Implementation of Wi-Fi Communication Systems for Multi Quadrotor Formation

IJCCS, Vol.x, No.x, July xxxx, pp. 1~5 ISSN: 1978-1520



1

Implementation of Wi-Fi Communication Systems for Multi Quadrotor Formation Muhamad Rausyan Fikri*1, Andi Dharmawan2, Bakhtiar Alldino Ardi Sumbodo3 1 Program Studi Elektronika dan Instrumentasi, FMIPA UGM, Yogyakarta, 2,3 Jurusan Ilmu Komputer dan Elektronika, FMIPA UGM 1 e-mail: [email protected], [email protected], [email protected]

Abstrak Quadrotor merupakan salah satu jenis UAV (Unmanned Aerial Vehicle) yang memiliki kemampuan lepas landas pada area terbatas. Quadrotor sebagai robot terbang telah menarik minat para peneliti, penghobi dan kalangan militer untuk digunakan pada misi khusus. Walaupun banyak misi yang dapat diselesaikan dengan menggunakan single quadrotor. Akan tetapi bentuk multi quadrotor memiliki keuntungan dalam mengatasi kegagalan komunikasi. Multi quadrotor pada pengaplikasiannya identik dengan formasi yang membutuhkan pendekatan yang dilakukan seperti leader follower, behavioral structure, virtual structure, multiple-input multiple-output untuk komunikasi antar quadrotor. Pada penelitian ini sistem komunikasi pada multi quadrotor yang dibangun adalah menggunakan AR.Drone 2.0. Penelitian yang dilakukan terhadap pembentukan formasi dengan komunikasi Wi-Fi yang dilakukan oleh setiap AR.Drone dengan akses point. Sistem ini dirancang memanfaatkan komunikasi yang digunakan, yang selanjutnya diuji dengan melakukan berbagai gerak terbang untuk mengetahui respon yang diperoleh dari tiap AR.Drone. Hasil pengujian pada penelitian ini menunjukkan, sistem komunikasi yang dibangun atas multi quadrotor berhasil dilakukan. Terdapat kesesuaian gerakan antara AR.Drone 1 dan AR.Drone 2 dengan parameter navigasi data yang diambil berupa roll, pitch, dan yaw. kata kunci : AR.Drone, Robot, UAV Abstract Quadrotor is one of UAV (Unmanned Aerial Vehicle) which has the ability to fly in restricted area. Quadrotor as flying robot has attracted the interest from various groups such as researcher, hobbyist, and military for doing special tasks. Although many tasks can be resolved with a single quadrotor. However, multi quadrotor form has advantages for overcoming communication failures. Multi quadrotor in its application is identically with formation that required leader follower, behavioral structure, virtual structure, multiple-input multiple-output approaches for communication between quadrotor. In this study, communication system and multi quadrotor estabelished using AR.Drone 2.0. A study of formation with leader follower approach based on communication has made by AR.Drone. Wi-Fi communication types were designed as the communication which is subsequently tested with various flight movements to study the responses that obtained from each AR.Drone. The test results in the study showed that communication system built on multi quadrotor has been done. There is conformity between AR.Drone 1 and AR.Drone 2 motion due to navigation data taken from roll, pitch, and yaw parameters. keywords : AR.Drone, Robot, UAV

