PENENTUAN AZIMUTH

PADA PENGAMATAN BINTANG

DENGAN METODE DIURNAL CIRCLE

Oleh :

Yoel Prawiro C

3504 100 024

Pembimbing :

1. Dr.Ir.M.Taufik

2. Ir. Mansur Muhamadi,M.Sc

Abstrak

Sudut azimut merupakan sudut yang banyak digunakan dalampekerjaan geodesi. Untuk mendapatkan sudut azimut dapat diperolehdengan berbagai cara, salah satunya dengan pengamatan bintang. Padapengamatan bintang sendiri beberapa metode dapat dipakai. Yangpaling sering dipakai adalah Metode Tinggi Bintang. Salah satu metodeyang baru ialah Metode Diurnal Circle.

Dalam penelitian ini data yang didapat dihitung dengan metodeDiurnal Circle pakai bahasa program Fortran, lalu dibandingkan denganhasil dari metode Tinggi Bintang.

Dari penghitungan metode Diurnal circle pengamatan 1 bintangmemeberikan perbedaan hasil azimut terhadap metode Tinggi Bintangsebesar 15,5”. Presisi dan akurasi meningkat seiring denganlamanyainterval pengamatan. Selain itu, semakin dekat jarak kutubbintang dengan kutub, maka presisi menurun dan akurasinyameningkat.

Kata kunci: Azimut, Diurnal Circle, Tinggi Bintang

Perumusan Masalah

Berdasarkan Latar Belakang,masalah yang timbul:

“Apakah metode Diurnal circle dapat digunakanuntuk menentukan azimut dan seberapa besarkeakuratannya bila dibandingkan dengan metodelain?”

Batasan Masalah:

1. Mengolah data pengamatan dengan metode TinggiBintang, sudut waktu, dan Diurnal Circle.

2. Membuat program untuk menghitung azimutdengan metode Diurnal Circle pakai bahasaprogram Fortran.

3. Pengambilan data di gedung Teknik Geomatikadengan sasaran antena menara BRI Tower (10 km).

4. Pengolahan data tidak dilakukan terhadap bintangterdekat dengan kutub,tetapi masing-masingbintang dihitung datanya.

5. Menyelidiki hubungan keakuratan penghitunganterhadap deklinasi maupun jarak kutub bintang.

Tujuan Penelitian

Tujuannya untuk mengetahui berapa nilai azimut yangdiperoleh dari penghitungan dengan metode DiurnalCircle.

Manfaat Penelitian

Manfaatnya adalah mempelajari proses penghitunganazimut dari pengamatan bintang denganmenggunakan metode Diurnal Circle.

PeralatanPeralatan yang digunakan dalam penelitian

ini antara lain:1.Perangkat Keras (Hardware)a.Personal Computer AMD Turion X2b.Memory DDR 1 GB.c.Harddisk 160 GB.d.Printer Canon IP-1980.e.Theodolite Wld T0 no seri.168151f.Theodolite Wild T2 no seri.240327g.Barometer.h.Termometer. Ii.Kompas merk Suunto.

2.Perangkat Lunak (Software)a.Sistem Operasi Windows Vistab.Microsoft Office 2007c.Program Watfor 77

Bahan1.Data pengukuran sudut horisontal danvertikalbintang.2.Data suhu, tekanan, dan waktu pengamatan.3.Informasi data mengenai bintang yangtampak.

Lokasi PenelitianPenelitian ini dilakukan di lokasi kampus

Institut Teknologi Sepuluh Nopember (ITS), lebihtepatnya di gedung Teknik Geomatika. Secarageografis, kampus ITS terletak di 7°16’47” LS dan112°47’41” BT.

Tahapan metodologi penelitian yang akan dilaksanakan dalam kegiatan penelitian ini adalah seperti pada diagram alir gambar 3.1.

Berikut adalah penjelasan diagram alir:1.Tahap Identifikasi dan Perumusan Masalah

Tahap ini merupakan tahapan awal dari penelitian yang dilakukan. Tahap ini terdiri dari perumusan masalah yaitu menentukan masalah apa yang timbul dan harus

dipecahkan melalui penelitian ini. Penetapan tujuan dari diadakannya penelitian, batasan dari penelitian dan manfaat yang diperoleh dari penelitian. Selain itu, pada

tahapan ini juga mempelajari segala bentuk literatur yang berhubungan dengan software maupun teori pengamatan astronomi.

