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