Received June 1st,2012; Revised June 25th, 2012; Accepted July 10th, 2012

2



ISSN: 1978-1520

1. PENDAHULUAN

U

nmanned Aerial Vehicle (UAV) adalah pesawat tanpa awak yang dapat dikendalikan secara jarak jauh maupun terbang bebas, mandiri atau autonomous berdasarkan pada pemrograman yang dirancang. UAV seringkali digunakan pada aplikasi dan misi khusus [1]. UAV memiliki bermacam jenis seperti fixed wing, dan multirotor (hexacopter, tricopter, dan quadcopter). Quadrotor yang merupakan salah satu jenis UAV memiliki keuntungan dibandingkan dengan jenis UAV lainnya, karena kemampuannya untuk lepas landas pada area terbatas [2]. Quadrotor telah menarik banyak perhatian di bidang robotika baik oleh peneliti, para penghobi, atau kalangan militer untuk melaksanakan misi khusus. Walaupun, banyak aplikasi yang berhasil diselesaikan dengan single quadrotor, jelas bentuk multi quadrotor memiliki keuntungan dalam mengatasi kegagalan komunikasi [3]. Multi quadrotor terdiri atas dua quadrotor atau lebih yang diterbangkan dan dikendalikan secara bersama-sama dalam hal koordinasi, kesamaan gerak terbang dan membentuk sebuah formasi terbang. Formasi terbang yang terbentuk oleh multi quadrotor terjadi karena adanya komunikasi yang dilakukan antar quadrotor. Adapun kerjasama gerak dan terbang yang dilakukan pada multi quadrotor secara literatur memiliki beberapa istilah terhadap permasalahan koordinasi dan kesamaan gerak terbang [4]. Sistem komunikasi yang terjadi menggunakan Wi-Fi pada multi quadrotor dilatasi dengan jenis yang sama antara quadrotor. Kebutuhan untuk formasi gerak terbang yang dilakukan oleh multi quadrotor adalah interaksi perintah yang didistribusikan oleh kendali ke tiap quadrotor melalui jaringan komunikasi. Oleh karena itu, pendistribusian perintah berdasarkan jaringan komunikasinya yang dapat diterapkan untuk membentuk formasi terbang dalam hal kesamaan gerak yang dilakukan dengan menggunakan multi quadrotor. 2. METODE PENELITIAN 2.1 Deskripsi Sistem Quadrotor merupakan salah satu dari jenis UAV (Unmanned Aerial Vehicle). Quadrotor memiliki peran penting dalam lingkungan yang padat karena kesederhanaan konstruksi dan perawatannya, kemampuan mereka untuk melayang dan melakukan lepas landas secara vertikal atau vertical take off and landing (VTOL) [5].

Gambar 1 Dinamika gerak quadrotor Gerakan quadrotor yang ditunjukkan pada Gambar 1, menunjukkan bahwa quadrotor dikendalikan oleh empat rotor yang berputar untuk membentuk gerak yang sesuai dengan sudut yang dimiliki. Setiap motor berperan menghasilkan thrust dan rotasi terhadap titik pusat sumbu rotasinya, sehingga hasilnya akan menimbulkan gaya angkat bagi quadrotor. IJCCS Vol. x, No. x, July 201x : first_page – end_page

IJCCS

ISSN: 1978-1520

 3

Dalam menjelaskan perilaku gerak quadrotor ada tiga parameter dinamis yaitu, sudut roll, pitch, yaw. Parameter ini membantu dalam menjelaskan perilaku terbang yang disebabkan gaya yang digunakan untuk mengendalikan gerak quadrotor [6]. Pengendalian terhadap dua quadrotor diperlukan sebuah sistem komunikasi untuk membuat quadrotor dapat berkoordinasi bersamaan. Sistem komunikasi merupakan elemen yang penting, untuk kebutuhan dalam pembentukan formasi yang dilakukan oleh multi quadrotor. Adanya komunikasi memungkinkan quadrotor dapat melakukan interaksi terhadap sesama quadrotor atau dengan pengendali. Adapula, sistem komunikasi yang digunakan adalah teknologi nirkabel (wireless) atau Wi-Fi. Sistem komunikasi Wi-Fi memiliki beberapa keuntungan diantaranya pemakai tidak dibatasi oleh ruang gerak, hanya dibatasi jarak dari satu titik antena pemancar Wi-Fi [7]. Kumpulan dari banyak quadrotor dan bergerak antara satu quadrotor dengan yang lainnya merupakan salah contoh penerapan formasi terbang. Kerjasama dan koordinasi yang terbentuk oleh sekelompok quadrotor dapat mencakup area operasi yang luas dibandingkan dengan versi tunggal [8]. Pada Gambar 2 merupakan salah satu contoh bentuk formasi dari multi quadrotor.

