PERANCANGAN DAN IMPLEMENTASI DISPLAY RADAR TNI AU BERBASIS WEB. Senop Amos Sulle

Transkripsi

1 PERANCANGAN DAN IMPLEMENTASI DISPLAY RADAR TNI AU BERBASIS WEB Senop Amos Sulle Sekolah Teknik Elektro dan Informatika Institut Teknologi Bandung Dosen Pembimbing: 1. Ir. Nana Rachmana S.,M.Eng. 2. Dr. Andriyan Bayu Suksmono ABSTRAK Internet telah berkembang sangat pesat dalam beberapa tahun belakangan ini, internet pun menjadi suatu kebutuhan yang semakin mutlak dalam kehidupan manusia. Banyaknya layanan atau fasilitas yang bisa di dapatkan melalui internet menjadi salah satu faktor pendukung betapa pentingnya internet bagi kehidupan manusia. Tidak terkecuali di bidang militer. Berbagai macam riset telah di lakukan untuk merancang dan menjalankan aplikasi militer berbasis internet dalam hal ini melalui website (web based service), sehingga akan lebih mendukung keberhasilan operasi militer suatu negara. Dapat dikatakan perang modern saat ini tidak terlepas dari penguasaan akan teknologi internet. Dalam Tugas Akhir ini dikembangkan aplikasi flight monitoring berbasis web yang dinamakan iradar. Aplikasi ini bertujuan untuk memberikan layanan berbasis internet (internet based service) agar dapat memantau pesawat yang sedang berada di wilayah udara Indonesia. Aplikasi ini terintegrasi dengan sistem Radar Tentara Nasional Indonesia Angkatan Udara (TNI AU) sebagai alat pendeteksi adanya obyek bergerak di udara dan sebagai sumber data bagi aplikasi ini. Aplikasi iradar ini memanfaatkan jaringan internet yang kemudian akan diterima dan ditampilkan perangkat penerima. Informasi yang dapat diterima oleh pengguna yaitu berupa jumlah, posisi dan ketinggian pesawat pada suatu periode waktu tertentu. Fungsi lain yang dapat di gunakan antara lain fungsi navigasi peta seperti zoom in, zoom out dan pan, juga fungsi request informasi pesawat dan fungsi request posisi titik pada peta. Kata Kunci: Flight monitoring, Web based service, iradar, Informasi pesawat. I. PENDAHULUAN Tentara Nasional Indonesia Angkatan Udara memiliki satuan Radar (satrad) yang berfungsi melakukan pengamatan terhadap setiap penerbangan yang ada di wilayah Indonesia, terutama terhadap penerbangan gelap. Hasil pengamatan tersebut selanjutnya ditindak lanjuti oleh komando atas sesuai prosedur yang berlaku. Permasalahan selama ini yang muncul adalah dalam proses pengamatan tersebut terkendala dengan lokasi karena seorang perwira penanggung jawab operasi harus berada dalam kabin operasi bila ingin memantau hasil tangkapan radar, sehingga bila terjadi sesuatu hal yang sifatnya perlu keputusan segera, akan sulit dilakukan bila perwira tersebut berada ditempat yang jauh dari kabin. Belum lagi dalam latihan atau keadaan sebenarnya, tidak mungkin membawa persenjataan ke dalam kabin tersebut yang berukuran kecil, padahal untuk penanggulangan awal dari adanya ancaman, diperlukan senjata anti pesawat terbang yang mempunyai data akurat tentang sasaran, sehingga diharuskan untuk melihat tampilan Radar. Hal ini sering menjadi kendala bagi pengambil keputusan dalam hal ini baik komandan lapangan maupun pimpinan di tingkat pusat. Dengan latar belakang ini, penulis mengembangkan aplikasi berbasis web yang dinamakan dengan iradar. Dengan iradar, seorang pengguna atau pengambil keputusan dapat melihat hasil tangkapan Radar melalui tampilan web sehingga diharapkan akan

