BAB I PENDAHULUAN 1.1. Latar Belakang

Transkripsi

1 BAB I PENDAHULUAN 1.1. Latar Belakang Seiring perkembangan teknologi telekomunikasi dan dirgantara dapat menghasilkan suatu teknologi yang menggabungkan antara informasi suatu keadaan lokal tertentu dengan tingkat jelajah tinggi yaitu melalui udara dengan ilmu dirgantara melalui pesawat tanpa awak (drone) atau dikenal dengan UAV (Unmanned Aerial Vehicle). Saat ini UAV sedang menjadi tren teknologi di Indonesia, khususnya pada bidang aeromodelling dan penerbangan. Kendaraan ini dapat dijadikan solusi untuk membantu mengawasi wilayah-wilayah perbatasan karena handal dalam menjelajah dan juga hampir tidak adanya resiko bagi manusia saat pengoperasiannya terutama untuk tugas-tugas khusus yang beresiko bagi keselamatan manusia (Adrianus, 2012). Ada Bebarapa jenis UAV, yaitu fixed wing, rotary wing, dan glider (Setyasaputra, 2013). UAV fixed wing memiliki kecepatan dan efisiensi energi yang besar, namun manuverabilitasnya kecil. UAV jenis rotary wing efisiensinya lebih kecil, namun dengan kemampuan Vertical Take Off-Landing (VTOL) dan kemampuan melayang statis, jenis ini memiliki manuverabilitas yang baik. Dalam jenis rotary wing, tipe yang sedang berkembang adalah multi rotor. Sedangkan jenis glider yang tidak memerlukan sumber tenaga sehingga gaya angkatnya dari pergerakan pesawat ke atas. Sebuah UAV memerlukan suatu sistem kendali yang melakukan kontrol secara keseleuruhan terhadap UAV agar dapat menuntaskan misi yang diberikan. Sistem pengendali ini disebut AutoPilot (Manggala, 2012). AutoPilot akan mengendalikan manuver dari UAV agar dapat bergerak mandiri untuk menuntaskan misi yang diberikan. Untuk melakukan fungsi tersebut, AutoPilot memerlukan sistem sensor yang dapat mengukur parameter-parameter penerbangan. Flight Control System merupakan salah satu bagian yang penting dalam sebuah UAV. Dimana didalam Flight Control System terdapat fungsi yang dapat 1

2 2 digunakan untuk menentukan posisi keadaan pesawat agar tetap stabil dan sesuai dengan misi terbang yang dilakukan (Ardiantara, 2013). Salah satu sesnsor yang penting dalam penggunaan kontrol UAV adalah IMU (Inertial Measurement Unit). IMU tersebut memiliki variasi tipe dan spesifikasi yang berbeda tergantung dari pabrik yang membuatnya. Dalam pengembangan IMU terdapat bebarapa algoritma yang digunakan dalam pengolahan data yang dikeluarkan dari IMU tersebut, tujuannya sebagai filter dari data agar data yang dihasilkan menjadi lebih baik dari sebelumnya Rumusan Masalah Berdasarkan latar belakang yang telah diuaraikan, maka rumusan masalah pada penelitian ini yaitu bagaimana menstabilkan pesawat tanpa awak LAPAN (Lembaga Penerbangan dan Antariksa Nasional) Surveillance (LSU) -01 agar dapat terbang dalam keadaan lurus dan mendatar (dalam keadaan trim) Batasan Masalah Pada perancangan yang akan dibuat ini terdapat beberapa batasan masalah, yaitu: 1. Indikator kestabilan pesawat pada penelitian ini adalah pesawat dapat mempertahankan posisinya pada kondisi trim, yaitu pesawat dapat terbang lurus dengan stabil. 2. Komponen yang dikendalikan oleh sistem kendali pada penelitian ini adalah defleksi elevator untuk mengatur besarnya defleksi sudut pitch dan defleksi aileron untuk mengatur besarnya defleksi sudut roll. 3. Penggunaan sensor Inertian Measurement Unit (IMU), yang memiliki 6 DOF yaitu 3-axis akselerometer dan 3-axis giroskop. 4. Uji terbang dilakukan pada siang hari dalam kondisi cerah dan berawan. 5. Kontrol kestabilan aktif saat pesawat terbang pada ketinggian 200 m 6. Pesawat terbang dengan kecepatan m/s dan diterbangkan dengan mode stabil menggunakan hardware autopilot bawaan pesawat.