2.Tahap Pengumpulan DataTahapan ini dilakukan pengumpulan data yang berkaitan, antara lain :

Data bacaan sudut horisotal dan vertikal dari posisi bintang.Data suhu udara (dalam °C), tekanan udara (dalam mmHg), dan waktu pengamatan.

3.Tahap Pengolahan Data Pada tahapan ini dilakukan pengolahan data yang telah didapat dengan metode Tinggi

Bintang, metode Sudut Waktu, keduanya dihitung secara manual dengan menggunakan program Microsoft Excel. Sementara metode Diurnal Circle diolah pakai program

aplikasi. 4.Tahap Analisa

Pada tahap ini dilakukan analisa penghitungan dengan metode tinggi bintang terhadap metode Diurnal Circle yang dibuat dalam program aplikasi.

5.Hasil dan KesimpulanDalam tahap akhir ini merupakan hasil yang diperoleh dari penelitian ini dan

kekurangan maupun kendala yang dihadapi. Termasuk didalamnya saran dan perbaikan untuk penelitian ini selanjutnya.

Tahap Analisa

Tahap Identifikasi dan Perumusan Masalah

Tahap Pengumpulan Data

Tahap Pengolahan Data

Kesimpulan dan Saran

Gambar 3.1. Diagram Alir Metodologi Penelitian

Penjelasan diagram alir gambar 3.21. Mulai

Pada tahap inidilakukan persiapan data yang akan diolah.2. Input Data

Data yang akan dimasukkan meliputi bacaan sudut horisontalnvdan vertikal, bacaan suhu dan tekanan saat pengamatan,bacaanvxhorisontal titik yang akan dicari azimutnya, waktu pengamatan,deklinasi bintang, kedudukan lintang pengamat dan bacaanxchorisontal titik tercari dengan bintang.3. Penggunaan Metode.

Memulai pengolahan data, kesemua data jxiyang telahdiddapat dimasukkan kerumus dalam metode Tinggi bintang, sudutwaktu, maupun metode Diurnal Circle. Dalam zxMetode DiurnalCircle sendiri ada dua cara penghitungan, masing-masing dianalisa danmasing-masing cara dibuat zxperbandingan interval waktupengamatan. Untuk hal ini dipakai interval waktu 30 dan 60 menit(perkiraan kasar).4. Kesimpulan

Dari masing-masing pengolahan data tersebut diambilcsikesimpulan semua hasil yang telah didapat

Gambar 3.2 Diagram alir pengerjaan penelitian

MULAI

INPUT DATA Peta Bintang

Metode Tinggi Bintang Metode Diurnal Circle

Cara 1 Cara 2

30’ 45’ 60’ 90’ 60’ 90’

KESIMPULAN

Bab IV

Hasil pengamatan bintang:

Deklinasi Canopus : -52°42’5”

Deklinasi Capella : 46° 0’ 25”

Ascensio Recta Canopus : 6h 24m 10s

Ascensio Recta Capella : 5h 17m 25s

Dengan metode Tinggi Bintang :

Cos α = (sinδ – sin h sinᵠ ) / (cos h cos ᵠ)

Cos α = (sin -52°42’5”- sin13°54’49”sin-7°47’16”)/(cos13°54’49”cos-7°47’16”)

Cos α = -0,79455

α = 142,6126°

Azimut yang benar = 360 ° -(ψ- α)

= 360 ° -(233 °49’28”-0 °0’0”)-142,6126 °)

= 268,7881614 °

Hasil Perhitungan dari Metode Tinggi Bintang

Rata – rata hasil azimut =

268° 47’ 12,5”

Standar deviasi =

0 ° o’ 36,42”

