MULTIBEAM SONAR/ECHOSOUNDERS SYSTEM (SIMRAD EM 1000)

Transkripsi

1 MULTIBEAM SONAR/ECHOSOUNDERS SYSTEM (SIMRAD EM 1000) SK RIPS! Diserahkan kepada Jurusan Teknik Geodesi Fakutas Teknik Sipil dan Perencanaan Institut Teknologi Bandung Oleh : DIKDIK NUR ZATNA Sebagai salah satu syarat untuk menyelesaikan Program Pendidikan Teknik Strata Pertama Bidang Teknik Geodesi JURUSAN TEKNIK GEODESIC FAKULTAS TEKNIK SIPIL DAN PERENCANAAN INSTITUT TEKNOLOGI BANDUNG 1996

2

3 ABSTRACT in order to seabed mapping, Multibeam SonarfEchosounders are rapidly come into general use as complement of the Singlebeam Echosounders which have been available for this several decades. Multibeam Sonar/Echosounders give a much higher pointing depth sampling density than Singlebeam Echosounders and allowing a large sounding of line `pacing, thus thats all factors significantly decrease required survey time and cost. This paper discusses EM 1000 Multibeam Sonar/Echosounder Systems member of Norway SIMRAD's, which describes on : theoretical sonar systems and underwater acoustics used for apkcation of Oceanics sciences, basic concept muliibeam sonar/echosounder, operational principles, and description ofem 1000 systems unit

4 INTI SARI t ntuk pemetaan dasar laut, Sistem Echosounder berkas banyak akan lebih senng digunakan di masa mendatang, sebagai pelengkap dari Singlebeam Echosounder yang telah banyak digunakan pada beberapa dekade mi. Multibeam sonar/echosounder memberikan kerapatan titik-titik kedalaman yang lebih tinggi dibanding Singlebeam Echosounder, angkauan spasi lajur pemeruman yang lebih jauh, dimana semua faktor :ersebut tentunya dapat menunuikan waktu dan biaya survei. Skripsi ini membahas EM 1000 Multibeam Senar/cEchosounder Systems buatan perusahaan SIMRAD Norwegia, dengan kajian : sistem sonar dan akustik bawah air sebagai landasan teoritik untuk aplikasi ilmu-ihnu kelaulan, konsep dasar multibeam sonar/echosounder, prinsip-prinsip operasionab dan deskripsi unit sistem EM 1000.

5 T.A PENGANTAR in RA(T iv : {F'I'AR ISI v : \FI AR GAMBAR ix : AI-TAR TABEL xi i {I "1'AR SKEMA xii' )AFTAR FOTO xiv._ APAN TER \IA KASIH xv :s AB 1 PENDAHULLTAN Sejarah Perkembangan Keberadaan Multibeam Sonar/Echosounder System Maksud dan Tujuan Perumusan Masalah Pokok Kajian Batasan Masalah Manfaat Kajian Metodologi Pembahasan Masalah Model Pembahasan SecaraSkematik Sistematika Pembahasan Sumber Data dan Bahan Penulisan 10 BAB II LIASAR '1'EORI Perincian Desain Sonar (Sonar Design Details) Bentuk dan durasi pulsa sonar Sudut pancaran pulsa akustik 12

6 2.1.3 Frekwensi Resolusi Sonar Resolusi jarak (Rangeacrosstrack resolution) Resolusi transversal (transversal/alongtrack resolution) Pengertian Akustik Bawah Air Cepat rambat gelombang akr'stik di dalam medium air laut Penentuan harga cepat rambat akustik pada kedalaman tertentu Pengamatan langsung dengan sound velocimeter Pengamatan kondisi fisik air laut Pemantulan gelombang akustik Pembelokkan lintasan gelombang akustik (raybending) Persarnaan Sonar Prinsip Dasar Multibeam Sistem Koordinat Kapal Pergerakan Rotasi (Pitch, Roll) dan Gerakan naik tunm kapal (Heave) Kalibrasi survei Kalibrasi Roll Kalibrasi profil cepat rambat akustik Kalibrasi Pitch Kalibrasi Gyro Reduksi Kedalanran Transformasi sistem koordinat siku-siku transduser ke sistem koordinat siku-siku kapal akibat pengaruh rotasi (pitch,roll) dan translasi (offset antena receiver) Keberadaan Sistem Multibeam SonarfEchosounder di dunia dan aplikasinya Aplikasi dari Teknologi Multibeam Sonar/Echosounder System 50