2 membantu dalam kecepatan dan ketepatan pengambilan keputusan dan keakuratan penggunaan senjata anti pesawat terbang. II. DASAR TEORI 2.1 Radio Detection and Ranging (Radar) TNI AU Radar adalah suatu peralatan yang mampu mendeteksi keberadaan suatu obyek dengan cara meradiasikan gelombang elektromagnetik dan menangkap sinyal pantulan (echo) dari obyek yang terkena radiasi gelombang elektromagnetik. Komponen-komponen Radar antara lain adalah : 1. Antena, berfungsi meradiasikan energi gelombang elektromagnetik ke ruang bebas. 2. Transmitter, berfungsi menghasilkan sinyal gelombang elektromagnetik yang kemudian ditransmisikan ke antena untuk diradiasikan ke udara bebas. 3. Receiver and processing (RP), berfungsi menerima sinyal echo dari obyek yang terkena gelombang elektromagnetik dan memproses sinyal tersebut, selanjutnya mengirim ke kabin operasi. 4. Display, berfungsi menampilkan hasil tangkapan Radar yang telah di terima dan diproses di RP. 5. Ancillaries, merupakan peralatan pelengkap seperti generator dan peralatan komunikasi. Pada kabin operasi terjadi pemrosesan data pada komputer server yang diterima dari receiver and processing (RP) melalui twisted cable dengan modem. Data kemudian di proses pada server menggunakan perangkat lunak MOC 2000 server. MOC 2000 server berfungsi menerima dan mengolah data yang kemudian akan dikirim ke komputer client. Perangkat lunak yang menerima dan menampilkan data tersebut pada monitor adalah MOC Client. MOC 2000 Server dan Client merupakan perangkat lunak hasil rancangan PT. Saka Graha. Aplikasi perangkat lunak MOC 2000 Server terbagi dua yaitu aplikasi real-time dan aplikasi batch. Aplikasi real-time lebih dititikberatkan ke aplikasi penerimaan dan pengiriman data, proses encode dan decode serta data recording. Sedangkan aplikasi batch adalah aplikasi database dan data playback. Tugas dari Server System adalah sebagai 1. Menerima data dari RP (from RP) dan atau dari SOC (from SOC). 2. Mengolah semua data yang diterima dari RP atau SOC untuk kemudian dikirimkan ke client. 3. Memantau seluruh aktifitas client. MOC Client adalah perangkat lunak yang running di komputer client dan berhubungan dengan MOC 2000 Server. MOC Client menerima data synthetic dari server untuk menampilkan dalam bentuk display emulator untuk digunakan dalam fungsi operasional dari kabin operasi dalam menjalankan skenario operasi. MOC Client dapat menerima dan menampilkan data rekaman dari MOC Server yang diplayback oleh MOC Server. Data rekaman inilah yang akan digunakan sebagai sumber data dalam mengimplementasikan aplikasi iradar. 2.2 Sistem Informasi Geografis Sistem Informasi Geografis adalah integrasi dari perangkat lunak, perangkat keras dan data geografis untuk mengolah, menganalisa dan menampilkan data-data yang membutuhkan dukungan informasi geografi. Gambar dibawah menunjukkan contoh struktur pada pembuatan SIG. Gambar 1. Strukutur Lapisan Pada Pembuatan SIG 2.3 MapServer MS4W (MapServer For Windows) adalah bundel instalasi MapServer untuk platform Windows. Dimana MapServer merupakan aplikasi freeware dan open source untuk dapat menampilkan Sistem Informasi Geografis di web. MapServer memungkinkan pengguna untuk menampilkan data spasial atau peta di halaman web. MS4W dilengkapi dengan berbagai modul tambahan (optional) yang mempermudah kita membangun dan mengadministrasi sistem WebGIS. Antara lain : Openlayers, MapLab, KaMap, Chameleon, dan lain-lain. Openlayers adalah suatu library atau framework yang digunakan pada aplikasi yang penulis kembangkan. Saat ini, selain dapat mengakses MapServer sebagai program CGI, kita dapat mengakses MapServer sebagai modul MapScript, melalui berbagai bahasa