AZIMUTH TINGGI BiNTANG

BINTANG PUKUL DER MEN DET

Canopus22.56.30 268 47 17,3

23.30.30 268 47 22,6

23.50.30 268 46 54,4

00.14.30 268 46 17,3

00.37.30 268 47 12,4

00.53.30 268 46 31,5

01.15.30 268 46 49,4

01.27.30 268 46 40,5

01.38.30 268 46 35,4

02.13.30 268 46 53,2

Capella23.35.30 268 47 27,3

23.54.30 268 46 59,2

00.17.30 268 47 8,6

00.41.30 268 47 23,4

01.02.30 268 46 57,9

01.19.30 268 47 36,1

01.31.30 268 47 49,2

01.58.30 268 48 39,7

02.10.30 268 48 22,7

Hasil Penghitungan Azimut dengan Metode Sudut Waktu

Rata-rata Azimut =

268° 16’ 32”

Standar Deviasi =

2 ° 16’ 6,8”

Bintang Pukul der men det

Canopus

22.56.30 269 5 28,68

23.30.30 269 25 24,6

23.50.30 269 37 50,88

00.14.30 269 53 25,44

00.37.30 270 10 21,36

00.53.30 270 23 10,68

01.15.30 270 41 9,96

01.27.30 270 52 15,24

01.38.30 271 0 58,68

02.13.30 271 33 5,04

Capella

23.35.30 267 1 44,76

23.54.30 266 48 10,44

00.17.30 266 28 55,92

00.41.30 266 11 15,72

01.02.30 265 59 25,444

01.19.30 265 43 35,4

01.31.30 265 40 4,08

01.58.30 265 23 54,6

02.10.30 265 13 52,32

Hasil Perhitungan Azimut Dengan Metode Diurnal Circle Pengamatan 1 Bintang

Rata – rata Azimut =

268°47’ 28”

Standar Deviasi =

0° 15’ 39,08”

Perbedaan=

0 °0’ 15,5”

BintangInterval KOMBINASI HASIL AZIMUT

waktu (') DER MEN DET

Canopus

301 269 17 44,34

2 268 8 14,26

45

1 268 59 34,34

2 268 17 6,09

3 268 36 32,57

60

1 268 45 20,00

2 268 51 1,92

3 268 50 18,02

90 1 268 47 40,96

Capella

30

1 268 35 22,97

2 268 50 21,13

3 269 17 6,95

4 268 50 53,55

45

1 268 45 54,69

2 268 55 39,54

3 268 53 39,76

4 268 47 50,17

60

1 268 53 19,27

2 268 47 23,59

3 268 42 11,14

90 1 268 43 32,67

Hasil Penghitungan Azimut dengan Cara 1 dibandingkan dengan Interval Waktu

Interval (')Azimut

SD

der men det

30 268 21 48,6 13' 34,36"

45 268 52 44,5 6' 49,82"

60 268 49 19,6 3' 59,63"

90 268 45 37 2' 4"

Hasil Perhitungan Azimut Dengan Metode Diurnal Circle Pengamatan 2 Bintang

Hasil Rata –rata Azimut=

268° 42’ 46”

Standar Deviasi =

0° 8’ 15,9”

Perbedaan =

0 ° 4’ 26,5”

Interval Pengamatan HASIL AZIMUT

waktu (') BINTANG DER MEN DET

60 1 268 45 35,3

2 268 29 28,7

3 268 51 31,8

901 268 41 20

2 268 45 54,4

Hasil Penghitungan Azimut dengan Cara 2 dibandingkan dengan Interval Waktu

Interval (')Azimut

SD (")

der men det

60 268 37 32 8'3,3"

90 268 43 37,2 2' 17,2"

Hasil Perhitungan Azimut Dengan Metode Diurnal Circle Pengamatan 2 Bintang

Rata-rata Azimut=

268° 43’ 23,8”

Standar Deviasi=

0 ° 12’ 56,5”

Perbedaan=

0 ° 3’ 48,7”

KombinasiHasil Azimut

der men det

CAN 1 268 55 9,52

CAN 2 268 45 20

CAN 3 268 48 5,52

CAP 1 268 25 0,16

“ Seberapakah besar perbedaan hasil penghitungan dengan metode Diurnal Circle apabila dibandingkan

dengan penghitungan dengan

metode Tinggi Bintang?”

