PRINSIP KERJA dan PENERAPAN RADAR di INDONESIA

 

BAB I

PENDAHULUAN

I.I Latar Belakang

            Saat ini kita sedang memasuki era digital, peranan teknologi dan komunikasi tidak dapat dipisahkan dari kehidupan manusia. Pengembangan teknologi, dan komunikasi memegang peranan penting untuk dapat menciptakan teknologi-teknologi baru yang sangat bermanfaat bagi kehidupan sehari-hari. Dalam bidang telekomunikasi, pengetahuan tentang gelembong elektromagnetik sangatlah diperlukan. Televisi digital, radio, telepon seluler, navigasi dan meteorologi adalah sebagian contoh bidang yang memanfaatkan teknologi gelombang elektromagnetik Gelombang elektromagnetik merupakan gabungan dari medan listrik dan medan magnet yang bergetar pada bidang yang saling tegak lurus satu sama lain.

            Indonesia sebagai Negara kepulauan mempunyai kepentingan untuk melindungi dan menjangkau seluruh wilayah Indonesia. Kita harus mampu mengawasi semua sektor termasuk militer, kepolisian, pelayaran, penerbangan dan juga geografis. Sedangkan manusia memiliki penglihatan yang sangat terbatas. Kita hanya mampu melihat dengan jarak pandang kurang lebih sejauh 100 meter. Belum lagi jika kondisi lingkungan sangat tidak menunjang seperti hujan lebat dan berkabut, maka bisa dipastikan jarak pandang kita akan menurun drastis. Sehingga kita tidak bisa hanya mengandalkan mata telanjang kita untuk menjangkau semua sektor. Untuk mengatasi permasalahan tersebut ada sebuah alat yang dapat berfungsi sebagai ‘mata” yaitu RADAR ( Radio Detection And Ranging ).

 

I.II. RUMUSAN MASALAH

1. Apa yang dimaksud dengan radar?

2. Bagaimana sistem kerja radar?

3. Apa manfaat radar di berbagai bidang?

I. III    TUJUAN

1. Menjelaskan pengertian dan sejarah radar.

2. Menjelaskan sistem kerja Radar.

3. Menjelaskan manfaat radar di berbagai bidang.

BAB II

PEMBAHASAN

II.I   PENGERTIAN RADAR

Radar (Radio Detection And Ranging) adalah suatu sistem yang digunakan untuk mendeteksi dan menentukan lokasi suatu target berdasar karakteristik perambatan gelombang elektromaknetik. Panjang gelombang yang dipancarkan radar adalah beberapa milimeter hingga satu meter. Gelombang radio/sinyal yang dipancarkan dan dipantulkan dari suatu benda tertentu akan ditangkap oleh radar. Dengan menganalisa sinyal yang dipantulkan tersebut, pemantul sinyal dapat ditentukan lokasinya dan kadang-kadang dapat juga ditentukan jenisnya. Meskipun sinyal yang diterima relatif lemah/kecil, namun radio sinyal tersebut dapat dengan mudah dideteksi dan diperkuat oleh radar.

Radar menghasilkan sinyal energi elektromagnetik yang difokuskan oleh antena dan ditransmisikan ke atmosfer. Benda yang berada dalam alur sinyal elektromagnetik ini yang disebut objek, menyebarkan energi elektromagnetik tersebut. Sebagian dari energi elektromagnetik tersebut disebarkan kembali ke arah radar. Antena penerima yang biasanya juga antenna pemancar menangkap sebaran balik tersebut dan memasukkannya ke alat yang disebut receiver. Sedangkan alat pendeteksi konvensional, radar atau kepanjangannya Radio Detection and Ranging, menggunakan gelombang radio untuk pendeteksian. Jika gelombang yang dipancarkan mengenai benda (dalam hal ini adalah pesawat) akan berbalik arah, dan waktu yang diperlukan untuk kembali lewat alat penerima dapat mengetahui informasi jarak, kecepatan, arah, dan ketinggian.