7 B- ; III SINIRAD EM Tinjanan Umurn SIMRAD EM Mode Operasional SIMRAD EM Shallow mode Medium mode Deep mode Embankment mode Unit Utania Sistem EM Transduser Pemasangan transduser Perlindungan transduser Unit Hull Unit Transceiver Unit Detektor Dasar Laut A Unit Operator Unit Quality Assurance Operasional EM Inisialisasi sistem Offset posisi transduser Kalibrasi survei Penunjuk waktu Start Echosounder Menu EM Transmit Mode Deskripsi menu EM Tinjauan perangkat lunak NEPTUNE Modal perangkat lunak NEPTUNE Skema pengolahan data perangkat lunak NEPTUNE. 77

8 BAB IV PENUTUP Ringkasan Kesimpulan clan kontr ibusi penulis (dalani bentuk saran) 80 DAFTAR PUSTAKA LAMPIR4N SPESIE KASI `1'EKNIK SIMRAD EM 1000

9 DAFTAR GAMBAR BAB II SISTEM SONAR DAN AKUS'17K BAWAH AIR Gambar 2.1 Bentuk dan Durasi Pulsa 12 Gambar 2.2 Diagram Pola penyebaran Intensitas akustik 13 Gambar 2.3 Sudut datang dan Panjang pulsa 16 Gambar 2.4 Pengaruh jarak terhadap Resolusi Transversal 17 Gambar 2.5.a Model pembelokkan lintasan akustik b Model pembelokkan lintasan akustik pada Multibeam 21 Gambar 2.6 Geometri Pancaran Multibeam 25 Gambar 2.7 Model geometri pendekatan kedalaman 26 Gambar 2.8 Sistem Koordinat kapal 27 Gambar 2.9 Pergerakan kapal pada sumbu x dan y (Roll, dan Pitch) 28 Gambar 2.10 Pengaruh pergerakan roll 28 Gambar 2.11 Pengaruh pergerakan pitch 29 Gambar 2.12 Pengaruh Heave 29 Gambar 2.13 Tampak samping lajur survei (Kalibrasi Roll) 30 Gambar 2.14 Tampak atas (Kalibrasi Roll) 31 Gambar 2.15 Kalibrasi Roll, Profil melintang sebelum dihimpitkan (NEPTUNE) 31 Gambar 2.16 Kalibrasi Roll, Profil melintang setelah dihimpitkan (NEPTUNE) Gambar 2.17a Kalibrasi Cepat rambat akustik b Model pendekatan penampaag dasar laut pada kalibrasi profil cepat rambat alcustik 32 Gambar 2.18 Kalibrasi Pitch 35 Gambar 2.19 Kalibrasi Pitch, Profil melintang sebelum dihimpitkan (NEPTUNE) 36

10 Gambar 2.20 Kalibrasi Pitch, Profit melintang setelah dihimpitkan (NEPTUNE) 36 Gambar 2.21 Kalibrasi Gyro 38 Gambar 2.22 Offset antena Receiver 40 Gambar 2.23 Geometri Translasi dan Rotasi 41 Gambar 2.24 Transfnrmasi akibat gerakan Pitch 42 Gambar 2.25 Transformasi akibat gerakan Roll 43 BAB III S1MRAD EM 1000 Gambar 3.1 Geometri pancaran 190`' 56 Gambar 3.2 Geometri pancaran Multibeam 57 Gambar 3.3 Transduser EM Gambar 3.4 Unit Hull EM Gambar 3.5 Tampilan Unit Detektor Dasar Laut 67 Gambar 3.6.a Contoh tampilan Unit Quality Assurance 68 Gambar 3.6.b Unit Remote Control 69 Gambar 3.7 Menu EM Gambar 3.8 Contoh tampilan pada Unit Operator 73 Gambar 3.9 Tampilan NEPTUNE "Survey Control Window' 75 Gambar 3.10 Contoh Tampilan Binstat 76

