DRONE - Sistem Instrumentasi Kelautan - SIK - Oseanografi

 Drone - Sistem Instrumentasi Kelautan

Definisi Drone

Drone adalah pesawat yang terbang dengan sistem robotik dikendalikan oleh pilot di tanah. Drone memiliki berbagai fungsi yaitu sebagai alat pendeteksi, alat pemetaan di udara, alat pemetaan banjir, tanah longsor, lahan pertanian bahkan dapat mendeteksi material logam didalam bumi. Drone dapat berfungsi alat pendeteksi pulau terpencil, salat foto udara bila terjadi sengketa sawah, untuk pemetaan bidang pertanian dan pemetaan bidang pertambangan. Berdasarkan jenisnya, terdapat dua jenis drone, yaitu multicopter dan fixed wing. Multicopter adalah jenis drone yang memanfaatkan putaran baling-baling untuk terbang, sedangkan fixed wing memiliki bentuk seperti pesawat terbang biasa yang dilengkapi sistem sayap (Suroso, 2018).

Gambar 1. Contoh Drone

(Sumber: https://www.builder.id/komponen-drone/)

Drone merupakan pesawat tanpa pilot yang mana pada sistem kendalinya dapat dikendalikan secara otomatis melalui program komputer yang dirancang, atau melalui kendali jarak jauh dari pilot yang terdapat di dataran atau di kendaraan lainnya. Awalnya UAV merupakan pesawat yang dikendalikan jarak jauh, namun sistem otomatis kini mulai banyak diterapkan (Emirul, 2016).

Drone adalah pesawat terbang dengan sistem robotik. Drone berfungsi sebagai alat pemetaan, sebagai alat pendeteksi banjir dengan foto udara. Drone memiliki dua jenis yaitu multicopter dan jenis sayap. Drone dengan jenis multicopter seperti pada gambar 1. Drone jenis sayap atau fixed wing seperti pada gambar 2. Drone memiliki camera dan alat kalibrasi. Drone jenis quadcopter sangat cocok untuk alat pemetaan yang daerah yang difoto udara penuh angin dikarenakan drone jenis ini lebih stabil. Adapun drone jenis sayap (fixed wing) memiliki kestabilan kurang. Drone semakin banyak propeller maka baterei semakin cepat habis masa penggunaannya (Pradana, 2016).

Drone adalah pesawat tanpa awak yang dikendalikan dari jarak jauh. Pesawat tanpa awak atau Pesawat nirawak (Unmanned Aerial Vehicle atau UAV), adalah sebuah mesin terbang yang berfungsi dengan kendali jarak jauh oleh pilot atau mampu mengendalikan dirinya sendiri, menggunakan hukum aerodinamika untuk mengangkat dirinya, bisa digunakan kembali dan mampu membawa muatan baik senjata maupun muatan lainnya. Dahulu mungkin orang mengenal drone atau pesawat tanpa awak digunakan oleh militer untuk memata-matai musuh di daerah konflik. Secara garis besar penggunaan dari pesawat tanpa awak ini adalah dibidang militer (Suroso, 2018).

Drone atau UAV berdasarkan UVS (Unmanned Vehicle Systems) International didefinisikan sebagai benda terbang tanpa awak yang dapat dikendalikan dari jarak tertentu (Remondino et al., 2011). Indonesia memiliki definisi drone tersendiri yang disebutkan di dalam Peraturan Menteri Perhubungan (Permenhub) No. PM 90 tahun 2015. Di dalam peraturan tersebut, drone atau Pesawat Udara Tanpa Awak didefinisikan sebagai sebuah mesin terbang yang berfungsi dengan kendali jarak jauh oleh penerbang (pilot) atau mampu mengendalikan dirinya sendiri dengan menggunakan hukum aerodinamika. UAV berdasarkan kemampuan terbangnya dibagi menjadi tiga jenis, yaitu: 1) Tactical UAV terdiri dari UAV berukuran mikro hingga mini, kontrol jarak pendek hingga menengah (< 500 kilometer), dengan daya tahan mulai dari beberapa menit hingga tiga hari, serta berada pada ketinggian yang rendah hingga menengah (< lima kilometer); 2) Strategical UAV yang memiliki kemampuan terbang pada ketinggian stratosfer hingga lebih dari 20 kilometer, dengan daya tahan mencapai empat hari; dan 3) Special Task UAV yang digunakan untuk keperluan militer atau 46 spionase. Saat ini, jenis yang banyak digunakan untuk berbagai aplikasi terutama pemetaan adalah tactical UAV (Prayudha, 2018).

