6
Side Scan Sonar (SSS) adalah sebuah sistem peralatan survey kelautan yang menggunakan teknologi akustik. Peralatan ini digunakan untuk memetakan dasar laut yang juga dapat digunakan untuk mempelajari kehidupan di dasar laut. Sistem peralatan ini merupakan strategi penginderaan untuk merekam kondisi dasar laut dengan memanfaatkan sifat media dasar laut yang mampu memancarkan, memantulkan dan/atau menyerap gelombang suara Side-scan sonar pada umumnya banyak digunakan pada bidang kelautan antara lain sebagai pemetaan terhadap bentuk dasar laut, mencari kapal-kapal yang karam dan banyak lagi yang lainya. Pada tugas akhir ini kami mengaplikasikan side-scan sonar sebagai penginderaan obstacle atau halang rintang. Prinsip kerjanya adalah dengan membangkitkan sinyal transmit frekuensi tinggi 40 kHz oleh piezoelektric tranducer berupa sensor ultrasonic kemudian hasil pantulan /echo akan diterima oleh piezoelektric tranducer juga yang berfungsi sebagai reciver. Sinyal yang diterima oleh reciver akan dikuatkan oleh rangkaian penerima dan hasil perubahan akan diteksi melalui perubahan hasil nilai ADC pada mikrokontroler. Data yang diterima oleh ADC pada mikrokontroler akan diolah dan ditampilkan pada PC melaui komunikasi serial sehingga kita dapat melihat obstacle atau benda yang berada pada jangkauan sonar ini. Dari kemampuan tersebut side-scan sonar ini dapat difungsikan sebagai mudul penginderaan pada rabot yang bergerak secara autonomous. Prinsip kerja dari piezoelektric tranducer adalah jika diberikan tegangan maka akan menghasilkan getaran dan getaran ini akan menjadi sumber suara yang memiliki frekuensi tinggi sering disebut ultrasonic, atau jika piezoelektric tranducer di getarkan artinya menerima suara maka akan timbul charge yang dapat diartikan sebagai sumber tegangan. Hasil dari penerimaan tersebut yang kemudian dikuatkan menggunakan penguat op amp sehingga seinyal pantul yang diterima dapat dideteksi oleh ADC pada mikrokontroler, setiap perubahan amplitudo yang terjadi terhadap berubahan sinyal pantul/echo akan diteksi besar dan waktu diterimanya. Besar dan

Side Scan Sonar

Embed Size (px)

DESCRIPTION

gcdruxx

Citation preview

Side Scan Sonar (SSS) adalah sebuah sistem peralatan survey kelautan yang menggunakan teknologi akustik.Peralatan inidigunakan untuk memetakan dasar laut yang jugadapat digunakan untuk mempelajari kehidupan di dasar laut. Sistem peralatan ini merupakan strategi penginderaan untuk merekam kondisi dasar laut dengan memanfaatkan sifat media dasar laut yang mampu memancarkan, memantulkan dan/atau menyerap gelombang suara

Side-scan sonar pada umumnya banyak digunakan pada bidang kelautan antara lain sebagai pemetaan terhadap bentuk dasar laut, mencari kapal-kapal yang karam dan banyak lagi yang lainya. Pada tugas akhir ini kami mengaplikasikan side-scan sonar sebagai penginderaan obstacle atau halang rintang. Prinsip kerjanya adalah dengan membangkitkan sinyal transmit frekuensi tinggi 40 kHz oleh piezoelektric tranducer berupa sensor ultrasonic kemudian hasil pantulan /echo akan diterima oleh piezoelektric tranducer juga yang berfungsi sebagai reciver. Sinyal yang diterima oleh reciver akan dikuatkan oleh rangkaian penerima dan hasil perubahan akan diteksi melalui perubahan hasil nilai ADC pada mikrokontroler.

Data yang diterima oleh ADC pada mikrokontroler akan diolah dan ditampilkan pada PC melaui komunikasi serial sehingga kita dapat melihat obstacle atau benda yang berada pada jangkauan sonar ini. Dari kemampuan tersebut side-scan sonar ini dapat difungsikan sebagai mudul penginderaan pada rabot yang bergerak secara autonomous.

Prinsip kerja dari piezoelektric tranducer adalah jika diberikan tegangan maka akan menghasilkan getaran dan getaran ini akan menjadi sumber suara yang memiliki frekuensi tinggi sering disebut ultrasonic, atau jika piezoelektric tranducer di getarkan artinya menerima suara maka akan timbul charge yang dapat diartikan sebagai sumber tegangan. Hasil dari penerimaan tersebut yang kemudian dikuatkan menggunakan penguat op amp sehingga seinyal pantul yang diterima dapat dideteksi oleh ADC pada mikrokontroler, setiap perubahan amplitudo yang terjadi terhadap berubahan sinyal pantul/echo akan diteksi besar dan waktu diterimanya. Besar dan waktu yang diterima akan disinkronkan dengan posisi absolute dimana sonar ini diletakan maka akan menghasilkan bentuk peta terhadap lingkungan. Tampilan berupa jarak dan posisi benda berada akan dilihat pada PC melalui komunikasi serial dengan mikrokontroler sebagai pengolah dan pinyimpanan data.