Gambar 2 Formasi multi quadrotor 2.2 Rancangan Arsitektur Sistem Sebuah quadrotor merupakan sebuah agent di dalam formasi terbang multi quadrotor. Formasi pada multi quadrotor terdiri atas dua atau lebih quadrotor yang dapat melakukan gerak terbang baik berupa melakukan takeoff, landing, maju dan mundur yang dilakukan secara bersamaan. Umumnya gerak terbang secara bersamaan yang dapat dilakukan multi quadrotor ini karena adanya komunikasi yang terjadi. Pada penelitian ini dibangun arsitektur sistem seperti yang ditunjukkan pada Gambar 3. Pada komputer yang sudah terdapat ROS, ditanamkan package ardrone_autonomy dan keyboard_controller di dalam sistem. Package di ROS terdiri dari beberapa node dan file executable. Sistem yang telah ditanamkan ardrone_autonomy dapat mengakses ardrone secara hardwarenya yang kemudian dapat mengendalikan masing-masing quadrotor AR.Drone untuk melakukan perintah gerak terbang takeoff, landing, dan bergerak maju juga mundur.

Title of manuscript is short and clear, implies research results (First Author)

4



ISSN: 1978-1520

Gambar 3 Arsitektur sistem Perintah untuk membuat AR.Drone melakukan gerak terbang takeoff, landing juga diintegrasikan dengan keyboard_controller yang menjadi perantara sistem operasi ROS dengan komputer yang digunakan sebagai ground control segment (GCS). ROS mengakses ethernet wifi pada komputer, yang telah terhubungan dengan Akses Poin (AP) yang selanjutnya, dengan mengakses AP tersebut untuk mengubah alamat IP dari tiap AR.Drone 1 dan 2 untuk dapat dihubungkan dan melakukan komunikasi dengan GCS komputer secara bersamaan. Membangun komunikasi yang akan dilakukan antara dua AR.Drone langsung dengan komputer GCS, ada beberapa tahap rancangan yang harus dilalui seperti pada Gambar 4. Pada Gambar 4 dijelaskan tahapan yang harus dilalui untuk membangun komunikasi berupa pengaturan alamat IP yang baru untuk AR.Drone, yang kemudian diselaraskan dengan Akses point (AP) yang digunakan. Setelah hal tersebut dibangun, maka akan masuk ketahapan perancangan package yang menghubungkan antara komputer dengan hardware quadrotor melalui ROS.

Gambar 4 Rancangan komunikasi multi quadrotor 2.2 Rancangan Pengujian Terbang Perancangan yang berhasil dibangun kemudian dapat dievaluasi mengenai komunikasi yang terjadi sudah terhubung tidaknya. Komunikasi yang dilakukan antar quadrotor terjadi karena terdapat ethernet yang menjadi perangkat komunikasinya. Perangkat komunikasi yang dimiliki setiap AR.Drone sama bersifat wireless. Hal ini memungkinkan bagi quadrotor untuk melakukan komunikasi dengan perangkat seperti laptop, smartphone maupun AR.Drone tanpa menggunakan kabel. Akan tetapi, dikarenakan modul yang dimiliki adalah sama, sehingga menyebabkan alamat IP (IP Address) yang dimiliki AR.Drone sama yaitu 192.168.1.1. Diperlukan rancangan untuk mengakses alamat IP yang sama secara bersamaan, dengan IJCCS Vol. x, No. x, July 201x : first_page – end_page

IJCCS

ISSN: 1978-1520

 5

menggunakan sebuah smartphone dengan koneksi ad-hoc wireless. Adapun skenario yang akan digunakan adalah seperti pada Gambar 5.

