RANCANG BANGUN SIMULATOR ORBIT SATELIT NON-GEOSTASIONER LANDSAT 7 TUGAS AKHIR

Transkripsi

1 RANCANG BANGUN SIMULATOR ORBIT SATELIT NON-GEOSTASIONER LANDSAT 7 TUGAS AKHIR ADHE PRIYAMBODO NRP JURUSAN TEKNIK FISIKA FAKULTAS TEKNOLOGI INDUSTRI INSTITUT TEKNOLOGI SEPULUH NOPEMBER SURABAYA 2006

2 RANCANG BANGUN SIMULATOR ORBIT SATELIT NON-GEOSTASIONER LANDSAT

3 RANCANG BANGUN SIMULATOR ORBIT SATELIT NON-GEOSTASIONER LANDSAT 7 TUGAS AKHIR ADHE PRIYAMBODO NRP JURUSAN TEKNIK FISIKA FAKULTAS TEKNOLOGI INDUSTRI INSTITUT TEKNOLOGI SEPULUH NOPEMBER SURABAYA 2006 i

4 ii

5 RANCANG BANGUN SIMULATOR ORBIT SATELIT NON-GEOSTASIONER LANDSAT 7 TUGAS AKHIR Oleh : Adhe Priyambodo NRP Surabaya, 13 Februari 2006 Mengetahui/Menyetujui Pembimbing, Ir. Apriani Kusumawardhani, M.Sc. NIP Ketua Jurusan Teknik Fisika FTI-ITS, Dr. Ir. Totok Suhartanto, DEA NIP iii

6 iv

7 ABSTRAK Satelit Non-Geostasioner adalah satelit yang mengorbit bumi memiliki kecepatan dan arah pergerakannya sendiri sesuai dengan elemen orbitnya. Karena itu lokasi satelit Non- Geostasioner akan selalu berubah jika dipandang dari suatu titik di permukaan bumi. Untuk mengetahui orbit satelit nongeostasioner diperlukan sebuah penggambaran dalam bentuk simulasi, sehingga dapat diketahui ukuran, dan orientasi bidang orbit serta perkiraan proyeksi posisi satelit dari permukaan bumi untuk rentang waktu tertentu. Setiap satelit memiliki elemen orbit yang khas dan berbeda dengan satelit yang lain. Elemen orbit ini direpresentasikan dalam format Two Line Element. Perancangan dan pembuatan simulator orbit satelit non-geostasioner Landsat 7 menggunakan ekstraksi Two Line Element sebagai faktor input. Output yang dihasilkan dari simulator adalah proyeksi posisi satelit dalam bentuk koordinat lintang bujur di permukaan bumi dan penggambaran grafis lintasan satelit. Dari proses simulasi dapat diketahui bentuk dan orientasi bidang orbit satelit Landsat 7 yang direpresentasikan oleh nilai Sumbu mayor(a): 7080,6386 km; Eksentrisitas(e): 0, ; Inklinasi(i): 98,2 derajat; Asensio rekta (Ω): 259,3452. Terdapat selisih untuk Lintang sebesar: 0,62566 % dan Bujur sebesar: 1,547 % jika dibandingkan dengan output yang sama dari simulator Orbitron 3.7 yang digunakan sebagai referensi. Faktor perturbasi orbit satelit dan faktor perbedaan pengambilan data Two Line Element adalah penyebab utama terjadinya perbedaan tersebut. v

8 vi

9 KATA PENGANTAR Alhamdulillahirabbil alamin. Segala puji hanya bagi Allah swt yang senantiasa melimpahkan hidayah dan kasih sayang-nya sehingga penulis dapat menyelesaikan Tugas Akhir dengan judul: RANCANG BANGUN SIMULATOR ORBIT SATELIT NON-GEOSTASIONER LANDSAT 7. Penulis menyampaikan rasa terima kasih kepada semua pihak yang membantu dalam proses penyelesaian tugas akhir ini, khususnya kepada: - Ibu Ir. Apriani Kusumawardhani, M.Sc. selaku pembimbing Tugas Akhir, atas segala kesabaran dan bimbingannya. - Bapak Ir. Heru Setijono, M.Sc. selaku Ketua Laboratorium Rekayasa Fotonika, atas bimbingannya. - Bapak Dr. Ir. Totok Suhartanto, DEA selaku Ketua Jurusan Teknik Fisika ITS, atas bimbingannya. - Rekan- rekan di Laboratorium Rekayasa Fotonika Teknik Fisika ITS, untuk motivasi dan dukungannya - Seluruh civitas akademika Jurusan Teknik Fisika ITS yang mendukung terselesaikannya Tugas Akhir ini. Penulis mohon maaf apabila ada dalam proses pengerjaan tugas akhir ini terdapat kesalahan dan kelemahan. Semoga Tugas Akhir ini dapat bermanfaat bagi penulis dan bagi seluruh civitas akademika ITS. Surabaya, 2 Januari 2006 Penulis vii