Salah satu penemu side-scan sonar adalah ilmuwan Jerman, Dr Julius Hagemann, yang dibawa ke Amerika Serikat setelah Perang Dunia II dan bekerja di US Navy Mine Defense Laboratory, Panama City, FL dari tahun 1947 sampai kematiannya pada tahun 1964. Karyanya ini didokumentasikan di US Patent 4.197.591 yang pertama kali diungkapkan pada Agustus 1958, tapi tetap diklasifikasikan oleh US Navy sampai akhirnya dikeluarkan pada tahun 1980.

Teknologi Side Scan Sonar telah dikembangkan pada awal tahun 1960 oleh Dr.Harold Edgerton dari Massachusetts Institute of Technology. Beliau disana sebagai Professor di bidang teknik elektro. Sebelumnya Edgerton telah membuat alat high-speed flash photography pada tahun 1930-an. Dia menemukan bahwa fotografi elektrik tersebut tidak dapat bekerja dalam air, oleh karena itu dia mencoba mengganti denyut pulsa elektrik dengan pulsa akustik. Dengan mengirim energy pulsa akustik dan merekam hasil pantulannya, Edgerton mulai menarik tow dengan kapal dan membuat gambar secara berkelanjutan dari permukaan dasar laut. Pada tahun 1963, Edgerton menggunakan Side scan sonar untuk menemukan kapal Vineyard diteluk Buzzards, Massachusetts.

Selanjutnya pada tahun 1963-1967, bersama timnya yang di pimpin oleh Martin Klein membuat tow dengan system dual-channel dengan system side scan sonar untuk pertama kalinya. Alat ini telah menolong Alexander Mckfee untuk mencari Raja Henry VIII yang tenggelam bersama kapalnya Mary rose pada tahun 1967. (Tritech International Limited, 2008). Pada tahun yang sama Klein menggunakan sonar untuk membantu arkeolog George Bass menemukan kapal di lepas pantai Turki.

Pada tahun 1968 didirikan Klein Klein Associates, Inc dan terus bekerja pada perbaikan termasuk komersial pertama frekuensi tinggi (500 kHz) sistem dan yang pertama frekuensi dual side-scan sonars. Selanjutnya berkembang pabrikan atau Produsen Side scan sonar berfrekuensi tinggi antara lain: Raytheon, Northrop Grumman (sebelumnya Westinghouse), EdgeTech (sebelumnya EG & G), L-3/Klein Associates, JW Fisher Mfg Inc, Teknologi Imagenex Corp, RESON A / S, Sonatech Inc, Benthos (sonar sebelumnya yang dihasilkan oleh Datasonics), WESMAR, Marine Sonic Teknologi, Kongsberg Maritim, Geoacoustics, EDO Corp, Ultra Elektronik, Humminbird (Techsonic Industries Inc) dan Deep Visi Technologies.

Sonar merupakan teknik yang menggunakan perambatan gelombang suara di bawah air digunakan untuk penunjuk arah, komunikasi atau mendeteksi kapal-kapal laut. Sistem sonar dapat diartikan sebagai penentuan posisi dengan metode akustik (acoustic location).Side-scan sonar adalah salah satu alat dengan prinsip sistem sonar yang digunakan secara efisien melihat penampaan dasar laut dengan area yang besar.Alat ini digunakan untuk pemetaan dasar laut untuk berbagai tujuan, termasuk penciptaan nautical charts, identifikasi maupun deteksi objek bawah air dan fitur bathimetri.Side scan sonar biasa digunakan untuk survei batimetri atau arkeologi maritim, dalam kaitannya dengan sampel dasar laut mampu memberikan pemahaman tentang perbedaan-perbedaan dalam material dan tipe tekstur dasar laut.Side scan sonar menggunakan perangkat yang memancarkan pulsa berbentuk kipas ke arah dasar laut di berbagai sudut tegak lurus terhadap lintasan dari sensor melalui air, yang dapat ditarik dari sebuah kapal permukaan atau kapal selam, atau dipasang pada kapal lambung.Side Scan Sonar mempunyai kemampuan menggandakan (menduplikasikan) beam yang diarahkan pada satu sisi ke sisi lainnya.Sehingga kita bisa melihat ke kedua sisi, memetakan semua area penelitian secara efektif dan menghemat waktu penelitian.

Penggunaan posisi dengan metode akustik telah digunakan jauh sebelum adnya teknologi radar.Sistem sidescan mengirimkan pulsa akustik pada suatu sisi dari receiver dan merekam amplitude energi balikan dari pulsa yang dipancarkan oleh sensor.Tiap pancaran pulsa, satu lajur kecil (sekitar 100 sampai 200 m ke tiap sisi) dari dasar laut dipetakan.Tiap pergerakan kapal, lajur ke lajur dipetakan.Pada dasar laut yang datar sempurna semua energi dipantulkan dari sesor sonar dan tidak ada sinyal yang terekam.Dalam faktanya, dasar laut tidak rata sempurna.Ketidakteraturan seperti bebatuan dan riak-riak air karena pantulan (backscatter) dari energi akustik, dan sistem dapat menyediakan informasi secara kasar keadaan dasar laut.

