Metode Utama Sistem Penentuan Posisi Aku
Metode Utama Sistem Penentuan Posisi Akustik Bawah Air
Adam Irwansyah Fauzi (S5112002), Indonesia
Kata Kunci : Posisi, Akustik, dan Bawah Air
ABSTRACT
Methods of Underwater acoustic positioning vary in terms of accuracy, precision,
design and frequency dependent on their commercial requirements and the operational and
environmental conditions in which they will be used. The primary methods under
consideration are the most commonly used techniques, long baseline (LBL), ultra short
baseline (USBL), and short baseline (SBL) which exhibit the key principles and
considerations associated with acoustic positioning. Application of third methods require
deep user involvement as it comprises time consuming methods of calibration, array
transponders coordinates determination, producing sound velocity profiles etc..
ABSTRAK
Metode penentuan posisi akustik bervariasi terhadap akurasi, presisi, desain dan
frekuensi tergantung pada kebutuhan komersial dan kondisi operasional dan lingkungan
dimana metode tersebut akan digunakan. Metode utama yang dipertimbangkan adalah teknik
yang paling umum digunakan, long baseline (LBL), ultra short baseline (USBL), and short
baseline (SBL) yang menunjukkan prinsip-prinsip dasar dan pertimbangan terkait penentuan
posisi akustik. Penerapan ketiga metode tersebut membutuhkan keterlibatan pengguna yang
terdiri dari waktu yang diperlukan untuk suatu metode kalibrasi, susunan transponder dalam
penentuan koordinat, menghasilkan profil kecepatan gelombang suara, dan lain-lain.
1
Adam Irwansyah Fauzi
Metode Utama Sistem Penentuan Posisi Akustik Bawah Air
Institut Teknologi Sumatera
Bandung, Indonesia, 6 April 2015
Metode Utama Sistem Penentuan Posisi Akustik Bawah Air
Adam Irwansyah Fauzi (S5112002), Indonesia
I.
Pendahuluan
Sistem penentuan posisi akustik bawah air merupakan sebuah sistem untuk penentuan
posisi dan navigasi menggunakan instrumen akustik bawah laut melalui pengukuran jarak
atau sudut. Sistem ini digunakan untuk membantu navigasi jalur pelayaran kapal di perairan,
navigasi instrumen bawah laut (ROV) hingga penentuan posisi peralatan oseanografi. Sistem
penentuan posisi akustik bawah laut umumnya digunakan secara luas untuk pekerjaanpekerjaan bawah laut, termasuk eksplorasi minyak dan gas, ilmu kelautan, operasi
penyelamatan, arkeologi kelautan, penegakan hukum dan aktifitas militer.
Sistem penentuan posisi bawah air dasar menggunakan hydrophone dan beacon.
Hydropone terpasang di perahu, di bawah air dan bekerja seperti antenna. Sedangkan beacon
berada di suatu tempat di bawah air yang mengirimkan sinyal yang ditangkap oleh
hydrophone tersebut. Sistem ini mengukur jarak dan sudut horizontal/azimuth lalu posisi
beacon ditentukan relatif terhadap perahu. Jika lokasi dari perahu diketahui secara tepat,
maka lokasi dari beacon dapat dihitung secara tepat.
II.
Metode Penentuan Posisi Akustik Bawah Laut
Sistem penentuan posisi akustik bawah air secara umum dikategorikan kedalam tiga
tipe, yaitu :
1. Long Baseline Positioning (LBL)
Sistem dasar panjang di dasar laut menggunakan jaringan transponder. Transponder
biasanya dipasang pada sudut-sudut dasar laut. Sistem LBL mengahasilkan akurasi yang
tinggi yang umumnya lebih dari 1m bahkan sampai 0.01 m. jarak hasil dalam geometri
ideal untuk perhitungan posisi. Selain itu sistem LBL beroperasi tanpa jalur akustik ke
permukaan laut. LBL digunakan sebagai penentuan titik acuan awal untuk navigasi.
2
Adam Irwansyah Fauzi
Metode Utama Sistem Penentuan Posisi Akustik Bawah Air
Institut Teknologi Sumatera
Bandung, Indonesia, 6 April 2015
2. Ultra Short Baseline Positioning (USBL)
Sistem ini terkait dengan super (SSBL) yang bergantung pada array hydrophone
yang tersusun secara coplanar dengan jarak 5 – 20 m. transduser yang terintegrasi
biasanya dipasang pada bagian bawah tiang atau di bagian bawah kapal. susunan USBL
transduser digunakan untuk mengukur jarak target dari tiang transduser dengan
menggunakan waktu perjalanan sinyal dan arah target dengan mengukur pergeseran fase
dari sinyal yang diteruskan yang terlihat oleh elemen susunan transduser. Tambahan
sensor seperti GPS, kompas giro digunakan untuk mengimbangi perubahan posisi dan
orientasi dari permukaan kapal dan tiang transdusernya.