Gambar 5 Skenario sistem komunikasi multi quadrotor Seperti yang terlihat pada Gambar 5, skenario sistem komunikasi yang digunakan untuk mengendalikan dua quadrotor adalah dengan menambahkan satu wireless access point (AP) sebagai jalur yang memungkinkan dua AR.Drone diakses secara bersamaan. Adapun access point yang digunakan pada penelitian ini adalah smartphone. Penggunaan smartphone bertujuan untuk mengurangi kebutuhan seperti router yang tidak efisien karena membutuhkan tambahan seperti kabel untuk daya dan tidak mudah dibawa, juga penggunaan smartphone dapat digunakan sebagai media akses ad-hoc wireless [9]. Perintah yang dikirimkan melalui komputer untuk mengendalikan pergerakkan dua AR.Drone secara bersamaan masuk melalui AP mengikuti prosedur protokol TCP/IP. Terdapat dua jenis protokol untuk pengiriman data yang digunakan yaitu Transmission Control Protocol (TCP) dan User Datagram Protocol (UDP). Perintah yang digunakan memiliki skala prioritas tersendiri, jika data yang diberikan bersifat independent dan process-to-process communication protokol yang digunakan adalah UDP. Pada Gambar 6 dijelaskan proses aliran data berdasarkan TCP/IP layer terhadap komunikasi antara komputer dengan dua buah AR.Drone melalui AP smartphone.

Gambar 6 Skenario perintah komputer ke AR.Drone Perintah yang digunakan untuk melakukan takeoff, landing, dan reset pada AR.Drone adalah menggunakan set protocol UDP. UDP pada AR.Drone untuk memberikan perintah tersebut terdapat pada port 5554 yang digunakan untuk mengirimkan data navigasi ke komputer (ground control segment), port 5555 untuk menampilkan video, dan port 5556 digunakan sebagai jalur memberikan perintah AT Commands yang umumnya digunakan untuk memberikan instruksi takeoff, landing dan instruksi untuk gerakan lainnya. Berikut adalah port yang aktif yang digunakan pada AR.Drone yang ditunjukkan oleh Tabel 1. Title of manuscript is short and clear, implies research results (First Author)



6

Port 21 23 5559 5555 5553 5551 5554 5556

Type TCP TCP TCP TCP TCP TCP UDP UDP

ISSN: 1978-1520

Tabel 1 Hasil simulasi sudut pitch Kegunaan FTP server untuk merekam gambar dan video Telnet server Control port Untuk akses video pada AR.Drone Video H264-720p frame saat aplikasi pada HP merekam FTP access untuk update firmware Navdata untuk telemetry data ATCMD untuk mengendalikan drone dari AT command

Sistem yang dibentuk dari package ROS ardrone_autonomy dan multiple_ardrone akan memiliki hubungan kerja yang dilakukan. Input yang diberikan melalui keyboard, akan didefinisikan sesuai dengan perintah command_velocity dan standard_messages ROS yang memilki fungsi untuk menggerakkan robot melalui AT_Command. Pada Gambar 7, hubungan yang terjadi antara multiple_ardrone dan ardrone_autonomy adalah multiple_ardrone memberikan perintah, yang disesuaikan dan akan dikirim berupa data navigasi. Data navigasi akan ditampilkan pada output, dan navigasi data berupa perintah cmd_vel akan diteruskan dari langsung ke masing-masing AR.Drone.

Gambar 7 Skenario perintah komputer ke AR.Drone 2.3 Rancangan Pengujian Sistem 2.3.1 Pengujian komunikasi multi quadrotor Pengujian pertama ini dilakukan dengan mempersiapkan komputer yang terinstall ROS. Pada ROS, terdapat driver dalam package ardrone_autonomy dan multiple_ardrone. Kedua package tersebut mengakses Ethernet yang terlebih dahulu diatur melalui fungsi telnet pada linux. Koneksi dari Ethernet diteruskan pada akses poin (AP) yaitu smartphone. Fungsi dari AP ini hanya sebagai perantara, untuk mengubah alamat IP AR.Drone yang sama menjadi sama dengan IP AP dengan mengubahnya terlebih dahulu. Terhubungnya komunikasi laptop dengan dua AR.Drone karena adanya AP memungkinkan untuk komputer memberikan instruksi kepada dua AR.Drone untuk melakukan gerak terbang bersamaan. 2.3.2 Pengujian terbang stasioner Pengujian berikutnya adalah terbang stasioner. Setelah komunikasi antar agent quadrotor AR.Drone berhasil dibangun pengujian selanjutnya adalah menerbangkannya. IJCCS Vol. x, No. x, July 201x : first_page – end_page