Citra hasil perkaman Side-scan sonar juga alat digunakan untuk mendeteksi puing-puing (objek pengamatan, contoh kapal karam) dan penghalang lain di dasar laut yang mungkin berbahaya untuk pengiriman atau untuk instalasi dasar laut oleh industri minyak dan gas. Selain itu, status pipa dan kabel di dasar laut dapat diselidiki dengan menggunakan sisi-scan sonar. Side-scan data yang sering diperoleh bersama dengan bathymetrik soundings dan sub-bottom profiler data, sehingga memberikan sekilas struktur dangkal dasar laut. Side-scan sonar juga digunakan untuk penelitian perikanan, pengerukan operasi dan studi lingkungan.inderaan obstacle (halang rintang) menggunakan sensor ultrasonic atau piezoelektric tranducer.

Prinsip kerja dari piezoelektric tranducer adalah jika diberikan tegangan maka akan menghasilkan getaran dan getaran ini akan menjadi sumber suara yang memiliki frekuensi tinggi sering disebut ultrasonic, Bunyi frekuensi yang digunakan di sisi-scan sonar biasanya berkisar 40-500 kHz; (frekuensi yang lebih tinggi menghasilkan lebih baik resolusi tapi kurang jangkauan), atau jika piezoelektric tranducer di getarkan artinya menerima suara maka akan timbul charge yang dapat diartikan sebagai sumber tegangan. Hasil dari penerimaan tersebut yang kemudian dikuatkan menggunakan penguat op amp sehingga sinyal pantul yang diterima dapat dideteksi oleh ADC pada mikrokontroler, setiap perubahan amplitudo yang terjadi terhadap berubahan sinyal pantul/echo akan diteksi besar dan waktu diterimanya. Besar dan waktu yang diterima akan disinkronkan dengan posisi absolute dimana sonar ini diletakan maka akan menghasilkan bentuk peta terhadap lingkungan. Tampilan berupa jarak dan posisi benda berada akan dilihat pada PC melalui komunikasi serial dengan mikrokontroler sebagai pengolah dan pinyimpanan data, sehingga kita dapat melihat obstacle atau benda yang berada pada jangkauan sonar ini.

SSS mentransmisikan pulsa akustik secara menyamping terhadap arah perambatan.Dasar laut dan objek merefleksikan kembali (backscatter) gelombang suara pada system sonar.Instrumen SSS mendekati objek tiga dimensi dan menampilkan objek tersebut dalam bentuk citra dua dimensi.Oleh karena itu, SSS tidak hanya menampilkan objek, melainkan juga bayangan objek tersebut.

Baru-baru ini, sistem side scan sonar telah dikembangkan dengan menggunakan teknologi suara ultra medis guna meningkatkan resolusi target bawah laut yang dicari.Sistem tranduser side scan sonar disimpan dalam towfishyang ditarik kapal beberapa meter di bawah permukaan laut.Gelombang suara yang dipantulkan diproses menjadi image yang mirip foto udara, dan terlihat secara real-time pada monitor komputer.Informasi lokasi dari DGPS (differential global positioning system) digunakan untuk memandu side scan sonar yang ditarik sepanjang lintasan yang telah ditentukan, serta untuk mengidentifikasi lokasi berbagai titik pada image side scan.

Disamping digunakan sebagai alat survey pemetaan dasar laut, di beberapa negara maju seperti di Amerika Serikat dan Eropa, side scan sonar sering pula digunakan dalam kegiatan pencaharian dan penyelamatan manusia. Side scan sonar sering digunakan untuk mencari korban tenggelam ataupun objek hilang lainnya di bawah air. Cara pencaharian seperti ini pada awalnya dilakukan dengan memanfaatkan jasa penyelam, kamera bawah laut, dan anjing pelacak yang terlatih dalam air.Namun demikian cara ini sering memakan waktu dan berbahaya karena sangat tergantung pada kondisi kedalaman air, daya pandang, arus dan rintangan bawah air lainnya.

Penggunaan lain dari side scan sonar adalah untuk mendeteksitempat ekstraksi agregat/pasir laut. Pada skala detil dapat pula digunakan untuk mencari jalur kabel danpipa bawah laut, bahkan kapal karam.Keuntungan menggunakan side scan sonar adalah kemampuannya dalammencari objek-objek bawah air pada daerah yang luas secara cepat dan aman. Para penyelam tidak mempunyai risiko tinggi selama operasi pencaharian, dan hanya dilibatkan pada saat objek bawah laut telah ditemukan. Image side scan sonar juga berguna untuk mengevaluasi berbagai bahaya bawah laut terhadap penyelam sebelum mereka memasuki air.

Dengan demikian eksistensi ekosistem laut yang beragam di Indonesia harus dipelihara dan terus dikembangkan, terutama yang jelas positif dan berkontribusi bagi pembangunan berkelanjutan ekosistem laut, sehingga kekayaan sumber daya laut Indonesia dapat dijaga.