Perkembangan radar menambah peralatan baru yang bernama SSR (Secondary Surveillance Radar) sebagai pelengkap radar (Primary Surveillance Radar). SSR merupakan penemuan militer yang bernama IFF (Identification Friend or Foe). Cara kerjanya setiap kali radar melakukan “sapuan” gelombang maka disaat itu juga sinyal berfrekuensi tinggi akan dipancarkan. Sinyal ini diterima oleh transponder di pesawat dan akan memancarkan sinyal untuk dikembalikan ke stasiun radar darat. Ini akan memberikankeakuratan terhadap lokasi pesawat daripada hanya mengandalkan gelombang radar semata. Ketika kita menggunakan radar, kita pasti ingin mencapai salah satu dari tiga hal dibawah ini:

1.  Mendeteksi kehadiran sebuah objek dari jarak jauh. Umumnya objek tersebut bergerak, seperti  pesawat terbang. Tapi radar juga bisa digunakan mendeteksi objek-objekyang terkubur di dalam tanah. Dalam beberapa kasus, radar bisa mengenali tipe pesawat yang dideteksinya.

2.  Mendeteksi kecepatan sebuah objek.

3.  Memetakan sesuatu, misalnya orbit satelit dan pesawat ruang angkasa.

Dalam pesawat terbang pun sebenarnya penggunaan radar sangat signifikan. Dalam situs Wikipedia disebutkan, pesawat peringatan dini (Airborne Early Warning -- AEW) adalah sebuah system radar yang dibawa  oleh  sebuah  pesawat  terbang yang dirancang  untuk  mendeteksi pesawat terbang lain. Radar ini dapat membedakan antara pesawat terbang kawan dan pesawat terbang musuh dari jarak jauh. Pesawat peringatan dini digunakan dalam operasi penerbangan defensif maupun ofensif. Secara ofensif, sistem ini bertugas untuk mengarahkan pesawat tempur ke targetnya. Secara defensif, sistem bertugas untuk mengawasi serangan musuh.

 

SEJARAH PENEMUAN RADAR

Seorang ahli fisika Inggris bernama James Clerk Maxwell mengembangkan dasar-dasar teori tentang elektromagnetik pada tahun 1865. Setahun kemudian, seorang ahli fisika asal Jerman bernama Heinrich Rudolf Hertz berhasil membuktikan teori Maxwell mengenai gelombang elektromagnetik dengan menemukan gelombang elektromagnetik itu sendiri. Pendeteksian keberadaan suatu benda dengan menggunakan gelombang elektromagnetik pertama kali diterapkan oleh Christian Hülsmeyer pada tahun 1904. Bentuk nyata dari pendeteksian itu dilakukan dengan memperlihatkan kebolehan gelombang elektromagnetik dalam mendeteksi kehadiran suatu kapal pada cuaca yang berkabut tebal. Namun di kala itu, pendeteksian belum sampai pada kemampuan mengetahui jarak kapal tersebut. Pada tahun 1921, Albert Wallace Hull menemukan magnetron sebagai tabung pemancar sinyal/transmitter yang efisien. Kemudian transmitter berhasil ditempatkan pada kapal kayu dan pesawat terbang untuk pertama kalinya secara berturut-turut oleh A. H. Taylor dan L. C. Young pada tahun 1922 dan L. A. Hyland dari Laboratorium Riset kelautan Amerika Serikat pada tahun 1930.

Istilah radar sendiri pertama kali digunakan pada tahun 1941, menggantikan istilah dari singkatan Inggris RDF (Radio Directon Finding), namun perkembangan radar itu sendiri sudah mulai banyak dikembangkan sebelum Perang Dunia II oleh ilmuwan dari Amerika, Jerman, Prancis dan Inggris. Dari sekian banyak ilmuwan, yang paling berperan penting dalam pengembangan radar adalah Robert Watson-Watt asal Skotlandia, yang mulai melakukan penelitiannya mengenai cikal bakal radar pada tahun 1915. Pada tahun 1920-an, ia bergabung dengan bagian radio National Physical Laboratory. Di tempat ini, ia mempelajari dan mengembangkan peralatan navigasi dan juga menara radio. Watson-Watt menjadi salah satu orang yang ditunjuk dan diberikan kebebasan penuh oleh Kementrian Udara dan Kementrian Produksi Pesawat Terbang untuk mengembangkan radar. Watson-Watt kemudian menciptakan radar yang dapat mendeteksi pesawat terbang yang sedang mendekat dari jarak 40 mil (sekitar 64 km). Dua tahun berikutnya, Inggris memiliki jaringan stasiun radar yang berfungsi untuk melindungi pantainya.