3 Tujuan Penelitian Tujuan penelitian tugas akhir ini adalah merancang dan mengimplementasikan sistem kendali kestabilan pada pesawat tanpa awak LSU 01 LAPAN menggunakan kontrol PID (Proportional Integral Derivative) agar pesawat dapat terbang stabil pada keadaan trim dengan memanfaatkan sensor IMU sebagai umpan balik 1.5. Metodologi Penelitian Metode penelitian yang penulis gunakan adalah metode eksperimen dengan melakukan beberapa hal berikut: 1. Pengembangan Konsep Sistem Proses pada tahap ini adalah studi literatur. Bebarapa hal yang dipelajari adalah IMU GY 81, algoritma penggabungan sensor complementarry filter, dan penggunaan Arduino. 2. Penentuan Spesifikasi Sistem Pada tahap ini selain melakukan studi pustaka dilakukan pula penentuan spesifikasi sistem secara keseluruhan dan perangkat keras yang akan digunakan dalam penelitian. 3. Perancangan Sistem Proses perancancangan dimulai dengan merancang perangkat lunak kemudian dilanjutkan dengan perangkat keras sesuai dengan spesifikasi yang telah ditentuka sebelumnya. 4. Implementasi Sistem Pada tahap ini dilakukan realisasi perancangan perangkat lunak dan perangkat keras. 5. Pengujian dan Analisis Pengujian dilakukan dengan dua tahap yaitu: Pengujian susbsitem untuk mengetahui performa sistem secara modular. Pengujian sistem terintegrasi secara keseleuruhan untuk mengetahui performas akhir dari sistem yang telah dibuat.

4 4 6. Dokumentasi Dokumentasi berupa penulisan laporan Tugas Akhir yang dilakukan sejak awal penelitian. Hasil laporan tiap bab penyusunan merupakan keluaran dari tiap tahap penelitian. Tahap ini didtutup dengan sidang Tugas Akhir Sistematika Penulisan Sistematika penulisan yang digunakan dalam penyusunan tugas akhir ini adalah sebagai berikut: BAB I PENDAHULUAN Bab ini berisi latar belakang, rumusan masalah, batasan masalah, tujuan penelitian, metodologi penelitian dan sistematika penelitian. BAB II LANDASAN TEORI Pada bagian ini dijelaskan mengenai teori dan komponen yang digunakan pada sistem, baik komponen elektronik maupun teori yang berkaitan dengan sistem yang diteleiti oleh penulis. BAB III METODOLOGI PENELITIAN Dalam bab ini dipaparkan hasil penelitian terdahulu atau teknologi yang mempunyai keterkaitan dengan penelitian yang dilakukan oleh penulis. Pada bagian ini dijelaskan mengenai perancangan rangkaian perangkat keras dan perangkat lunak sistem yang dibuat. BAB IV HASIL DAN ANALISA Bab ini berisi tentang implementasi (uji coba) sistem yang telah dirancang dalam bentuk nyata baik kinerja hardware maupun software. Bab ini dijelaskan mengenai proses karakteristik, pengujian, evaluasi sistem secara keseleuruhan serta pembahasan hasil pengujian sistem.

5 5 BAB V PENUTUP Bab ini berisi kesimpulan dari penelitian yang telah dilakukan serta saran-saran pengembangan untuk penelitian selanjutnya.