IJCCS

 7

ISSN: 1978-1520

Adanya perintah yang diberikan dari komputer kemudian diteruskan langsung pada AR.Drone melalui port UDP 5554. Karena UDP sifatnya connection less memungkinkan perintah yang diberikan akan langsung dieksekusi dan membuat AR.Drone terbang bersamaan. Kondisi ujicoba terbang bersamaan saat awal, masih kendali terbang untuk tugas takeoff. Terbang stasioner atau istilah lainnya hovering dapat dicapai dengan mendeklarasikan kondisi hover yaitu kondisi kecepatan x, y, z dan kecepatan angular x, y, z adalah 0. Parameter yang diacu adalah keseuaian tinggi yang dicapai. Terbang stasioner tidak langsung didapatkan tanpa melakukan pengaturan mengenai posisi dari kecepatan pada quadrotor yang ditunjukkan pada Gambar 8. AR.Drone yang melakukan takeoff secara otomatis akan mencapai kondisi hover atau terbang stationer. Dengan mengatur nilai sudut ( ) linear dan angular seperti yang ditunjukkan pada Gambar 8 membuat quadrotor setelah melakukan takeoff akan tetap pada kondisi masing-masing setiap sumbu x, y, dan z sama pada nilai 0. Nilai 0 didapatkan ketika quadrotor diterbangkan, bukan saat masih menyentuh bumi, sehingga ujicoba terbang stationer atau hovering dapat dilakukan 1 2 3 4 5 6

hover.linear.x = 0; hover.linear.y = 0; hover.linear.z = 0; hover.angular.x = 0; hover.angular.y = 0; hover.angular.z = 0;

Gambar 8 Kode program terbang stasioner 2.3.3 Pengujian terbang maju Pengujian terbang maju adalah tahap ketiga. Diharapkan pada tahap ini didapatkan formasi dapat terlihat bentuknya. Adapun kedua AR.Drone akan menerima perintah yang kemudian dikerjakan, dan mengubah nilai kecepatan linear x dengan menyisakan kecepatan linear dan angular lainnya pada kondisi 0. Gerak maju yang terjadi adalah gerakan quadrotor sesuai dengan sumbu x positif yang dimiliki quadrotor. Indikator gerakan formasi dilihat dari kesesuaian parameter sudut yaw, pitch, roll dan ketinggiannya. Pengujian terbang maju ini, menggunakan kode program pada Gambar 9. 31 32 33 34 35 36

if (m==’w’){ lurus.linear.x += 0.2; pub_twist1.publish(lurus); pub_twist2.publish(lurus); m = ‘ ‘; }

Gambar 9 Kode program terbang maju 2.3.4 Pengujian terbang pola lingkaran Gerakan melingkar lain dengan gerakan lurus. Terdapat dua komponen kecepatan yang diatur, yaitu kecepatan linear dan kecepatan angular quadrotor. Adapun untuk mendapatkan setiap kecepatan dirumuskan pada persamaan (1), (2), dan (3). (1) (2) (3)

Pengujian keempat ini dilakukan untuk melihat formasi yang dilakukan tetap terjaga. Kendali yang diujikan berikutnya adalah dua AR.Drone bergerak bersamaan dengan pola terbang lingkaran. Menerapkan rumus gerak melingkar pada persamaan (1), (2) dan (3) pada Title of manuscript is short and clear, implies research results (First Author)