 

Komponen Drone

1.    Flight Controller

Flight Controller adalah pusat saraf dari drone. Sistem kontrol penerbangan pesawat tidak berawak ini banyak dan beragam. Dari GPS diaktifkan sistem autopilot dan diterbangkan melalui cara link telemetri untuk sistem stabilisasi dasar menggunakan hardware kelas radio kontrol, dan ada sebuah program open source. Flight controller pada saat ini memiliki banyak sensor yang tersedia GPS, sensor tekanan udara, sensor kecepatan udara.

2.    Brushless DC Motor (BLDC)

BLDC motor adalah suatu jenis motor sinkron. Artinya medan magnet yang dihasilkan oleh stator dan medan magnet rotor berputar di frekuensi dan kecepatan yang sama. BLDC motor tidak mengalami slip, tidak seperti yang terjadi pada motor induksi biasa. BLDC motor menghasilkan torsi maksimal saat putaran awal, selanjutnya torsi akan menurun seiring dengan bertambahnya kecepatan motor. BLDC Motor merupakan sebuah perangkat elektromagnetis yang mengubah energi listrik menjadi energi mekanik. Energi mekanik ini digunakan untuk memutar impellerpompa, fan atau blower, menggerakan kompresor, mengangkat bahan, dan lain - lain. Digunakan di industri mapun di rumah, seperti: mixer, bor listrik, kipas angin. Motor ini terdiri dari empat bagian utama, yaitu: rotor, stator, hall sensor, dan rangkaian kontrol. Stator suatu BLDC motor terdiri dari tumpukan baja laminasi dengan lilitan ditempatkan di slot.

3.    Remote Control

Teknologi Pengendali (Remote Control) adalah sebuah alat elektronik yang digunakan untuk mengoperasikan sebuah mesin dari jarak jauh. Istilah remote control juga sering disingkat menjadi "remote" saja. Remote juga sering kali mengacu pada istilah "controller, donker, doofer, zapper, click-buzz, box, flipper, zippity, clicker, atau changer". Pada umumnya, pengendali jarak jauh digunakan untuk memberikan perintah dari kejauhan kepada televisi atau barangbarang elektronik lainnya seperti sistem stereo dan pemutar DVD. Remote control untuk perangkat-perangkat ini biasanya berupa benda kecil nirkabel yang dipegang dalam tangan dengan sederetan tombol untuk menyesuaikan berbagai setting, seperti misalnya saluran televisi, nomor trek, dan volume suara.

4.    Baterai Li Po (Lithium Polymer)

Baterai Lithium Polymer atau biasa disebut dengan LiPo merupakan salah satu jenis baterai yang sering digunakan dalam dunia RC. Utamanya untuk RC tipe pesawat dan helikopter. Baterai LiPo tidak menggunakan cairan sebagai elektrolit melainkan menggunakan elektrolit polimer kering yang berbentuk seperti lapisan plastik film tipis. Lapisan film ini disusun berlapis-lapis diantara anoda dan katoda yang mengakibatkan pertukaran ion. Dengan metode ini baterai LiPo dapat dibuat dalam berbagai bentuk dan ukuran.