Untuk menghitung posisi bawah laut, USBL menghitung rentang dan sudut dari
transceiver ke mercusuar bawah laut. Sudut yang diukur berisi array tranducer. Sebuah
metode yang disebut “fase-diferencing” dalam array transduser digunakan unutk
menghitung sudut transponder bawah laut.
3. Short Baseline Positioning (SBL)
Pada sistem ini menggunakan acuan dasar yang terdiri dari tiga atau lebih
transduser sonar yang dihubungkan dengan kawat ke pusat kotak kontrol. Akurasi
tergantung pada jarak transduser dan metode pemasanganya. Ketika jarak yang
digunakan lebih luas, proses kerjanya mirip seperti sistem LBL. Apabila jaraknya dekat,
maka akurasi berkurang. Sistem SBL sering dipasang pada perahu/kapal. Tingkat
akurasinya sebesar 9 cm.
Sistem SBL tidak memerlukan transponder yang dipasang di dasar laut. Sistem ini
digunakan unutk pelacakan target di bawah air dari perahu atau kapal. Sistem ini cocok
unutk pekerjaan survey karena memliki tingkat akurasi yang tinggi. Namun ketika
baseline dengan jarak pendek, sistem SBL akan menunjukkan tingkat presisi yang
berkurang.
3
Adam Irwansyah Fauzi
Metode Utama Sistem Penentuan Posisi Akustik Bawah Air
Institut Teknologi Sumatera
Bandung, Indonesia, 6 April 2015
Referensi
ACADEMY OF POSITIONING MARINE AND BATHYMETRY. (2010). Underwater Acoustic Positioning
System. Scientific Manifest 2 , 7-8.
Discovery of Sound in the Sea. (2. January 2015). Navigation : Dosits. Hentede 6. April 2015 fra
http://www.dosits.org
Tomczak, A. (2011). MODERN METHODS OF UNDERWATER POSITIONING APPLIED. I Górnictwo i
Geoinżynieria (s. 381-394). Warsawa .
CATATAN BIOGRAFI
Nama saya Adam Irwansyah Fauzi, sekarang saya sedang menjalani pendidikan S1 di
Institut Teknologi Sumatera program studi Teknik Geomatika.
KONTAK
Adam Irwansyah Fauzi
Institut Teknologi Sumatera
Jalan Ligar Ayu No 35 Kec. Cimenyan
Bandung
Indonesia
Tel. 081214405041
Fax Email: irwansyah.adam@students.itera.itb.ac.id
Web site: itera.itb.ac.id
4
Adam Irwansyah Fauzi
Metode Utama Sistem Penentuan Posisi Akustik Bawah Air
Institut Teknologi Sumatera
Bandung, Indonesia, 6 April 2015
Adam Irwansyah Fauzi (S5112002), Indonesia
Kata Kunci : Posisi, Akustik, dan Bawah Air
ABSTRACT
Methods of Underwater acoustic positioning vary in terms of accuracy, precision,
design and frequency dependent on their commercial requirements and the operational and
environmental conditions in which they will be used. The primary methods under
consideration are the most commonly used techniques, long baseline (LBL), ultra short
baseline (USBL), and short baseline (SBL) which exhibit the key principles and
considerations associated with acoustic positioning. Application of third methods require
deep user involvement as it comprises time consuming methods of calibration, array
transponders coordinates determination, producing sound velocity profiles etc..
ABSTRAK
Metode penentuan posisi akustik bervariasi terhadap akurasi, presisi, desain dan
frekuensi tergantung pada kebutuhan komersial dan kondisi operasional dan lingkungan
dimana metode tersebut akan digunakan. Metode utama yang dipertimbangkan adalah teknik
yang paling umum digunakan, long baseline (LBL), ultra short baseline (USBL), and short
baseline (SBL) yang menunjukkan prinsip-prinsip dasar dan pertimbangan terkait penentuan
posisi akustik. Penerapan ketiga metode tersebut membutuhkan keterlibatan pengguna yang
terdiri dari waktu yang diperlukan untuk suatu metode kalibrasi, susunan transponder dalam
penentuan koordinat, menghasilkan profil kecepatan gelombang suara, dan lain-lain.
1
Adam Irwansyah Fauzi
Metode Utama Sistem Penentuan Posisi Akustik Bawah Air
Institut Teknologi Sumatera
Bandung, Indonesia, 6 April 2015
Metode Utama Sistem Penentuan Posisi Akustik Bawah Air
Adam Irwansyah Fauzi (S5112002), Indonesia
I.
Pendahuluan
Sistem penentuan posisi akustik bawah air merupakan sebuah sistem untuk penentuan
posisi dan navigasi menggunakan instrumen akustik bawah laut melalui pengukuran jarak
atau sudut. Sistem ini digunakan untuk membantu navigasi jalur pelayaran kapal di perairan,
navigasi instrumen bawah laut (ROV) hingga penentuan posisi peralatan oseanografi. Sistem
penentuan posisi akustik bawah laut umumnya digunakan secara luas untuk pekerjaanpekerjaan bawah laut, termasuk eksplorasi minyak dan gas, ilmu kelautan, operasi
penyelamatan, arkeologi kelautan, penegakan hukum dan aktifitas militer.