8



ISSN: 1978-1520

program untuk menentukan kecepatan radian dengan kecepatan linear dan radius yang diatur tetap. Proses gerak yang dirancang dapat dilihat pada Gambar 10. AR.Drone 2

AR.Drone 1 Jarak 2 meter

Radius skenario 1 meter

Gambar 10 Skenario pengujian gerak lingkaran 2.3.5 Pengujian terbang pola angka delapan Pengujian terakhir yang dilakukan adalah terbang secara bersamaan pada dua AR.Drone untuk melakukan gerak terbang lintasan pola angka delapan. Konsep yang diambil dari gerakan ini adalah dengan menggunakan gerakan terbang pola lingkaran seperti pada sub bab 2.3.4. Apabila sudah dilalui satu kali putaran melingkar, selanjutnya AR.Drone akan dikendalikan untuk mengubah arah gerakan bergerak berlawanan dari gerakan sebelumnya yang ditunjukkan pada Gambar 11. AR.Drone 2

Jarak 2 meter AR.Drone 1 AR.Drone 2

AR.Drone 1

Radius skenario 1 meter

Gambar 11 Skenario pengujian gerak angka delapan 3. HASIL DAN PEMBAHASAN 3.1 Hasil Pengujian Komunikasi Multi Quadrotor Komunikasi yang dibangun untuk mengendalikan AR.Drone yang bersifat komunikasi satu arah menyebabkan tidak semua perangkat dapat mengakses SSID AR.Drone secara bersamaan. Cara untuk mengakses dua AR.Drone sekaligus dengan cara yang manual seperti akses satu SSID untuk menggerakkan dua AR.Drone secara bersamaan adalah tidak dapat dilakukan. Pada tahap ini penggunaan akses poin menjadi cara untuk dapat mengakses dan mengendalikan dua AR.Drone melalui ground control segment (GCS).

IJCCS Vol. x, No. x, July 201x : first_page – end_page

IJCCS

ISSN: 1978-1520

 9

Gambar 12 Komunikasi dua AR.Drone dengan AP Pada Gambar 12, menunjukan hasil dari rancangan komunikasi untuk dua AR.Drone yang dikendalikan laptop sebagai GCS. Router digunakan bukan sebagai pengendali quadrotor melainkan perangkat yang menjadi perantara pada saat menghubungkan alamat-alamat IP AR.Drone yang baru dari sebelumnya masing-masing 192.168.1.1 ke laptop. Router ini memiliki alamat IP 192.168.43.1 sehingga perlu diubah alamat IP setiap unit yakni 192.168.43.2 untuk AR.Drone 1 dan 192.168.43.4 untuk AR.Drone 2. 3.2 Hasil Pengujian Terbang Stasioner Setelah dibangunnya rancangan komunikasi multiagent, untuk mengetahui AR.Drone dapat dikendalikan bersaman adalah dengan melakukan pengujian terhadap rangkaian gerak terbang. Pengujian pertama yang dilakukan adalah terbang stasioner. Terbang stasioner dilakukan untuk sikap terbang pada quadrotor saat telah melakukan takeoff dan dalam selang waktu akan mencapai kondisi x, y, z nya statis dikondisi nol. Dari gerak terbang awal yang dilakukan, didapatkan hasil keseragaman yang ditunjukkan pada Gambar 13. Akan tetapi keseragaman yang didapatkan hanya saat melakukan takeoff. Namun, selang dari detik ke 12 sampai detik ke 29 terdapat perbedaan respon yang terjadi. Hal ini disebabkan, karena ardrone 1 pada grafik berwarna hitam adalah AR.Drone 1. Perbedaan 2 detik yang terjadi pada ardrone 2 untuk melakukan landing dipengaruhi oleh respon yang diterima oleh masing-masing quadrotor ditunjukkan oleh Gambar 13 [10].