11 DAFTAR TABEL BAB II SISTEM SONAR DAN AKUS I1K BAWAH AIR Tabel 1 Pembagian fi-ekwensi pulsa berdasarkan kemampuan penetrasinya (secara pendekatan), [Sumber : Mazel, Charles, Sidescan Sonar Tranming Manual] 14 Tabel 2 Besarnya perubahan harga cepat combat akustik (secara pendekatan) [Sumber : `Principles Underwater of Sound, J. Urick ] 18 Tabel 3 Kode parameter sonar 23 Tabel 4 Spesifikai SaBeam Tabel 5 Inrplementasi pemasangan Multibeam sonar dari SeaBeam 47 Tabel 6 Karakteristik Multibeam Atlas Fansweep 48 Tabel 7 Implementasi pemasangan Multibeam dari SIMRAD 49 BAB III SIMRAD EM 1000 Tabel 8 Mode Operasional EM Tabel 9 Deskripsi Menu EM BAB IV PENUTUP Tabel 10 Spesifikasi Utama Sistem EM Tabel 1 lkeung ulan teknologi Multibeam 80 Tabel 12 Perbandingan jarak tempuh pemeruman Multibeam dari SIMRAD [Pohner, 1991] 83 Tabel 13Perbandingan spasi perum Multibeam dari SIMRAD dengan Sin lebeam [Pohner, 1991] 83 Tabel 14 Keterbatan yang ada pada Multibeam SIMRAD EM

12

13 BAB N PENUTUP 4.1 Ringkasan EM 1000 merupakan teknologi Multibeam Sonar/Echosounder System untuk pemetaan laut dari kedalaman 3 sampai 1000 m dibawah transduser, dengan frekwensi yang digunakan 95 khz. Lebar jangkauan (swath coverage) tergantung dari kedalaman yang dapat dicapai. Transduser yang digunakan merupakan susunan dari beberapa stave (saluran pancar terima) yang dikonfigurasikan seperti matriks (ar r ay). Jumlah stave seluruhnya sebanyak 128. Jumlah stave yang bekerja tergantung dari mode operasional yang dijalankan [Lihat 3.2 Mode Operasional ]. Tiap-tiap stave akan memancarkan beam secara simultan. Pola Geometri berkas pancaran yang dibentuk dari gabungan tiap-tiap pancaran stave menyerupai kipas. Sudut cakupan horisontal dari berkas pancaran yang ditransmisikan oleh gabungan stave tranvceiver beam berkisar antara 60 sampai 190. [Lihat 3.2 Mode operasional]. Sedangkan berkas sudut pancaran yang ditransmisikan oleh tiap stave untuk arah depanbelakang (fore and aft) sebesar 3.3. [Lihat Transduser]

14 DAFTAR PUSTAKA Abidin, H Z. (1994) : Pemetaan laut Indonesia : Beberapa Aspek dan Permasalahannya, Karya ilmiah. Dikdik, N Z. (1995) : Pengolahan Data Bathimetri dan Sidescan Sonar (Kasus Jelita- IDaerah Konsesi Maxus Southeast Sumatra Lokasi Pengeboran Min yak Lepas Pantai Laut Jawa), Laporan Keyja Praktek, jurusan Teknik Geodesi fl'b, Bandung. Hammerstad-Pohner. (1991) : Ultra Wide Swath Deep Sea Interferometric Multi beam Echo sounder with Sea Bottom Imaging System, journal SIMRAD Subsea A/S, Horten, Norway. Ingham, A E. (1975) : Sea Surveying, John Willey and Sons Ltd., New York. Mazel, Charles. (1985) : Sidescan Sonar Trainning Manual, Klein Associate. Medwin and Clay (1977) : Acoustical Oceanografr, John Wiley and Son, New York. Pohner. (1991) : Advanced Techniques for Bathimetrics Surveys. Aplication for Submarine Cable Route, Paper presented at Suboptic, Versailles. Toncia, H. (1994) : Evaluation A Deep Water Wide Swath Echosounder, journal. Urick, Robert J. (1976) : Amerika Serikat. Principles of Underwater Sound, Mc Graw Hill Inc, Yunus, Muhammad.(1989) : jurusan Teknik Geodesi-fl'B. Prinsip Penentuan Posisi Akustik Bawah Air, skripsi (1995) : Sea Beam 1075 Hydrographic Sur v eys Systems with sidescan, Sea Beam Instrument Inc, Washington (1994) : Brosur Oceanic Multibeam Bathimetric Ca p ability, Oceanics..

15 , (1995) : DIGITAL RESOURCES MAPPLNG DESCRIPTION IM 4D EM 950, EM 12, EM Norway Mapping. (1995) : MANUAL OPERATION ' NEPTUNE, Norway Mapping.