Sistem penentuan posisi bawah air dasar menggunakan hydrophone dan beacon.
Hydropone terpasang di perahu, di bawah air dan bekerja seperti antenna. Sedangkan beacon
berada di suatu tempat di bawah air yang mengirimkan sinyal yang ditangkap oleh
hydrophone tersebut. Sistem ini mengukur jarak dan sudut horizontal/azimuth lalu posisi
beacon ditentukan relatif terhadap perahu. Jika lokasi dari perahu diketahui secara tepat,
maka lokasi dari beacon dapat dihitung secara tepat.
II.
Metode Penentuan Posisi Akustik Bawah Laut
Sistem penentuan posisi akustik bawah air secara umum dikategorikan kedalam tiga
tipe, yaitu :
1. Long Baseline Positioning (LBL)
Sistem dasar panjang di dasar laut menggunakan jaringan transponder. Transponder
biasanya dipasang pada sudut-sudut dasar laut. Sistem LBL mengahasilkan akurasi yang
tinggi yang umumnya lebih dari 1m bahkan sampai 0.01 m. jarak hasil dalam geometri
ideal untuk perhitungan posisi. Selain itu sistem LBL beroperasi tanpa jalur akustik ke
permukaan laut. LBL digunakan sebagai penentuan titik acuan awal untuk navigasi.
2
Adam Irwansyah Fauzi
Metode Utama Sistem Penentuan Posisi Akustik Bawah Air
Institut Teknologi Sumatera
Bandung, Indonesia, 6 April 2015
2. Ultra Short Baseline Positioning (USBL)
Sistem ini terkait dengan super (SSBL) yang bergantung pada array hydrophone
yang tersusun secara coplanar dengan jarak 5 – 20 m. transduser yang terintegrasi
biasanya dipasang pada bagian bawah tiang atau di bagian bawah kapal. susunan USBL
transduser digunakan untuk mengukur jarak target dari tiang transduser dengan
menggunakan waktu perjalanan sinyal dan arah target dengan mengukur pergeseran fase
dari sinyal yang diteruskan yang terlihat oleh elemen susunan transduser. Tambahan
sensor seperti GPS, kompas giro digunakan untuk mengimbangi perubahan posisi dan
orientasi dari permukaan kapal dan tiang transdusernya.
Untuk menghitung posisi bawah laut, USBL menghitung rentang dan sudut dari
transceiver ke mercusuar bawah laut. Sudut yang diukur berisi array tranducer. Sebuah
metode yang disebut “fase-diferencing” dalam array transduser digunakan unutk
menghitung sudut transponder bawah laut.
3. Short Baseline Positioning (SBL)
Pada sistem ini menggunakan acuan dasar yang terdiri dari tiga atau lebih
transduser sonar yang dihubungkan dengan kawat ke pusat kotak kontrol. Akurasi
tergantung pada jarak transduser dan metode pemasanganya. Ketika jarak yang
digunakan lebih luas, proses kerjanya mirip seperti sistem LBL. Apabila jaraknya dekat,
maka akurasi berkurang. Sistem SBL sering dipasang pada perahu/kapal. Tingkat
akurasinya sebesar 9 cm.
Sistem SBL tidak memerlukan transponder yang dipasang di dasar laut. Sistem ini
digunakan unutk pelacakan target di bawah air dari perahu atau kapal. Sistem ini cocok
unutk pekerjaan survey karena memliki tingkat akurasi yang tinggi. Namun ketika
baseline dengan jarak pendek, sistem SBL akan menunjukkan tingkat presisi yang
berkurang.
3
Adam Irwansyah Fauzi
Metode Utama Sistem Penentuan Posisi Akustik Bawah Air
Institut Teknologi Sumatera
Bandung, Indonesia, 6 April 2015
Referensi
ACADEMY OF POSITIONING MARINE AND BATHYMETRY. (2010). Underwater Acoustic Positioning
System. Scientific Manifest 2 , 7-8.
Discovery of Sound in the Sea. (2. January 2015). Navigation : Dosits. Hentede 6. April 2015 fra
http://www.dosits.org
Tomczak, A. (2011). MODERN METHODS OF UNDERWATER POSITIONING APPLIED. I Górnictwo i
Geoinżynieria (s. 381-394). Warsawa .
CATATAN BIOGRAFI
Nama saya Adam Irwansyah Fauzi, sekarang saya sedang menjalani pendidikan S1 di
Institut Teknologi Sumatera program studi Teknik Geomatika.
KONTAK
Adam Irwansyah Fauzi
Institut Teknologi Sumatera
Jalan Ligar Ayu No 35 Kec. Cimenyan
Bandung
Indonesia
Tel. 081214405041
Fax Email: irwansyah.adam@students.itera.itb.ac.id
Web site: itera.itb.ac.id
4
Adam Irwansyah Fauzi
Metode Utama Sistem Penentuan Posisi Akustik Bawah Air
Institut Teknologi Sumatera
Bandung, Indonesia, 6 April 2015