Perbandingan Tingkat Akurasi Pengamatan dengan metode Diurnal Circle cara 1 dibandingkan Interval Waktu

IntervalAzimut Diurnal

Circle

Azimut Tinggi

BintangPerbedaan

Pengam

atan der men det der men det der

m

en det

30 268 21 48,6 268 47 12,5 0 25 23,89

45 268 52 44,5 " 0 5 32

60 268 49 19,6 " 0 2 7,1

90 268 45 37 " 0 1 35,5

Perbandingan Tingkat Akurasi Pengamatan dengan metode Diurnal Circle cara 2 dibandingkan Interval Waktu

IntervalAzimut Diurnal Circle

Azimut Tinggi

BintangPerbedaan

Pengama

tan der men det der men det der men det

60 268 37 32 268 47 12,5 0 9 40,5

90 268 43 37,2 " 0 3 35,3

Tingkat Akurasi dan Presisi Deklinasi dan Jarak Kutub Bintang

BintangCanopus Capella

der men det der men det

Deklinasi () -52 42 5 46 0 25

Jarak Kutub

(90° - ) 37 17 55 43 59 35

Azimut Dari

Diurnal Circle 268 43 43,6 268 50 49,8

Azimut Tinggi

Bintang 268 47 12,5 268 47 12,5

Standar

Deviasi 0 21 2,62 0 10 9,84

Perbedaan 0 3 28,9 0 3 37,3

Pembahasan Evaluasi KeakuratanUntuk Pengamatan 1 bintang :

Presisi dibandingkan Interval Waktu

Nilai pada menit ke-30=25’ 34,36”

Nilai pada menit ke-45=06’ 49,82”

Nilai pada menit ke-60=03’ 59,63”

Nilai pada menit ke-90=02’ 4”

Kesimpulan ;

Nilai presisi meningkat seiring dengan meningkatnya interval waktu pengamatan.

0,000000

0,050000

0,100000

0,150000

0,200000

0,250000

0 20 40 60 80 100

Sta

nd

ar

De

via

si (

de

raja

t)

Interval Waktu (menit)

Presisi dibandingkan Interval Waktu

Standar Deviasi atau presisi

Untuk Pengamatan 1 bintang :

Akurasi dibandingkan Interval Waktu

Nilai pada menit ke-30=25’ 23,89”

Nilai pada menit ke-45=05’ 32”

Nilai pada menit ke-60=02’ 7,1”

Nilai pada menit ke-90=01’ 35,5”

Kesimpulan ;

Nilai akurasi meningkat seiring dengan meningkatnya interval waktu pengamatan.

0

0,05

0,1

0,15

0,2

0,25

0,3

0,35

0,4

0,45

0 20 40 60 80 100

Pe

rbe

da

an

(d

era

jat)

Interval Waktu (menit)

Akurasi dibandingkan Interval Waktu

Perbedaan atau akurasi

Untuk Pengamatan 2 bintang :

Presisi dibandingkan Interval Waktu

Nilai pada menit ke-60=08’ 3,3”

Nilai pada menit ke-90=02’ 17,2”

Kesimpulan ;

Nilai presisi meningkat seiring dengan meningkatnya interval waktu pengamatan.

0

0,02

0,04

0,06

0,08

0,1

0,12

0,14

0,16

0 20 40 60 80 100

Sta

nd

ar

De

via

si (

de

raja

t)

Interval Waktu (menit)

Presisi dibandingkan Interval Waktu

Standar Deviasi atau presisi

Untuk Pengamatan 2 bintang :

Akurasi dibandingkan Interval Waktu

Nilai pada menit ke-60=09’ 40,5”

Nilai pada menit ke-90=03’ 35,3”

Kesimpulan ;

Nilai akurasi meningkat seiring dengan meningkatnya interval waktu pengamatan.

