navigasi -...
TRANSCRIPT
NAVIGASI
MAKALAH
Disusun sebagai Tugas Besar
pada Mata Kuliah Pengantar Teknologi Telematika
oleh:
Yunila Rahmi
15101097
PROGRAM STUDI TEKNIK TELEKOMUNIKASI
SEKOLAH TINGGI TEKNOLOGI TELEMATIKA TELKOM
PURWOKERTO
2015
1. Latar Belakang Masalah
Teknologi adalah sarana untuk menyediakan segala kebutuhan manusia
dengan tujuan mempermudah dan mempernyaman kehidupan manusia. Kemajuan
teknologi sekarang sudah jauh lebih pesat dari masa-masa sebelumnya. Teknologi
yang diterapkan telah mempengaruhi gaya hidup dan pola pikir masyarakat jaman
sekarang sehingga mempengaruhi kehidupan sosial mereka. Semakin canggih
teknologi, maka semakin banyak kejanggalan yang timbul di masyarakat. Meski
begitu, bukan berarti perkembangan teknologi tidak mempunyai pengaruh baik.
Ada banyak sekali hal positif yang bermanfaat bagi kehidupan manusia, salah
satunya perkembangan untuk bidang navigasi.
Navigasi berasal dari bahasa Yunani yang terdiri dari kata navis yang
artinya perahu atau kapal dan agake yang artinya mengarahkan, secara harafiah
artinya mengarahkan sebuah kapal dalam pelayaran. Dari waktu ke waktu seiring
dengan perkembangan jaman kata „navigasi‟ tidak lagi hanya digunakan dalam
dunia maritime tetapi sering juga digunakan di daratan dan udara. Navigasi adalah
cara menentukan posisi dan arah perjalanan baik di medan sebenarnya maupun
pada peta[1]
. Sejak dulu manusia sudah mengenal alat navigasi untuk bepergian.
Dimulai dengan hal sederhana seperti memanfaatkan benda alam seperti gunung,
pohon dan sungai sampai pada teknologi navigasi yang paling baru yang masih
dikembangkan yaitu eLoran.
2. Permasalahan
Sejak dahulu kala manusia telah melakukan apa yang namanya „navigasi‟
dan „pemetaan‟. Melalui petualang di laut, para pelaut telah berlayar dari satu
tempat ke tempat lainnya dengan mengandalkan pengetahuan alam sebagai
penuntun arah perjalanan dan menceritakan perjalanan mereka dalam sebuah
tulisan tangan ataupun menggambarkannya. Bukti lainnya, banyak goa pada
dindingnya memiliki artefak berupa gambar suatu lokasi tertentu, menurut para
ahli gambar-gambar tersebut ada yang berumur ribuan tahun lamanya dan gambar
itu dibuat dengan tujuan untuk memberitahukan kepada orang lain tentang apa
yang telah mereka lewati atau pun tentang sesuatu yang penting disuatu tempat.
Ilmu tentang navigasi sedikit banyak perlu dipelajari karena navigasi ini
sering kita gunakan dalam kehidupan sehari-hari. Ketika kita akan mengunjungi
rumah sahabat atau keluarga di suatu tempat, tanpa disadari kita telah melakukan
navigasi. Demikian juga, ketika kita menunjukkan keberadaan atau lokasi
seseorang atau suatu tempat kepada orang lain dengan menggambarkannya baik
itu secara lisan maupun tulisan maka kita telah memetakan suatu lokasi.
Pengetahuan navigasi dan pemetaan akan memudahkan ketika kita melakukan
perjalan yang jauh ke tempat yang belum kita kenali sebelumnya. Selain itu
navigasi juga dapat membantu kita jika suatu waktu berada dalam situasi sulit
seperti terjebak di alam bebas. Jika kita memahami dasar navigasi maka kita bisa
mengetahui keadaan medan yang akan dihadapi, posisi di alam bebas dan
menentukan arah serta tujuan perjalanan di alam bebas.
Mempelajari ilmu navigasi lebih jauh dapat berguna dalam hal
kemasyarakatan seperti dalam memprediksi tingkat kepadatan penduduk,
digunakan oleh tim SAR untuk mencari korban, menjadi bagian dari olahraga
yaitu orienterring, dan menjadi pengetahuan wajib bagi anggota TNI[2]
.