Gambar 13 Grafik ketinggian multi quadrotor Berdasarkan pada Gambar 13 mengenai, perbedaan respon yang diterima sehingga menyebabkan perbedaan waktu untuk ardrone 1 dan ardrone 2 untuk melakukan landing. Pada saat terjadinya anomali, perintah untuk landing yang diberikan kepada ardrone 2 mengalami Title of manuscript is short and clear, implies research results (First Author)

10



ISSN: 1978-1520

hambatan. Paket data ini hilang sehingga memiliki pengaruh pada kondisi ketinggian yang dicapai dari waktu detik ke 12 hingga detik ke 29. 3.3 Hasil Pengujian Terbang Maju Pengujian terbang maju seperti halnya pengujian terbang stasioner yang dilakukan secara serempak oleh dua AR.Drone. Dari percobaan, yang telah dilakukan didapatkan respon yang terjadi antara ketinggian, sudut roll, pitch dan yaw. Respon yang diterima oleh kedua AR.Drone ini ketika landing adalah serempak. Gerak maju pada penelitian adalah bergeraknya multi quadrotor searah terhadap sumbu x pada quadrotor. Saat multi quadrotor melakukan gerak terbang sesuai dengan sumbu x quadrotor, maka akan diperoleh hasil seperti pada Gambar 14.

Gambar 14 Pengujian gerak maju

Gambar 15 (kiri) Grafik pitch,(kanan) grafik roll, (bawah) grafik yaw

IJCCS Vol. x, No. x, July 201x : first_page – end_page

IJCCS

 11

ISSN: 1978-1520

Dari Gambar 15 menunjukan anomali yang terjadi pada pitch ardrone 2 dan ardrone 1. Sebelum pengujian dilakukan, kondisi pada sudut inisiasi pitch memang sudah tercatat tidak pada . Pada Gambar 15, saat dua AR.Drone sedang terbang maju, osilasi pada sumbu roll dan pitchnya terjadi. Akan tetapi terdapat anomali pada sudutnya. Hal ini dikarenakan data sudah tercatat sejak AR.Drone belum diterbangkan. Anomali yang terjadi disebabkan karena tidak dikalibrasinya pesawat saat pengujian. 3.4 Hasil Pengujian Terbang Pola Lingkaran Pada pengujian terbang pola lingkaran ini, masih dilakukan pada formasi terbang. Pergerakan dua quadrotor tidak hanya dipengaruhi oleh kecepatan linearnya saja, akan tetapi bersamaan dengan kecepatan angular pada sumbu z. Ujicoba terhadap radius yang digunakan telah ditetapkan yaitu sebesar radius 1 meter, kemudian dengan menggunakan rumus pada (3), dan inisiasi kecepatan linear pada sumbu x yaitu 0.2m/s, maka didapatkan kecepatan angular yang diharapkan adalah sesuai dengan persamaan (4) dan (5). (4) (5) Pada pengujian, kecepatan 0.2 rad/s adalah tetap. Saat diberi perintah pada awal pengujian nilai ini akan diiterasi dengan nilai kecepatan linear x, sehingga akan membuat AR.Drone bergerak seperti pola gerak melingkar. 3.5 Hasil Pengujian Terbang Pola Angka Delapan Pengujian terbang pola angka delapan dilakukan masih berdasarkan untuk menguji terbang dan kendali terhadap formasi yang dilakukan menggunakan dua AR.Drone. Saat perintah terbang pola ini dikirimkan melalui GCS. Dengan memodifikasi terbang pola lingkaran yaitu ketika sudah mencapai satu kali gerakan lingkaran kemudian dilanjutkan dengan gerak

lingkaran arah putar yang berbeda. Gambar 16 Hasil pengujian terbang pola angka delapan Hasil yang didapatkan ditunjukkan pada Gambar 16. Akan tetapi terdapat perbedaan gerakan yang dilakukan oleh salah satu quadrotor. Hal ini menyebabkan gerakan yang dilakukan berbeda. Selain itu grafik yang ditunjukkan pada Gambar 15 (bawah) menunjukkan adanya perubahan nilai sudut yaw yang terlebih dahulu dilakukan oleh AR.Drone 2. Pada Gambar 16 ditunjukkan bahwa untuk melakukan satu kali gerakan putar lingkaran, AR.Drone 2 Title of manuscript is short and clear, implies research results (First Author)

