BAB I PENDAHULUAN 1.1 Latar Belakang

Transkripsi

1 BAB I PENDAHULUAN 1.1 Latar Belakang RADAR (selanjutnya ditulis sebagai radar) ialah singkatan dari Radio Detection and Ranging dimana merupakan sistem elektromagnetik untuk mendeteksi & memberi informasi lokasi dari material yang memantulkan sinyal elektromagnetik. Radar konvensional berukuran besar banyak digunakan pada industri aeronautika untuk mendeteksi pesawat & peralatan luar angkasa, pada bidang kelautan untuk mendetaksi kapal, pada bidang geografi untuk pemetan wilayah & pendeteksi cuaca. Radar konvensional memiliki cakupan pendeteksian puluhan kilometer hingga ratusan kilometer sedangkan radar jarak pendek ditujukan untuk pendeteksian dengan range hanya puluhan meter hingga ratusan meter saja. Untuk radar jarak dekat pengguna & pembuatnya masih sangat sedikit sedangkan kebutuhan radar jarak dekat untuk bidang industri dan otomotif sudah semakin mendesak apalagi yang berbentuk sistem benam (embedded system) dengan desain elektronik yang sederhana dengan realibilitas yang tinggi. Sistem radar memiliki banyak keunggulan dibandingkan sistem pendeteksi lain diantaranya radar tidak tergantung oleh kondisi cahaya maka dari itu radar mampu digunakan dalam kondisi gelap, radar mampu menembus kabut atau zat tertentu, dan juga radar memiliki tingkat realibilitas yang lebih tinggi dibandingkan sistem sensor lain. Karena alasan ini juga radar sangat diandalkan untuk navigasi kendaraan bermotor dan juga kapal. Radar jarak pendek dapat memberi informasi objek yang terletak pada titik buta pengendara serata dapat memberi informasi objek yang terhalang oleh kabut atau hujan. Pada industri otomotif radar jarak pendek dapat digunakan sebagai pengereman otomatis saat akan terjadi tabrakan. Gambar 1.1 merupakan penerapan radar jarak dekat pada kendaraan sebagai alarm untuk menghindari tabrakan. Pada kapal, radar jarak pendek sangat dibutuhkan untuk mendaratkan kapal ke pelabuhan secara aman terutama pada kondisi cuaca buruk. Pada industri manufaktur radar jarak pendek digunakan sebagai indikator

2 kondisi cairan dalam suatu tangki (Gambar 1.2), dan juga digunakan sebagai alat bantu navigasi dalam otomasi robot industri. Gambar 1.1 Zona yang terkover radar mobil untuk mengurangi kecelakaan Dalam teori nya radar jarak pendek memiliki perbedaan dengan radar konvensional dan secara signifikan berbeda dalam teknik pengoprasiannya. Hal ini dikarenakan pendeknya jarak geometri target yang dituju. Radar jarak pendek membutuhkan bandwidth yang sangat lebar untuk mencapai resolusi range yang memadai dimana sistem radar jarak pendek ini secara simultan mengirim dan menerima sinyal secara bersamaan. Hal ini dikarenakan keterbatasan dari arsitektur rangkaian radar jarak pendek tersebut yang menyebabkan arsitektur radar jarak pendek menjadi tidak biasa jika dibandingkan dengan radar konvensional. Target yang dituju oleh radar jarak pendek memantulkan sinyal yang bisa dikatakan terlihat berantkan, oleh karena itu diperlukan pemrosesan yang koheren dengan algoritma pendeteksi agar informasi target yang dituju bisa didapat. Kemudian selain itu yang perlu diperhatikan juga pada sistem radar jarak pendek ini ialah radar jarak pendek membutuhkan penanganan khusus dalam beamforming sinyal. Hal ini bertujuan untuk meningkatkan akurasi dari sinyal pantul target yang dituju. 2