3. Kajian Teori
Navigasi sudah dikenal manusia sejak jaman dulu. Dulu sekali manusia
menggunakan benda-benda alam seperti gunung, pohon dan sungai sebagai
petunjuk perjalanan. Namun cara ini dianggap tidak efektif jika digunakan untuk
perjalanan jauh[3]
. Kemudian digunakan metode ilmiah dari India dan Mesir pada
4000 tahun sebelum masehi. Metode yang digunakan ialah dengan dead reckoning
dan navigasi bintang yang dikombinasikan dengan parameter lain seperti arus,
kedalaman, angin, dan posisi matahari. Pada saat yang hampir bersamaan, bangsa
Cina kuno menemukan sebuah alat dengan komponen batu panah penunjuk yang
merupakan pointer magnetik yang menunjukkan arah utara, alat ini dikemudian
hari dikenal dengan nama kompas. Sekarang kompas terbagi menjadi 2 jenis
yaitu kompas analog dan kompas digital. Kompas analog adalah kompas yang
biasa kita lihat sehari misalnya kompas yang dipakai saat pramuka sedangkan
kompas digital adalah kompas yang sudah didigitalisasi untuk melengkapi
kebutuhan robotika dan komputerisasi.
Di abad ke-1 masehi, penemuan tentang alat navigasi tetap berlanjut.
Diawali dengan penemuan Astrolabe. Astrolabe adalah perkakas astronomi kuno
yang terdiri atas lempengan 360 derajat yang mengambarkan posisi benda langit
dengan skala tertentu. Dalam penggunaannya diperlukan pengetahuan tentang
dasar matematika. Kekurangannya adalah arah garis longitude (garis yang
melintang antara kutub timur dan kutub barat hanya dapat diprediksi, belum dapat
ditentukan dengan tepat.
Gambar 2.1 Astrolabe[3]
Pada tahun 1420 navigasi ditetapkan menjadi ilmu pengetahuan. Heinrich
The Sailor, anggota keluarga kerajaan Portugis, berkontribusi dalam pendirian
Escola Nautica. Sekolah pelaut pertama di Eropa. Kemudian pada tahun 1731
John Hadley asal Inggris, menemukan Octant yang merupakan penerus langsung
Sextant. Sextant adalah instrumen navigasi yang mempnyai busur 60 derajat
untuk mengukur ketinggian bintang dan benda langit serta dapat difungsikan
untuk mengukur posisi kapal sehingga banyak digunakan oleh pelaut. Dengan
sextant dan octant, penentuan garis latitude dapat diprediksi beberapa kilometer
lebih akurat.
Gambar 2.2 Sextant
Gambar 2.3 Cara kerja sextant
Pada tahun 1735 ditemukannya Chronometer oleh John Harrison dari
Inggris, ia membuat satu dari empat jam dengan keakuratan tinggi yang
menampilkan waktu Home Port dan dapat menentukan garis Latitude melalui
perbedaan waktu.
Gambar 2.4 Chronometer
Pada tahun 1877 seorang fisikawan asal Inggris yang bernama William
Thomson membuat kompas yang bisa diterima oleh semua negara. Definisi kompas
adalah alat navigasi berupa panah penunjuk yang merupakan pointer magnetik
yang menunjukkan arah utara. Kompas masih banyak digunakan pada jaman
sekarang oleh para pedagang maritim. Kompas sekarang dibedakan menjadi dua
yaitu kompas analog dan kompas digital. Kompas analog adalah kompas yang
biasa kita lihat sehari misalnya kompas yang dipakai saat pramuka sedangkan
kompas digital adalah kompas yang sudah didigitalisasi untuk melengkapi
kebutuhan robotika dan komputerisasi.
Pada tahun 1941 peneliti asal Jerman, Siegefried Reisch, mengembangkan
prinsip Inertial Navigation yang menghitung perubahan lokasi relatif berdasarkan
akselerasi.
Gambar 2.5 Cara kerja Inertial Navigation[4]
Pada tahun 1978 satelit GPS pertama dimulai, Departemen Pertahanan AS
memulai proyek “NAVSTAR” untuk keperluan militer yang merupakan cikal
bakal dari GPS (Global Positioning System). GPS ini akhirnya digunakan juga
untuk sipil pada sejak tahun 1983.