3 pemrograman, seperti PHP, Perl, Python, Java, Javascript dan lain sebagainya. MapServer mempunyai fitur-fitur antara lain sebagai berikut: 1. Menampilkan data spasial dalam format vektor seperti: Shapefile (ESRI), ArcSDE (ESRI), PostGIS dan berbagai format data vector lain dengan menggunakan library OGR. 2. Menampilkan data spasial dalam format raster seperti TIFF/GeoTIFF, EPPL7 dan berbagai format data raster lain dengan menggunakan library GDAL. 3. Menggunakan quadtree dalam indexing data spasial, sehingga operasi operasi spasial dapat dilakukan dengan cepat. 4. Dapat dikembangkan (customizable), dengan keluaran yang dapat diatur menggunakan file-file template. 5. Dapat melakukan seleksi objek berdasar nilai, berdasar titik, area, atau berdasar sebuah objek spasial tertentu. 6. Konfigurasi dapat diatur secara on the fly melalui parameter yang ditentukan pada URL. 2.3 Openlayers Openlayers adalah sebuah library open source dalam bahasa pemrograman JavaScript yang dapat menampilkan peta pada web browser. Openlayers dapat menyediakan sebuah API (Application Programming Interface) untuk membangun sebuah aplikasi berbasis web sehingga mampu me-load peta dari berbagai sumber antara lain website, web map service (WMS), web feature service (WFS), Google Maps ataupun MSN Virtual Earth. Openlayers juga mendukung penggunaan AJAX (Asynchronous JavaScript And XML) sehingga sebuah obyek yang di letakkan di atas peta dapat di-load tanpa me-refresh keseluruhan halaman web, termasuk peta. Openlayers dapat menampilkan ikon (markers) di atas peta, yang data inputnya bersumber dari text, website ataupun sumber lainnya. 2.4 JavaScript Javascript adalah bahasa yang berbentuk kumpulan skrip yang pada fungsinya berjalan pada suatu dokumen HTML. Bahasa ini adalah bahasa pemrograman untuk memberikan kemampuan tambahan terhadap bahasa HTML dengan mengijinkan pengeksekusian perintah perintah di sisi user. Javascript bergantung kepada browser (navigator) yang memanggil halaman web yang berisi skrip-skrip dari JavaScript dan terselip di dalam dokumen HTML. JavaScript juga tidak memerlukan kompilator atau penterjemah khusus untuk menjalankannya (kompilator JavaScript sendiri sudah termasuk di dalam browser tersebut). Lain halnya dengan bahasa Java yang memerlukan kompilator khusus untuk menerjemahkannya di sisi client. JavaScript di pengaruhi oleh banyak bahasa pemrograman antara lain Java dan C, tetapi sebenarnya memiliki perbedaan dengan Java. 2.5 AJAX AJAX adalah suatu teknik pemrograman berbasis web untuk menciptakan aplikasi web interaktif. AJAX memanfaatkan Javascript dalam mengontrol class object XMLHttpRequest untuk berkomunikasi dengan server kemudian me-refresh atau meng-update content yang ada dalam halaman web tanpa melakuan reload keseluruhan halaman web seperti pada web tradisional. Tujuannya adalah untuk memindahkan sebagian besar interaksi pada komputer web client, melakukan pertukaran data dengan server di belakang layar, sehingga halaman web tidak harus dibaca ulang secara keseluruhan setiap kali seorang pengguna melakukan perubahan. Hal ini akan meningkatkan interaktivitas, kecepatan, dan usability. III. PERANCANGAN SISTEM DAN APLIKASI 3.1 Gambaran Umum Aplikasi Dan Sistem Gambaran dari aplikasi yang akan di rancang memiliki fungsi sebagai a. Dapat mengambil dan mengolah data output dari perangkat lunak MOC server 2000 untuk selanjutnya menjadi input bagi database. b. Dapat menampilkan pesawat hasil tangkapan Radar, beserta pergerakan pesawat. c. Dapat memberikan informasi mengenai jumlah, posisi (longitude dan latitude) dan ketinggian (altitude) pesawat. d. Dapat ditampilkan pada suatu perangkat dengan menggunakan jaringan internet melalui internet browser pada perangkat tersebut. 3.2 Analisa Kebutuhan Sistem 1. Pada Server a. Dapat mengintegrasikan perangkat lunak MOC server 2000 dengan sistem database. b. Memiliki data spasial (peta) untuk wilayah jawa barat dan sekitarnya dalam format MAP dengan spesifikasi WMS.