3 Gambar 1.2 Penggunaan radar jarak pendek untuk mengukur cairan dalam tangki 1.2 Tujuan Berdasarkan latar belakang yang telah diuraikan, maka tujuan dari Tugas Akhir ini adalah sebagai berikut. 1. Membuat sistem radar jarak pendek yang mampu mendeteksi spectrum doppler target & jarak target 2. Menciptakan sebuah rangkaian elektronika radar jarak pendek dengan sistem yang sederhana. 3. Membuat algoritma interpertasi sinyal pantul radar yang handal 4. Melakukan analisis hasil pengujian sistem radar, serta mendapatkan tingkat akurasi 90% supaya agar sistem radar yang dibuat reliabel untuk digunakan pada bidang industri, otomotif dan surveillance. 1.3 Manfaat Manfaat dari penelitian ini adalah menciptakan radar jarak pendek yang handal dengan sistem elektronika yang sederhan. 3

4 1.4 Rumusan Masalah Dari tujuan yang telah diketahui diatas, maka masalah dalam Tugas Akhir ini dapat dirumuskan sebagai berikut. 1. Bagaimana membuat sistem radar jarak dekat yang mampu mendapatkan informasi jarak target dan spectrum doppler target? 2. Bagaimana membuat rangkaian elektronika radar jarak pendek dengan sistem yang sederhan dan embededd. 3. Bagaimana memproses sinyal pantul radar menjadi informasi yang dapat dibaca? 4. Bagaimana menganalisis hasil kerja sistem radar terhadap berbagai macam target? 1.5 Batasan Masalah Pada tugas akhir ini terdapat beberapa batasan masalah sebagai berikut. 1. Pemancar yang digunakan ialah antenna kaleng circular waveguide directional 2. Komponen microwave yang digunakan adalah kompunen modular. 3. Pemrosesan sinyal menggunakan transformasi fourier 4. Mode FMCW hanya dimodulasi dengan sinyal Ramp Linear 5. Tidak memperhitungkan interfrensi dengan gelombang lainnya diudara. 6. RCS (luasan objek target) ialah 1m 2 untuk objek target manusia 7. Range kecepatan yang diukur ialah untuk target dengan kecepatan 10-40kmpj 1.6 Metodologi Penelitian Metode yang digunakan dalam penelitian Tugas Akhir ini adalah sebagai berikut. 1. Melakukan studi literatur dengan mencari, mengumpulkan, dan memahami baik berupa jurnal, artikel, buku referensi, sumber internet, dan sumber-sumber lain yang berhubungan dengan masalah Tugas Akhir radar jarak pendek. 2. Merancang diagram alir sistem. 4

5 3. Mengumpulkan spesifikasi komponen serta menentukan opsi rangkaian, komponen dan sistem serta merancang sistem radar secara utuh. 4. Mengimplementasikan sistem radar jarak pendek terhadap target yang diuji. 5. Memproses dan menganalisa hasil yang diperoleh dari data radar 6. Menyusun laporan proses pengerjaan Tugas Akhir. 1.7 Sistematika Penulisan Pembahasan Tugas Akhir ini disusun dalam lima bab, yaitu sebagai berikut. BAB I PENDAHULUAN Berisi latar belakang, tujuan dan manfaat, perumusan dan batasan masalah, metode penelitian yang dilakukan, dan sistematika penulisan. BAB II DASAR TEORI Berisi teori-teori dasar mengenai radar, radar jarak pendek, dan teori pendukung penyusun sistem radar jarak pendek. BAB III MODEL DAN PERANCANGAN SISTEM Berisi diagram alir penelitian, perancangan sistem serta cara kerja sistem. BAB IV ANALISIS HASIL SIMULASI SISTEM Berisi data hasil pengujian sistem radar jarak pendek, data sinyal pantul dan data hasil pemrosesan sinyal pantul target. BAB V KESIMPULAN DAN SARAN Berisi kesimpulan atas hasil kerja yang telah dilakukan beserta rekomendasi dan saran untuk pengembangan dan perbaikan selanjutnya. 5