4. Analisis dan Opini
Navigasi mempunyai peran penting bagi kehidupan manusia khusunya
dalam hal bepergian jarak jauh. Karena itu navigasi banyak digunakan pada
bidang pelayaran dan penerbangan. Meski begitu bukan berarti perjalanan darat
tidak memanfaatkan teknologi navigasi.
Pada perjalanan darat yang populer digunakan adalah GPS. GPS
merupakan singkatan dari Global Positioning System, sistem navigasi berbasis
satelit yang mempunyai 24 jaringan satelit di orbit. GPS dapat bekerja 24 jam
penuh tanpa terganggu cuaca atau apapun. Setiap daerah dibumi akan dijangkau
oleh 3 atau 4 satelit. Satelit GPS berputar mengelilingi bumi dalam 12 jam sehari
dan mengirimkan informasi yang akurat. GPS reciever mengambil informasi
itu dengan menggunakan perhitungan triangulation yaitu menghitung lokasi user
dengan tepat lalu membandingkan waktu sinyal dikirim dengan waktu sinyal
tersebut diterima kemudian menampilkannya didalam aplikasi seperti
Maps. Sebuah GPS reciever harus mengunci sinyal minimal tiga satelit untuk
memenghitung posisi 2D (latitude dan longitude) dari pergerakan user (tracking).
Jika GPS reciever dapat menerima empat atau lebih satelit, maka hal itu dapat
menghitung posisi 3D (latitude, longitude dan altitude). Jika sudah dapat
menentukan posisi user, selanjutnya GPS dapat menghitung informasi lain, seperti
kecepatan, arah yang dituju, jalur, tujuan perjalanan, jarak tujuan, matahari terbit
dan matahari terbenam dan masih banyak lagi[5]
.
Pada bidang pelayaran ada banyak alat navigasi yang digunakan nahkoda
untuk mengemudikan kapal seperti peta, kompas, GPS, radar, telegraph, EPIRB,
marine VHF radio, dan sonar. Kompas dan GPS sudah dijelaskan di atas, jadi
selanjutnya adalah radar. Radar sangat bermanfaat dalam navigasi kapal laut dan
kapal terbang modern sekarang dilengkapi dengan radar untuk mendeteksi
kapal/pesawat lain, cuaca/ awan yang dihadapi di depan sehingga bisa
menghindar dari bahaya yang ada di depan pesawat/kapal. Radar (dalam bahasa
Inggris merupakan singkatan dari radio detection and ranging, yang berarti deteksi
dan penjarakan radio) adalah sistem yang digunakan untuk mendeteksi, mengukur
jarak dan membuat map benda-benda seperti pesawat dan hujan. Istilah radar
pertama kali digunakan pada tahun 1941, menggantikan istilah dari singkatan
Inggris RDF (Radio Directon Finding). Gelombang radio kuat dikirim dan sebuah
penerima mendengar gema yang kembali. Dengan menganalisa sinyal yang
dipantulkan, pemantul gema dapat ditentukan lokasinya dan kadang-kadang
ditentukan jenisnya. Walaupun sinyal yang diterima kecil, tapi radio sinyal dapat
dengan mudah dideteksi dan diperkuat. Gelombang radio radar dapat diproduksi
dengan kekuatan yang diinginkan, dan mendeteksi gelombang yang lemah, dan
kemudian diamplifikasi (diperkuat) beberapa kali. Oleh karena itu radar
digunakan untuk mendeteksi objek jarak jauh yang tidak dapat dideteksi oleh
suara atau cahaya. Penggunaan radar sangat luas, alat ini bisa digunakan
di bidang meteorologi, pengaturan lalu lintas udara, deteksi kecepatan oleh polisi,
dan terutama oleh militer.