5.    Frame

Frame merupakan tempat untuk meletakkan komponen lain dari drone, frame adalah badan dari drone. Desain pada drone haruslah proporsional karena jika tidak drone akan terbang tidak stabil, akibat beban yang tidak seimbang. Seain itu tata letak komponen juga harus dipikirkan untuk membuat quadcopter lebih rapih dalam instal peralatan. Dalam membuat frame untuk bahan aluminium, jika jatuh dari ketinggian bisa menyebabkan bengkok tapi mudah untuk diperbaiki. Sedangkan jika menggunakan akrilik, bahan ini rawan pecah namun mudah untuk dibuat karena sudah banyak jasa laser cutting untuk akrilik.

6.    ESC (Electronic Speed Controller)

Sebuah Modul Rangkaian Electronic yang fungsinya mengatur putaran pada motor sesuai ampere yang di butuhkan oleh motor bisa dibilang ESC yang dimaksud disini bekerja dan hanya bisa digunakan untuk Motor Jenis AC (3 fasa connector) sedang untuk Dinamo DC bisa tanpa menggunakan ESC dan bisa juga dengan ESC 2 fasa dan cukup 2 kutub catu daya + dan - (2 fasa connector). (Shenzhen: 1-3). Jika dilihat dari fungsinya, kerja ESC untuk copter dan quadcopter ini bekerja dipengaruhi oleh 2 faktor: 1. Kuat arus (Ampere) untuk di berikan motor untuk mengontrol Speed Ampere ESC harus lebih besar dari pada motor/minimal A.ESC=A.Motor esc minimal harus sama atau lebih besar ampere nya dari motor. 2. Di pengaruhi oleh bobot quadcopter jika beban (bobot heli) semakin berat, kalau bisa Ampere ESC diberikan nilai yg besar, ini sangat mempengaruhi saat mengangkat bobot heli, putaran motor akan sedikit tertahan dan terbeban karena sifat saat membuat tekanan angin.

7.    Module Camera

Pada modul camera memperhatikan komponen dari spesifikasi dari kamera yang terpasang pada drone dan konfigurasi camera. Dua tersebut sangat diperhatikan dalam modul camera dalam drone.

8.    Video Sender

Video sender merupakan alat untuk mengirim atau mentransmisikan gambar dan indikator yang terdapat pada drone dan kamera sehingga dapat terlihat oleh operator. Video sender sangat penting karena untuk melihat dan memantau gambar yang dihasilkan oleh quadcopter dengan video sender kita dapat melihat gambar secara real time. video sender terdiri dua bagian yaitu transmitter dan receiver. Sebuah pemancar (transmitter atau radio) adalah perangkat elektronik yang menghasilkan gelombang radio dengan bantuan antena. Sebuah pemancar menghasilkan arus frekuensi radio diterapkan pada antena, kemudian memancarkan gelombang radio. Receiver menerima sinyal dari sistem transmisi dan menggabungkannya ke dalam bentuk tertentu yang dapat ditangkap oleh tujuan. Sistem kerja dari receiver adalah sebagai berikut, antena menerima berbagai macam gelombang elektromagnetik dari berbagai pemancar. Penala kemudian melakukan pemilihan gelombang mana yang akan diterima. Gelombang elaktromagnetik dari pemancar yang dipilih akan diubah menjadi sinyal listrik yang termodulasi

9.    Passive Infrared Receiver (PIR)

Sensor PIR (Passive Infrared Receiver) adalah sebuah sensor yang biasa digunakan untuk mendeteksi keberadaan manusia. Aplikasi ini biasa digunakan untuk system alarm pada rumah-rumah atau perkantoran. Sensor PIR adalah sebuah sensor yang menangkap pancaran sinyal inframerah yang dikeluarkan oleh tubuh manusia maupun hewan. Sensor PIR dapat merespon perubahanperubahan pancaran sinyal inframerah yang dipancarkan oleh tubuh manusia. Sensor ini terbuat dari bahan Crystalline yang dapat membangkitkan sinyal elektrik ketika terdapat energi panas pada radiasi inframerah, energi panas tersebut dapat berasal dari panas tubuh manusia dan hewan dengan sinyal gelombang yang panjangnya dari 9.4 mm.