0

0,02

0,04

0,06

0,08

0,1

0,12

0,14

0,16

0,18

0 20 40 60 80 100

Pe

rbe

da

an

(d

era

jat)

Interval Waktu (menit)

Akurasi dibandingkan Interval Waktu

Perbedaan atau akurasi

Hubungan Presisi dan Akurasi Terhadap deklinasi BintangBintang Canopus dengan deklinasi -52°42’5” , tingkat presisinya sebesar 21’ 2,62” dan akurasinya 3’ 28,9”

Bintang Capella dengan deklinasi 46°0’25” , tingkat presisinya sebesar 10’ 9,84” dan akurasinya 3’ 37,3”

Kesimpulan:

Semakin dekat deklinasi bintang dengan garis ekuator, presisi meningkat dan akurasi menurun.

0

0,05

0,1

0,15

0,2

0,25

0,3

0,35

0,4

45 46 47 48 49 50 51 52 53 54

Nil

ai

(da

lam

de

raja

t)

Deklinasi Bintang (dalam derajat)

Presisi dan Akurasi Berdasarkan Deklinasi Bintang

Standar deviasi atau presisi Perbedaan atau akurasi

Hubungan Presisi dan Akurasi Terhadap Jarak Kutub BintangBintang Canopus dengan jarak kutub 37°17’55” , tingkat presisinya sebesar 21’ 2,62” dan akurasinya 3’ 28,9”

Bintang Capella dengan jarak kutub 43°59’35” , tingkat presisinya sebesar 10’ 9,84” dan akurasinya 3’ 37,3”

Kesimpulan:

Semakin dekat jarak kutub bintang dengan kutub utara atau selatan, presisi menurun dan akurasi meningkat.

0

0,05

0,1

0,15

0,2

0,25

0,3

0,35

0,4

36 38 40 42 44 46

Nil

ai

(da

lam

de

raja

t)

Jarak Kutub Bintang (dalam derajat)

Presisi dan Akurasi Berdasarkan Jarak Kutub

Standar deviasi atau presisi Perbedaan atau akurasi

1. Pengamatan dengan metode Diurnal Circle hanyamembutuhkan data seperti bacaan sudut titikacuan, bacaan sudut horizontal dan vertikal, bacaansuhu dan tekanan saat pengamatan, selain waktu arloji. Metode ini lebih dapat diterima apabila tidak tersediatabel-tabel koreksi, peta bintang, maupun jam teliti.

2. Untuk pengamatan 2 bintang lebih menghemat waktudaripada pengamatan 1 bintang dalam interval waktuyang sama.

3. Pengolahan data dengan cara 1 lebih mendekatikenyataan daripada dengan cara 2 maupunmodifikasinya.

4. Pengolahan data dengan metode Diurnal Circle lebihsingkat apabila digunakan bahasa pemrograman.

Dari penelitian ini didapatkan hasil antara lain :

1. Penghitungan azimuth dengan titik sasaran antena menara BRI Tower dengan metode Diurnal Circle pengamatan 1 bintang aamemberikanperbedaan azimuth sebesar 15,5 detik ,dan pengamatan 2 bintangmemberikan perbedaan sebesar 4’ 26,5”,sedangkan cara modifikasimemberikan perbedaan sebesar 3’48,7”.

2. Pengamatan dengan 1 bintang memberikan presisi dan akurasi yang meningkat seiring dengan lamanya interval waktupengamatan, sedangkan untuk pengamatan 2 bintang,semakin lama pengamatan maka presisi dan akurasi meningkat.

3. Semakin dekat deklinasi bintang dengan garis ekuator, maka aapresisimeningkat dan akurasinya menurun. Sedangkan semakin aadekat jarakkutub bintang dengan kutub utara atau selatan, aapresisi akan menurundan akurasinya meningkat.

1. Pengamatan dilakukan lebih lama, tidak hanya interval waktu hingga 90 menit saja,namun dapat dikembangkanhingga 120, 150,180,dan 300 menit. Semakin lama pengamatan memungkinkan untuk penyempurnaan hasil.

2. Data yang ada dibandingkan juga dengan metode SudutWaktu,dengan tidak melupakan bahwa penghitungan sudutwaktu harus ditunjang oleh penggunaan jam teliti(kronometer).

3. Metode Diurnal Circle dapat dikembangkan lebihlanjut, untuk penghitungan lintang pengamat, deklinasibintang, dan pemrediksian posisi bintang pada waktu yang akan datang.