kolom air. Energi akustik memantulkan sampai
dasar laut dari kapal dan diterima kembali oleh tranciever. Transciever terdiri dari
sebuah transmitter yang mempunyai fungsi sebagai pengontrol panjang gelombang
pulsa yang dipancarkan dan menyediakan tenaga elektris untuk besar frekuensi
yang diberikan. Transmitter ini menerima secara berulang-ulang dlam kecepatan
yang tinggi, sampai pada orde kecepatan milisekon. Perekaman kedalaman air
secara berkesinambungan dari bawah kapal menghasilkan ukuran kedalamn
beresolusi tinggi sepanjang lajur yang disurvei. Informasi tambahan seperti heave
(gerakan naik-turunnya kapal yang disebabkan oleh gaya pengaruh air laut), pitch
(gerakan kapal ke arah depan (mengangguk) berpusat di titik tengah kapal), dan roll
(gerakan kapal ke arah sisi-sisinya (lambung kapal) atau pada sumbu memanjang)
dari sebuah kapal dapat diukur oleh sebuah alat dengan nama Motion Reference
Unit (MRU), yang juga digunakan untuk koreksi posisi pengukuran kedalaman selam
proses berlangsung. Single-Beam echosounder relatif mudah untuk digunakan,
tetapi alat ini hanya menyediakan informasi kedalaman sepanjang garis track yang
dilalui oleh kapal. Jadi, ada feature yang tidak terekam antara lajur per lajur sebagai
garis tracking perekaman, yang mana ada ruang sekitar 10 sampai 100 m yang tidak
terlihat oleh sistem ini.
Multi-Beam Echosunder merupakan alat untuk menentukan kedalaman air dengan
cakupan area dasar laut yang luas. Prinsip operasi alat ini secara umum adalah
berdasar pada pancaran pulsa yang dipancarkan secara langsung ke arah dasar
laut dan setalah itu energi akustik dipantulkan kembali dari dasar laut (sea bed),
bebrapa pancaran suara (beam) secara elektronis terbentuk menggunakan teknik
pemrosesan sinyal sehingga diketahui sudut beam. Dua arah waktu penjalaran
antara pengiriman dan penerimaan dihitung dengan algoritma pendeteksian
terhadap dasar laut tersebut. Dengan mengaplikasikan penjejakan sinar, sistem ini
dapat menentukan kedalaman dan jarak transveral terhadap pusat area liputan.
Multi-Beam Echosounder dapat menghasilkan data batimetri dengan resolusi tinggi (
0,1 m akurasi vertikal dan kurang dari 1 m akurasi horisontalnya).
2. Fish Finder
Fish Finder bekerja berdasarkan pemantulan gelombang suara yang dipancarkan
dari permukaan perairan sampai dasar lautan. Ketika bunyi yang dipancarkan
kedasar lautan tersebut membentur suatu benda dan kembali ke penerima sonar,
maka jaraknya yang ditempuh oleh bunyi tersebut dapat diukur, maka dapat
diketahui letak benda tersebut dibawah permukaan laut.
3. Sonar
Sonar (Sound Navigation and Ranging) merupakan suatu peralatan atau piranti yang
digunakan dalam komunikasi di bawah laut, sonar sendiri bekerja untuk mencari
atau mendeteksi suatu benda yang ada di bawah laut dengan cara mengirim
gelombang suara yang nantinya gelombang suara tersebut dipantulkan kembali oleh
benda yang akan dideteksi. Sonar biasa dimanfaatkan dalam mengukur kedalaman
laut (Bathymetry), pengidentifikasian jenis-jenis lapisan sedimen dasar laut
(Subbottom Profilers), pemetaan dasar laut (Sea Bed Mapping), mendeteksi kapal
selam dan ranjau, analisa dampak lingkungan didasar laut, menangkap ikan serta
berbagai kegiatan komunikasi di bawah laut. Sebuah sonar terdiri dari sebuah
pemancar, transducer, penerima/receiver, dan layar monitor. Sonar sendiri pada
awalnya diinspirasi dari lonceng bawah air yang digunakan untuk mengukur
kecepatan suara dalam air, kemudian berkembang dan dimanfaatkan dalam
mendeteksi gunung es yang ada dalam laut ketika kapal laut melintas. Seiring
dengan perkembangan waktu, sonar dimanfaatkan dalam perang dunia I untuk
mendeteksi kapal selam. Semenjak itu sonar benar-benar dikembangkan dan
dimanfaatkan dalam dunia militer dan perang.