4 c. Dapat mengintegrasikan data spasial dengan MapServer dan Openlayers menjadi sebuah web GIS dengan bahasa pemrograman AJAX, JavaScript dan PHP. d. Dapat menyajikan informasi visual kepada client. 2. Pada Client a. Mampu berkomunikasi dengan server menggunakan protokol http melalui aplikasi web browser (support HTML, JavaScript dan AJAX) b. Mampu menampilkan data spasial dan informasi tentang pesawat mengenai jumlah, posisi (longitude dan latitude) dan ketinggian (altitude) pesawat. c. Mampu menampilkan pergerakan pesawat sesuai dengan posisi dan ketinggiannya. d. Mampu melakukan navigasi seperti zoom in, zoom out dan pan. e. Mampu menunjukkan posisi (longitude dan latitude) suatu titik pada daerah pantauan. f. Memiliki keamanan akses terhadap pengguna dengan autentikasi username dan password. kemudian memasukkan data tersebut ke database (MySQL). Data ini selanjutnya ditampilkan pada web. Untuk merancang aplikasi ini, digunakan bahasa pemrograman C++ dan SQL (Structured Query Language). 3.3 Arsitektur Sistem Gambar 3. Diagram Alir Aplikasi Adapter Gambar 2. Arsitektur Sistem iradar 3.4 Perancangan Aplikasi Perancangan Aplikasi dibagi menjadi dua yaitu perancangan aplikasi Adapter dan aplikasi Web iradar. 1. Aplikasi Adapter Adapter adalah suatu aplikasi yang berfungsi menerima data dari server (MOC 2000 Server) Aplikasi Adapter dibangun menggunakan library Microsoft Foundation Class (MFC) dengan perangkat lunak Microsoft Visual Studio Aplikasi ini terdiri dari kelas dan fungsi yang prosesnya seperti digambarkan dalam diagram alir diatas. Pada awalnya dilakukan proses pengambilan data dari MOC server berupa nilai ID, X, Y dan Alt. ID menunjukkan ID (identification) pesawat, X merupakan jarak target secara horizontal dari antena Radar, Y merupakan jarak target secara vertikal dari antena Radar. Alt merupakan ketinggian pesawat dari tanah secara vertical dalam nilai satu per seratus (1/100) feet. X dan Y bernilai tiga puluh dua (32) kali dengan satuan Nautical Mile (NM) sedangkan data yang diperlukan berupa longitude dan latitude dalam satuan derajat, sehingga perlu dilakukan proses konversi nilai. Perhitungan yang di gunakan adalah sebagai x = X/(32 x 60) y = Y/(32 x 60) Angka 60 di gunakan karena 1 derajat sama dengan 60 NM. Nilai ini kemudian dijumlahkan dengan koordinat antena Radar untuk memperoleh koordinat dari pesawat. Antena

5 Radar berada pada posisi BT dan LS, sehingga koordinat pesawat di peroleh sebagai Longitude = x Latitude = y Untuk nilai Alt dilakukan perhitungan sebagai Altutide (feet) = Alt x 100 Setelah diperoleh nilai tersebut, dilakukan proses query ke database dengan menggunakan bahasa SQL. Proses yang dilakukan adalah pertama memeriksa apakah ada data dengan ID yang sama, agar tidak terjadi penumpukan data dan menyebabkan kebingungan jika ditampilkan pada display. Jika ada maka hapus data tersebut, jika tidak, maka langsung lakukan pengisian data ke tabel. Proses ini berlangsung terus selama ada data baru yang di terima oleh Radar. Data ini kemudian menjadi data masukan bagi web. 2. Aplikasi Web Agar dapat digunakan dalam library Openlayers, peta harus mempunyai spesifikasi WMS. Perubahan pada file.map adalah dengan menambahkan perintah sebagai berikut pada fungsi utama : layer = new OpenLayers.Layer.WMS ("OpenLayers WMS", " data/map/wms.map&",{map:"/ms4w/apache /htdocs/data/map/wms.map",layers:'propinsi,kota'}); Gambar 4. Use Case Diagram Sistem Aplikasi iradar Untuk menjelaskan perilaku dari sistem, bagaimana proses berjalan antara state, di gunakan activity diagram. Activity diagram dari