10.     Gyroscope

Gyroscope (gasing) berasal dari kata “gyro” yang artinya berputar, dan “schopein‟ yang artinya melihat. Pengertian secara umum, bahwa gyroscope adalah benda yang menyerupai roda yang berputar pada porosnya dengan kecepatan tinggi (6000 putaran per menit atau lebih) dan dapat bergerak bebas sekeliling 3 arah poros yang berdiri tegak lurus satu sama lain, dimana arah porosporos tersebut saling memotong di titik berat benda.

11.     GPS (Global Positioning System)

GPS atau Global Positioning System, merupakan sebuah alat atau sistem yang dapat digunakan untuk menginformasikan penggunanya berada (secara global) di permukaan bumi yang berbasiskan satelit. Data dikirim dari satelit berupa sinyal radio dengan data digital. Dimanapun posisi saat ini, maka GPS bisa membantu menunjukan arah, selama masih terlihat langit. Layanan GPS ini tersedia gratis, bahkan tidak perlu mengeluarkan biaya apapun kecuali membeli GPS receiver-nya.

12.     Arduino

Uno Arduino adalah board berbasis mikrokontroler pada ATmega328. Board ini memiliki 14 digital input / output pin (dimana 6 pin dapat digunakan sebagai output PWM), 6 input analog, 16 MHz osilator kristal, koneksi USB, jack listrik tombol reset. Pin-pin ini berisi semua yang diperlukan untuk mendukung mikrokontroler, hanya terhubung ke komputer dengan kabel USB atau sumber tegangan bisa didapat dari adaptor AC-DC atau baterai untuk menggunakannya.

13.     Buzzer

Buzzer Listrik adalah sebuah komponen elektronika yang dapat mengubah sinyal listrik menjadi getaran suara. Pada umumnya, Buzzer yang merupakan sebuah perangkat audio ini sering digunakan pada rangkaian anti-maling, Alarm pada Jam Tangan, Bel Rumah, peringatan mundur pada Truk dan perangkat peringatan bahaya lainnya. Jenis Buzzer yang sering ditemukan dan digunakan adalah Buzzer yang berjenis Piezoelectric, hal ini dikarenakan Buzzer Piezoelectric memiliki berbagai kelebihan seperti lebih murah, relatif lebih ringan Kabel USB Board dan lebih mudah dalam menggabungkannya ke Rangkaian Elektronika lainnya. Buzzer yang termasuk dalam keluarga Transduser ini juga sering disebut dengan Beeper.

Sumber Referensi:

Perdana, A.P. 2006. Kajian Suhu Permukaan Laut Berdasarkan Analisis Data Penginderaan Jauh dan Data Argo Float di Selatan Pulau Jawa, Pulau Bali, dan Kepulauan Nusa Tenggara, Skripsi, Fakultas Geograf UGM, Yogyakarta.

Pradana, dkk. (2016). Single Propeller Drone (Singrone): Inovasi Rancang Bangun Drone Single Propeller sebagai Wahana Pemetaan Lahan Berbasis UAV, Jurnal Electronics, Informatics, and Vocational Education (ELINVO). 1(3)

Suroso, Indreswari. 2018. Analisis Peran Unmanned Aerial Vehicle Jenis Multicopter dalam Meningkatkan Kualitas Dunia Fotografi Udara di Lokasi Jalur Selatan Menuju Calon Bandara Baru di Kulonprogo. Jurnal Rekam, 14(1): 17-25

Prayudha, Bayu. 2018. Potensi Pemanfaatan Drone untuk Penyediaan Data Wilayah Pesisir. Oseana, Volume XLIII, Nomor 1 Tahun 2018: 44 – 52.