10 viii

11 DAFTAR ISI Lembar Judul... i Lembar Pengesahan... iii Abstrak... v Kata Pengantar... vii Daftar Isi... ix Daftar Gambar...xiii Daftar Tabel... xv Daftar Notasi... xvii BAB I PENDAHULUAN 1.1. Latar Belakang Permasalahan Tujuan Batasan Masalah Metodologi Sistematika Penulisan Laporan... 6 BAB II DASAR TEORI 2.1. Sistem Koordinat Sistem Waktu Orbit Satelit Elemen Orbit Ukuran, Orientasi Bidang Orbit dan Posisi Satelit pada Bidang Orbit Profil Satelit Non-Geostasioner Landsat BAB III PERANCANGAN DAN PEMBUATAN SIMULATOR 3.1. Desain Simulator Parameter Input ix

12 3.3. Perhitungan Parameter Output Pembuatan Program dan Tampilan Simulator.67 BAB IV PEMBAHASAN 4.1. Pengujian Pembahasan...85 BAB V KESIMPULAN DAN SARAN 5.1. Kesimpulan Saran DAFTAR PUSTAKA LAMPIRAN A LAMPIRAN B LAMPIRAN C LAMPIRAN D LAMPIRAN E LAMPIRAN F x

13 DAFTAR GAMBAR Gambar 2.1. Sumbu mayor dan sumbu minor bumi 7 Gambar 2.2. Orbit Geostasioner.17 Gambar 2.3. Orbit Non Geostasioner.18 Gambar 2.4. Orbit Polar.19 Gambar 2.5. Orbit Sun Sincronous 19 Gambar 2.6. Perigee, apogee dan Line of Apside..22 Gambar 2.7. Hukum Kepler II 23 Gambar 2.8. Hukum Kepler III.. 24 Gambar 2.9. Elemen Orbit Gambar 2.10 Profil Orbit Satelit Landsat 7 38 Gambar 3.1. Diagram Alir Perancangan dan Pembuatan Simulator Gambar 3.2. Diagram Blok Simulator Gambar 3.3. Diagram Alir Algoritma Program Simulator Gambar 3.4. Desain Tampilan Simulator Gambar 4.1. Diagram Alir Pengujian Simulator...50 Gambar 4.2. Pengujian Menu Mode Waktu saat t...51 Gambar 4.3. Pengujian Menu Mode Waktu real time 52 Gambar 4.4. Tampilan pengujian layar simulasi untuk xi

14 skala waktu 1 jam. 53 Gambar 4.5. Tampilan pengujian layar simulasi untuk skala waktu 1 menit...53 Gambar 4.6. Tampilan pengujian layar simulasi untuk skala waktu 1 detik Gambar 4.7. Tampilan orbit satelit pada saat Pengambilan data dari simulator Gambar 4.8. Tampilan orbit satelit pada saat Pengambilan data dari Orbitron xii

15 DAFTAR TABEL Tabel 3.1. Tabel 3.2. Tabel 2.3. Interpertasi dari Two Line Element baris ke-1 41 Interpertasi dari Two Line Element baris ke Parameter input dari simulator yang diperoleh dari Two Line Element satelit Landsat 7.42 xiii

16 xiv

17 DAFTAR NOTASI M/Mo v E n t to Ω ω e a i T r R bujur lintang UT o UT day GST LST = mean anomali (derajat) = true anomali (derajad) = eccentric anomali (derajat) = mean motion (rev/day) = waktu saat ini (detik) = waktu epok (detik) = asensio rekta (derajat) = argument of perigee (derajat) = eksentrisitas = panjang sumbu mayor (km) = inklinasi (derajat) = time of perigee passage (detik) = vektor arah yang menunjukkan ukuran orbit = matrik transformasi geocentric equatorial = besarnya koordinat bujur (derajat) = besarnya koordinat lintang = universal time (detik) = unversal time dalam hari = Greenwich Sidereal Time (detik) = nilai bujur setelah disesuaikan (derajat) xv

18 xvi