aplikasi iradar adalah sebagai Selain database MySQL, iradar juga menggunakan database berupa text. Hal ini dikarenakan Openlayers menggunakan data text untuk untuk menampilkan informasi tentang markers (icon). File text ini akan ditampilkan sebagai suatu layer tersendiri selain layer peta dan markers. Struktur file text terdiri dari point, title, description dan icon. Point menunjukkan longitude dan latitude pesawat, title menunjukkan nomor atau identifikasi (ID) pesawat, description menunjukkan altitude pesawat dan icon menunjukkan gambar yang digunakan untuk mewakili keberadaan suatu pesawat. Proses perancangan web dapat digambarkan dengan use case diagram dan activity diagram. Aktor-aktor yang berperan yaitu User, Admin dan Server. Use Case Diagram aplikasi iradar adalah sebagai Gambar 5. Proses Bisnis Aplikasi

6 IV. IMPLEMENTASI DAN PENGUJIAN 4.1 Spesifikasi Perangkat Keras Proses implementasi aplikasi iradar menggunakan perangkat keras dengan spesifikasi sebagai 1. Notebook Toshiba Satellite M200, Intel Core 2 Duo 1,73 GHz, RAM 1,5 GHz 2. Wireless LAN a/b/g 4.2 Spesifikasi Perangkat Lunak Perangkat lunak yang digunakan untuk implementasi aplikasi iradar adalah sebagai 1. Operating System Microsoft Windows Vista. 2. MS4W v (MapServer For Windows). Komponen yang terkait didalamnya adalah : a. Openlayers b. Apache web server c. PHP d. MapServer CGI 3. MOC Server 2000 dan MOC Client 4.Data spasial berupa peta Indonesia menggunakan format MAP dengan spesifikasi WMS. 5. Desain UML dengan Rational Rose 2003 Enterprise Edition. 6. Internet browser Mozilla Firefox MySQL Server Instalasi MS4W Pada Operating System Windows MS4W yang digunakan dalam implementasi ini adalah MS4W v Proses instalasinya adalah sebagai 1. Download MS4W dari situs 2. Ekstrak file.zip ke suatu direktori komputer, misalkan di C:/. 3. Klik dua kali file apache-install.bat. 4. Buka web browser kemudian arahkan kepada alamat untuk memeriksa hasil instalasi. 4.4 Instalasi Openlayers Openlayer berjalan diatas MS4W dengan instalasi sebagai 1. Download Openlayers dari openlayers.org. 2. Ekstrak file.zip pada direktori C:/ms4w. 3. Buka browser kemudian arahkan pada alamat untuk memeriksa instalasi. 4.5 File Coding Yang Digunakan File coding yang digunakan adalah file yang di-install pada server dengan fungsinya masing-masing. File yang digunakan adalah sebagai 1. Pada Web Server No File Fungsi 1. index.html halaman utama untuk menampilkan data spasial, pesawat dan pergerakannya 2. index.php halaman pembuka untuk login (autentikasi) dan register anggota 3. checklogin.php memeriksa valid tidaknya data user dan password yang di masukkan dengan data pada database 4. relogin.php halaman untuk login ulang dan memberi pesan kesalahan bila data user name dan password tidak valid 5. logout.php halaman penutup bila user telah keluar dari web 6. tulistext.php menulis data pesawat dari database ke file text 7. viewdatabase.php menampilkan data pesawat dari database ke halaman utama Tabel 1. File Coding Yang Digunakan Pada Web Server 2. Pada Adapter No File Fungsi 1 receiver.cpp menentukan perilaku dari tiap kelas yang digunakan 2 receiverdlg.cpp implementasi receive data dan query database Tabel 2. File Coding Yang Digunakan Pada Adapter 4.6 Pengujian 1. Pengujian fungsional Pengujian fungsional dilakukan dengan cara menguji fungsionalitas dari tiap modul perangkat lunak. Hasilnya berupa capture output perangkat lunak atau statement penilaian berfungsi atau tidaknya modul tersebut. Pada gambar berikut ini ditampilkan display utama web iradar dan beberapa fungsi yang lain.