 

 II.II PRINSIP KERJA RADAR

Prinsip Kerja Radar, sama halnya seperti pada Echo (gema) dan Efek Doppler yang sering kita alami setiap hari. Radar bekerja berdasarkan sistem elektromagnetik. Alat ini berguna sebagai detektor terhadap suatu objek berdasarkan pantulan gelombang elektromagnetik yang diterima dari benda-benda seperti pesawat terbang, kapal laut, kendaraan bermotor, tetesan air hujan, serta berbagai benda yang bersifat mampu memantulkan gelombang elektromagnetik.

 

( gambar II.1 prinsip kerja radar )

·         ECHO (GEMA)

Echo adalah sesuatu yang dialami sepanjang waktu. Jika kita berteriak ke dalam sumur atau jurang, maka terjadi gema beberapa saat kemudian. Gema terjadi karena beberapa gelombang suara dalam teriakan kita memantul kembali dari permukaan (baik air di dasar  sumur atau dinding) hingga ketelinga. Lamanya waktu antara saat berteriak dan saat mendengar gema ditentukan oleh jarak antara kita dan permukaan yang menciptakan echo. Untuk mengenal lebih jauh tentang Echo bisa dicari melalui sumber belajar di rumah belajar http://belajar.kemdikbud.go.id/

·         EFEK DOPPLER

Kita mungkin mengalaminya setiap hari (seringkali tanpa disadari). Pergeseran Doppler terjadi ketika suara yang dihasilkan atau terpantul dari benda yang bergerak. Pergeseran Doppler dalam keadaan ekstrim menciptakan ledakan sonik.

Kita sudah tahu bahwa suara gema dapat digunakan untuk  menentukan seberapa jauh benda, dan kita juga telah tahu bahwa kita dapat menggunakan pergeseran Doppler dari gema untuk menentukan seberapa cepat benda/sesuatu yang terjadi. Oleh karena itu, hal ini memungkinkan untuk menciptakan suara Radar atau disebut juga sonar. Kapal selam dan kapal menggunakan sonar sepanjang waktu.

Untuk radar yang khusus dirancang untuk mendeteksi pesawat dalam penerbangan, Radar menyala dari pemancar dan dengan intensitas tinggi dan    frekuensi tinggi gelombang radio. Ledakan radar ini berlangsung dalam hitungan mikrodetik. Radar kemudian mematikan pemancar nya, kemudian menyalakan alat penerima danmendengarkan echo yang dihasilkan. Radar mengukur waktu yang diperlukan untuk echo tiba, serta pergeseran Doppler dari echo. Gelombang radio bergerak dengan kecepatan cahaya, sekitar 1.000 meter per mikrodetik, sehingga jika Radar memiliki kecepatan tinggi sehingga dapat mengukur jarak pesawat dengan sangat akurat. Menggunakan peralatan pengolahan sinyal khusus, Radar juga dapat mengukur pergeseran Doppler sangat akurat dan dapat menentukan kecepatan pesawat.

Mekanisme kerja radar adalah sebagai berikut:

Ø  Radar meradiasikan energi elektromagnetik dari antena dan selanjutnya merambat di udara.

Ø  Beberapa energi yang terpancarkan dari radar tersebut akan mengenai target yang berada pada jarak tertentu dari posisi radar.

Ø  Energi yang tertangkap oleh target akan diradiasikan balik ke berbagai arah.