Selanjutnya marine VHF radio Marine VHF radio merupakan alat
komunikasi kapal yang dipasang untuk memenuhi tujuan komunikasi kapal yaitu
memanggil tim penyelamat dan berkomunikasi dengan pelabuhan, kunci, bridges
and marines, dan marine vhf radio beroperasi di rentang frekuensi VHF, antara
156-174 MHz. Walaupun secara luas alat komunikasi kapal marine vhf radio
digunakan untuk menghindari tabrakan, satu set marine vhf radio adalah
gabungan pemancar dan penerima dan hanya beroperasi pada standar, frekuensi
internasional dikenal sebagai salurannya. Channel 16 (156.8 MHz) adalah
panggilan internasional. Marine VHF radio kebanyakan menggunakan "simplex"
transmisi, dimana komunikasi hanya dapat terjadi dalam satu arah pada satu
waktu. Sebuah tombol transmisi pada set atau mikrofon menentukan apakah itu
beroperasi sebagai pemancar atau penerima. Mayoritas saluran, bagaimanapun,
adalah sisihkan untuk transmisi "duplex" saluran di mana komunikasi dapat
berlangsung dalam dua arah secara bersamaan. Setiap saluran dupleks memiliki
dua penetapan frekuensi. Hal ini terutama karena, pada hari-hari sebelum ponsel
dan satcomms menjadi luas, saluran dupleks dapat digunakan untuk menempatkan
panggilan pada sistem telepon umum untuk biaya melalui operator laut. Fasilitas
ini masih tersedia di beberapa daerah, meskipun penggunaannya sebagian besar
telah mati[6]
.
Perangkat navigasi pelayaran terakhir adalah sonar. Secara singkat sonar
adalah alat yang digunakan dengan teknik navigasi untuk mengetahui keadaan
sekitarnya lewat gelobang suara.
Pada bidang penerbangan, alat navigasi yang digunakan VHF Omni-
directional Range (VOR), Distance Measuring Equipment (DME), dan Automatic
Directional Finder (ADF). VOR adalah alat bantu navigasi yang paling paling tua
dan paling sering digunakan. Terdiri dari ribuan transmitter station di darat yang
berkomunikasi dengan peralatan penerima (receiver) pada pesawat terbang. VOR
memancarkan sinyal radio gabungan, termasuk kode morse dan data yang
memungkinkan peralatan receiver pada pesawat untuk memperoleh magnetic
bearing dari station ke pesawat terbang. VOR bekerja pada frekuensi VHF dari
108 sampai 117,95 MHz,karena VOR bekerja pada pita VHF, maka jarak
komunikasi darat-udara terbatas berupa ”line of sight”. Prinsip yang digunakan
untuk pengukuran arah (bearing) pada VOR adalah dengan perbandingan fasa.
Transmitter pada ground station mentransmit dua sinyal terpisah. Pada intonya
VOR memberikan jalur terbang yang disebut jalur radial dengan besaran 1 sampai
360 derajat. Jika radial menunjukan angka 369 derajat berarti pesawat
berada pada jalur yang meninggalkan ground station menuju ke Utara, radial 090
derajat menuju ke Timur, 180 derajat menuju ke Selatan, dan 270 derajat menuju
ke Barat. VOR memancarkan sinyal frekuensi radio omni directional (ke segala
arah) dan sinyalnya memberikan informasi azimuth dari 0 sampai 360 derajat.
Untujk mendapatkan posisi azimuth pesawat terhadap VOR ground station, maka
kedua sinyal 30 Hz yang dipancarkan transmiter dibandingkan besar fasanya.
DME adalah alat bantu navigasi pesawat yang beroperasi pada prinsip radar
sekunder. DME memberikan informasi antara jarak pesawat dengan stasiun yang
ada di darat. Penempatan DME pada umumnya berpasangan (colocated) dengan
VOR dengan daya keluaran sebesar 1000 Watt (High Power). Dalam operasinya,
pesawat udara mengirim pulsa interrogator yang berbentuk sinyal acak (random)
kepada ground stasion mengirim pulsa jawaban (reply) yang singkron dengan
pulsa interogasi. Dengan memperhitungkan interval waktu antara pulsa interogasi
dengan penerimaan pulsa jawaban (termasuk waktu tunda) di pesawat udara,
maka jarak pesawat udara dengan ground station dapat ditentukan. Sepasang pulsa
dengan panjang pulsa tertentu, dipancarkan dari pesawat terbang (disebut
transponder) diterima oleh receiver DME di tanah.