7 Gambar 6. Tampilan Utama Web iradar Gambar 9. Tampilan Zoom In Hasil pengujian fungsionalitas Dari hasil implementasi aplikasi iradar dapat di perhatikan bahwa aplikasi dapat menampilkan informasi spasial dan pesawat dengan informasi yang di butuhkan secara baik. Gambar 7. Tampilan Request Informasi Pesawat 2. Evaluasi Kinerja Aplikasi Untuk menguji kinerja aplikasi iradar, dilakukan perbandingan hasil tampilan aplikasi iradar dengan tampilan MOC Client dalam hal kemampuan menampilkan data pada display pada rentang waktu tertentu. Hal ini dilakukan untuk mengukur seberapa handal aplikasi ini dan juga waktu yang dibutuhkan (menyangkut delay) dalam menampilkan informasi spasial dan pesawat. Dalam proses pengujian kinerja akan di pilih tiga buah target (pesawat), kemudian membandingkan waktu saat display menunjukkan posisi dari target itu. Hasil pengujian kinerja dapat dilihat pada tabel di bawah ini : Gambar 8. Tampilan Request Posisi Titik Pada Peta 1. ID Pesawat = 192 (titik awal 106,23347 BT dan 3,67256 LS) Longitude Latitude Waktu Yang Dibutuhkan (detik) MOC iradar Client 106, , , ,18868 BT 3,58402 LS 49,28 50

8 2.ID Pesawat = 167 (titik awal 105,02097 BT dan 5,80120 LS) Longitude Latitude Waktu Yang Dibutuhkan (detik) MOC iradar Client 104, , , , , , ,77878 BT 5,64391 LS 171, ID Pesawat = 63 (titik awal 107,62253 BT dan 3,00120 LS) Longitude Latitude Waktu Yang Dibutuhkan (detik) MOC iradar Client 107, , , , , , ,62045 BT 3,00120 LS 179, Tabel 3. Hasil Pengujian Kinerja Aplikasi iradar Hasil pengujian diatas menunjukkan aplikasi iradar dapat menampilkan informasi pesawat dan pergerakannya dengan baik. Keandalan nya kurang lebih sama dengan MOC Client. Hal ini terlihat dari waktu yang dibutuhkan untuk menampilkan informasi. Pada waktu tertentu, perbedaan posisi suatu pesawat antara MOC Client dengan iradar tidak berbeda jauh atau dapat dikatakan delay yang dihasilkan aplikasi iradar cukup kecil perbedaannya dengan MOC Client. Rata-rata perbedaan waktu adalah dibawah satu detik. Dengan asumsi bahwa MOC Client dapat menampilkan target secara real-time, berarti aplikasi iradar dapat menampilkan target secara real-time pula. V. KESIMPULAN DAN SARAN 5.1 Kesimpulan Kesimpulan yang diperoleh adalah sebagai 1. Display Radar dapat diwujudkan dalam bentuk aplikasi web dengan mengintegarasikan MOC Server, adapter dan web server, kemudian dapat diakses secara mobile berbasis teknologi IP. 2. iradar mengintegrasikan sistem display yang ada pada Radar TNI AU (MOC 2000 Server) dengan web berbasis GIS. 3. Data mengenai posisi dan ketinggian dari pesawat yang tertangkap Radar TNI AU dapat diakses dengan aplikasi iradar. 4. Diperlukan internet browser khusus yang support AJAX, JavaScript. 5. Kinerja Aplikasi iradar cukup baik dalam menampilkan informasi pesawat dan tidak berbeda jauh dengan MOC Client. 5.2 Saran Untuk pengembangan aplikasi iradar ada beberapa saran yang penulis ajukan yaitu : 1. Membangun aplikasi internet browser khusus sehingga tidak tergantung dari dukungan internet browser pada perangkat penerima. 2. Pengembangan keamanan aplikasi dengan menambahkan sistem web/internet security yang lebih baik sehingga lebih menjamin keamanan data atau informasi. 3. iradar dapat dikembangkan agar memiliki fitur yang lebih lengkap seperti heading, kecepatan pesawat dan lain-lain. 4. Dilakukan uji kinerja aplikasi dengan cakupan Radar terintegrasi seluruh Indonesia. 5. Implementasi iradar dalam kondisi real pada site Radar. VI DAFTAR PUSTAKA [1] Prahasta, Eddy. Membangun Aplikasi Webbased GIS dengan MapServer, Informatika, Bandung, [2] Nuryadin, Ruslan. Panduan Menggunakan MapServer, Informatika, Bandung, [3] Syafi I, M. Membangun Aplikasi Berbasis PHP dan MySQL, Andi, Yogyakarta, [4] Prosedur Tetap Operasi Pertahanan Udara Nasional, TNI AU, [5] [6] [7] [8] [9]