12



ISSN: 1978-1520

justru mengambil sudut terdekat sehingga menyebabkan lintasan yang dilakukan oleh AR.Drone 1 lebih lebar dibandingkan dengan AR.Drone 2. Pada sistem ini didapatkan sudut terkecil ketika melakukan gerak ccw -179o dan 179 o.

4. KESIMPULAN 1. Telah diimplementasikan sistem komunikasi Wi-Fi untuk kebutuhan formasi yang dilakukan multi quadrotor dengan menggunakan akses poin dan pengendali ground control segment. 2. Hasil dari gerak terbang yang dilakukan berupa gerak maju, gerak pola lingkaran, dan gerak pola angka delapan didapatkan kesamaan terbang AR.Drone 1 dan 2 berdasarkan ketinggian, roll, pitch dan yaw nya. 3. Implementasi komunikasi terbang yang dilakukan oleh dua AR.Drone dilakukan menggunakan Akses poin menggunakan smartphone, tidak bisa dikatakan stabil karena sifat pemancar yang terdapat pada akses poin yang digunakan adalah omni direksi. 5. SARAN 1. Penggunaan algoritma optimasi untuk kebutuhan formasi quadrotor yang lebih baik lagi. 2. Penggunaan smartphone sebagai akses poin masih belum efektif karena, karena sifat dari antenna smartphone yang omnidirectional. Oleh karena itu diperlukan akses poin yang lebih baik dari yang telah digunakan pada penelitian ini. DAFTAR PUSTAKA [1]

[2] [3]

[4]

[5]

[6]

[7] [8] [9] [10]

Wierema, M, 2008, Design Implementation and Flight Test of Indoor Navigation and Control System for A Quadrotor UAV, Thesis, Faculty of Aerospace Engineering, Delft University of Technology. Carrillo, L.R.G., Lopez, A.E.D., Lozano, R., dan Pegard, C., 2013, Quad Rotorcraft Control Vision Based Hovering and Navigation, Springer-Verlag, London. Wang, Y., Wu, Q., dan Wang, Y., 2012, Containment Control for Multiple Quadrotors with Stationary Leaders under Directed Graphs, 51st IEEE Conference on Decision and Control, pp 2781-2786. Guney, M.A., dan Unel, M., 2013, Formation Control of a Group of Micro Aerial Vehicles (MAVs), IEEE International Conference on Systems, Man, and Cybernetics, 929-934. Hoffmann, G.M., Huang, H.M., Waslander, S. L., and Tomlin, C.J., 2007, Quadrotor helicopter flight dynamics and control, Theory and experiment, Proceedings of the AIAA Guidance, Navigation, and Control Conference, 1-20. Dhewa, O.A., dan Dharmawan, A., 2014, Implementasi Metode LQR (Linear Quadratic Regulator) pada Quadrotor dengan Penalaan Q dan R untuk Keadaan Hovering, Skripsi, Jurusan FMIPA UGM, Yogyakarta.

Yamta, S., 2013, Teknologi Jaringan Wireless, PPPPTK VEDC, Malang. Guerrero, J.A., dan Lozano, R., 2012, Flight Formation Control, John Wiley & Sons, Inc., USA. Holandrio, D., Sumiharto, R., Alldino, B., 2012, Sistem Video Streaming dengan Server Mini Personal Computer (Mini PC) pada Jaringan Ad Hoc, IJEIS, vol.2 pp. 165 – 174. Comer, D.E., 2014, Internetworking with TCP/IP Principles, Protocol, and Architecture, ed 5, Pearson Education.Inc, New Jersey.

IJCCS Vol. x, No. x, July 201x : first_page – end_page