Ø  Sebagaian dari energi tersebut akan terpantulkan balik dan ditangkap oleh antena radar

Ø  Setelah dilakukan proses penguatan sinyal pada bagian receiver (penerima) dan dengan proses pengolahan sinyal yang tepat, keputusan apakah sinyal yang terpantulkan balik ke arah antena radar tersebut sesuai dengan target yang diinginkan atau tidak. Pada langkah ini, lokasi target dan kemungkinan untuk memperoleh informasi lain akan dilakukan

KOMPONEN PENYUSUN SYSTEM RADAR

Sistem radar mempunyai tiga komponen utama yakni: Antena, Transmitter (Pemancar sinyal), Receiver (penerima sinyal)

1.          Antena

    Antena radar adalah suatu antena reflektor berbentuk parabola yang menyebarkan energi                         elektromagnetik dari titik fokusnya dan dicerminkan melalui permukaan yang berbentuk parabola     sebagai berkas sempit

 

 

( gambar II.2. Antena Radar )

                                   

2.      Pemancar Sinyal (Transmitter)

Transmitter pada sistem radar berfungsi untuk memancarkan gelombang elektromagnetik melalui reflektor antena agar sinyal objek yang berada pada daerah tangkapan radar dapat dikenali, umumnya Transmitter mempunyai bandwidth yang besar dan tenaga yang kuat serta dapat bekerja efisien, dapat dipercaya, tidak terlalu besar ukurannya dan juga tidak terlalu berat serta mudah perawatannya.

 

(Gambar II.3. transmitter radar )

                                                                 

3.      Penerima sinyal (Receiver)

Receiver pada sistem radar berfungsi untuk menerima pantulan kembali gelombang elektromagnetik dari sinyal objek yang tertangkap radar melalui reflektor antena, umumnya Receiver mempunyai kemampuan untuk menyaring sinyal agar sesuai dengan pendeteksian serta dapat menguatkan sinyal objek yang lemah dan meneruskan sinyal objek tersebut ke signal and data processor (Pemroses data dan sinyal) serta menampilkan gambarnya di layar monitor (Display).

Selain tiga komponen di atas, sistem radar juga terdiri dari beberapa komponen pendukung lainnya, yaitu

• Waveguide, berfungsi sebagai penghubung antara antena dan transmitter.
• Duplexer, berfungsi sebagai tempat pertukaran atau peralihan antara antena dan penerima atau pemancar sinyal ketika antena digunakan dalam kedua situasi tersebut.
• Software, merupakan suatu bagian elektronik yang berfungsi mengontrol kerja seluruh perangkat dan antena ketika melakukan tugasnya masing-masing.
  

II.III MANFAAT RADAR

1.Cuaca

Weather Radar, merupakan jenis radar cuaca yang memiliki kemampuan untuk mendeteksi intensitas curah hujan dan cuaca buruk, misalnya badai.

Wind Profiler, merupakan jenis radar cuaca yang berguna untuk mendeteksi kecepatan dan arah angin dengan menggunakan gelombang suara (SODAR).

2. Militer

Airborne Early Warning (AEW), merupakan sebuah sistem radar yang berfungsi untuk mendeteksi posisi dan keberadaan pesawat terbang lain. Sistem radar ini biasanya dimanfaatkan untuk pertahanan dan penyerangan udara dalam dunia militer.

Radar pemandu peluru kendali, biasa digunakan oleh sejumlah pesawat tempur untuk mencapai sasaran/target penembakan. Salah satu pesawat yang menggunakan jenis radar ini adalah pesawat tempur Amerika Serikat F-14. Dengan memasang radar ini pada peluru kendali udara (AIM-54 Phoenix), maka peluru kendali yang ditembakkan ke udara itu (air-to-air missile) diharapkan dapat mencapai sasarannya dengan tepat.

3. Kepolisian

Radar biasa dimanfaatkan oleh kepolisian untuk mendeteksi kecepatan kendaraan bermotor saat melaju di jalan. Radar yang biasa digunakan untuk masalah ini adalah radar gun (radar kecepatan) yang berbentuk seperti pistol dan microdigicam radar.