Stasiun DME (disebut transponder) secara otomatis kemudian memancarkan
kembali sepasang pulsa sebagai bjawaban ke pesawat terbang tersebut tetapi pada
frekuensi yang berbeda. Waktu yang diperlukan antara perjalamnan bolak-balik
iniuini kemudian diukur di receiver DME pesawat terbang, selanjutnta diolah
menjadi bentuk jarak (Nautical Miles)dari pesawat terbang menuju ke stasiun di
darat. DME bekerja pada bidang ultra high frekuency (UHF)ANTARA 962 MHz
dan 1213 MHz, sehingga pancarannya pun tidak tergantung dari keadaan cuaca
atau static-free. Salah satu jenis radio navigasi yang sudah tua adalah automatic
direction finder (ADF) atau non-directional beacon (NDB). ADF, system
cadangan untuk peralatan VHF, dapat digunakan ketika garis pengamatan
transmisi menjadi tidak dapat digunakan atau ketika tidak ada peralatan VOR di
tanah atau di pesawat. Hal ini digunakan sebagai cara untuk mengidentifikasi
posisi, menerima komunikasi suara frekuensi rendah dan menengah, homing,
tracking, dan untuk navigasi pada prosedur pendekatan instrumen.
ADF adalah instrumen radio-navigasi laut atau pesawat terbang secara
otomatis dan terus menerus menampilkan bantalan relatif dari kapal atau pesawat
udara dengan stasiun radio yang cocok. ADF penerima biasanya disetel untuk
penerbangan atau kelautan NDBs beroprasi pada pita LW ANTARA 190 sampai
535 kHz. Seperti unit RDF, sebagian besar penerima ADF juga dapat menerima
gelombang menengah (AM) stasiun penyiaran, tetapi kurang dapat diandalkan
untuk keperluan navigasi. Navigasi NDB terdiri dari dua bagian – arah finder
otomatis (atau ADF) peralatan pada pesawat yang mendeteksi sinyal NDB, serta
pemancar NDB. ADF juga dapat menemukan pemancar dalam standarAM media
gelombang siaran band (530 kHz sampai 1700 kHz pada 10 kHz kenaikan di
Amerika, 531 kHz sampai 1602 kHz pada 9 kenaikan kHz di seluruh dunia)[7]
.
5. Kesimpulan dan Saran
A. Kesimpulan
Teknologi adalah sarana yang berfungsi untuk memudahkan
kehidupan manusia. Salah satu hasil perkembangan teknologi
adalah navigasi. Navigasi berperan penting pada kehidupan
manusia khususnya dalam hal transportasi jarak jauh. Pada
transportasi darat, alat navigasi yang digunakan adalah GPS. Pada
transportasi laut, alat yang digunakan adalah peta, kompas, GPS,
radar, telegraph, EPIRB, marine VHF radio, dan sonar. Dan pada
transportasi udara, alat ang digunakan adalah digunakan VHF
Omni-directional Range (VOR), Distance Measuring Equipment
(DME), dan Automatic Directional Finder (ADF).
B. Saran
Dengan semakin berkembangnya teknologi, maka alat-alat
navigasipun menjadi semakin canggih. Namun dengan adanya alat
navigasi canggih sebaiknya tidak membut kita mengabaikan
mempelajari ilmu dasar navigasi seperti membaca rasi bintang dan
sebagainya.
Daftar Pustaka
[1] https://petautara.wordpress.com/2010/06/10/pengertian-navigasi/ Diakses
pada 1 Januari 2016
[2] https://petautara.wordpress.com/2010/06/09/navigasi-dan-pemetaan-dalam-
kehidupan-sehari-hari-2/ Diakses pada 1 Januari 2016
[3] http://museumastronomi.com/astrolabe-al-usthurlab-instrumen-astronomi-
populer-dalam-peradaban-islam/ Diakses pada 29 Desember 2015
[4]https://leagueofextraordinarytechnicians.wikispaces.com/Inertial+Naviga
tion+Systems+Operation Diakses pada 29 Desember 2015
[5] https://wirasetiawan29.wordpress.com/2015/05/10/cara-kerja-gps/
[6] https://sangrajalaut.wordpress.com/2012/05/06/sejarah-navigasi-dan-
perkembangannya-3/ Diakses pada 22 Desember 2015
[7] https://diegowidagdo.wordpress.com/2014/12/21/peralatan-navigasi-dalam-
penerbangan/ Diakses pada 1 Januari 2016
[8] http://mapala-unsultra.blogspot.co.id/2013/01/navigasi-darat.html Diakses
pada 1 Januari 2016