4. Pelayaran

Dalam bidang pelayaran, radar digunakan untuk mengatur jalur perjalanan kapal agar setiap kapal dapat berjalan dan berlalu lalang di jalurnya masing-masing dan tidak saling bertabrakan, sekalipun dalam cuaca yang kurang baik, misalnya cuaca berkabut. Secara specifik kegunaannya :

·         Untuk menentukan posisi kapal dari waktu ke waktu.  Dalam menentukan posisi kapal dengan radar dapat dilakukan dengan beberapa cara yaitu menggunakan baringan dengan baringan, menggunakan baringan dengan jarak dan menggunakan jarak dengan jarak.

·         Memandu kapal keluar – masuk pelabuhan atau perairan sempit. Pada posisi Head Up, radar sangat efektif dan efisien untuk membantu para nakhoda atau pandu dalam melayarkan kapalnya keluar-masuk pelabuhan, sungai atau alur pelayaran sempit.

·         Membantu menemukan ada atau tidaknya bahaya tubrukan. Dengan melihat pada layar Cathoda Ray Tube (CRT) adanya pantulan atau echo dari awan yang tebal.

·         Membantu memperkirakan hujan melewati lintasan kapal. Dengan melihat pada layar radar (Cathoda Ray Tube) adanya pantulan atau echo dari awan yang tebal.

5. Penerbangan

Dalam bidang penerbangan, penggunaan radar terlihat jelas pada pemakaian Air Traffic Control (ATC). Air Traffic Control merupakan suatu kendali dalam pengaturan lalu lintas udara. Tugasnya adalah untuk mengatur lalu lalang serta kelancaran lalu lintas udara bagi setiap pesawat terbang yang akan lepas landas (take off), terbang di udara, maupun yang akan mendarat (landing). ATC juga berfungsi untuk memberikan layanan bantuan informasi bagi pilot tentang cuaca, situasi dan kondisi bandara yang dituju.

BAB III

PENUTUP

I.KESIMPULAN

            Radar (Radio Detection And Ranging) adalah suatu sistem yang digunakan untuk mendeteksi dan menentukan lokasi suatu target berdasar karakteristik perambatan gelombang elektromaknetik.

Prinsip Kerja Radar, sama halnya seperti pada Echo (gema) dan Efek Doppler.Radar bekerja berdasarkan sistem elektromagnetik. Alat ini berguna sebagai detektor terhadap suatu objek berdasarkan pantulan gelombang elektromagnetik yang diterima dari benda-benda seperti pesawat terbang, kapal laut, kendaraan bermotor, tetesan air hujan, serta berbagai benda yang bersifat mampu memantulkan gelombang elektromagnetik

MAnfaat Radar di berbagai bidang antara lain, cuaca untuk mendeteksi curah hujan dan arah angin. Di bidang Militer untuk pertahanan dan penyerangan udara dalam dunia militer. Di bidang Kepolisian untuk  mendeteksi kecepatan kendaraan bermotor saat melaju di jalan.  Dalam bidang pelayaran, radar digunakan untuk mengatur jalur perjalanan kapal. Dan di bidang Penerbangan penggunaan radar terlihat jelas pada pemakaian Air Traffic Control (ATC). Air Traffic Control merupakan suatu kendali dalam pengaturan lalu lintas udara

 

II.SARAN

            Penting bagi kita untuk memepelajari dan mengembangkan teknologi-teknoli terbaru dalam penguasaan radar, karena Radar merupakan hal yang sangat membantu kita dalam kehidupan sehari –  hari     

 

 

 

 

 

 

 

SUMBER REFERENSI

http://engineeringtown.com/kids/index.php/elektronika/191-radarhttp://www.scribd.com/doc/52376259/Gelombang-Radio-Dan-Aplikasinyahttp://id.wikipedia.org/wiki/Radarhttp://www.gomuda.com/2013/01/fungsi-dan-bagaimana-radar-bekerja.htmlhttp://about-teknologi.blogspot.com/2012/02/cara-kerja-radar.htmlhttp://idkf.bogor.net/yuesbi/eDU.KU/edukasi.net/Transportasi/Radar(HASAN)%20-%20upload/semua.htmlrepository.usu.ac.id/bitstream/123456789/18906/4/Chapter%20II.pdf‎
http://ikabuh.files.wordpress.com/2013/10/mklh-radar-putu-nopa_d41110009_radargun.pdf