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 dalam pekerjaan geodesi. Untuk mendapatkan sudut azimut dapat diperoleh dengan berbagai cara, salah satunya dengan pengamatan bintang. Pada pengamatan bintang sendiri beberapa metode dapat dipakai. Yang paling sering dipakai adalah Metode Tinggi Bintang. Salah satu metode yang baru ialah Metode Diurnal Circle. Dalam penelitian ini data yang didapat dihitung dengan metode Diurnal Circle pakai bahasa program Fortran, lalu dibandingkan dengan hasil dari metode Tinggi Bintang. Dari penghitungan metode Diurnal circle pengamatan 1 bintang memeberikan perbedaan hasil azimut terhadap metode Tinggi Bintang sebesar 15,5”. Presisi dan akurasi meningkat seiring dengan lamanyainterval pengamatan. Selain itu, semakin dekat jarak kutub bintang dengan kutub, maka presisi menurun dan akurasinya meningkat.
Kata kunci: Azimut, Diurnal Circle, Tinggi Bintang
Perumusan Masalah Berdasarkan Latar Belakang,masalah yang timbul: “Apakah metode Diurnal circle dapat digunakan untuk menentukan azimut dan seberapa besar keakuratannya bila dibandingkan dengan metode lain?”
Batasan Masalah: 1. Mengolah data pengamatan dengan metode Tinggi Bintang, sudut waktu, dan Diurnal Circle. 2. Membuat program untuk menghitung azimut dengan metode Diurnal Circle pakai bahasa program Fortran. 3. Pengambilan data di gedung Teknik Geomatika dengan sasaran antena menara BRI Tower (10 km). 4. Pengolahan data tidak dilakukan terhadap bintang terdekat dengan kutub,tetapi masing-masing bintang dihitung datanya. 5. Menyelidiki hubungan keakuratan penghitungan terhadap deklinasi maupun jarak kutub bintang.
Tujuan Penelitian Tujuannya untuk mengetahui berapa nilai azimut yang diperoleh dari penghitungan dengan metode Diurnal Circle. Manfaat Penelitian Manfaatnya adalah mempelajari proses penghitungan azimut dari pengamatan bintang dengan menggunakan metode Diurnal Circle.
Peralatan
Peralatan yang digunakan dalam penelitian ini antara lain: 1.Perangkat Keras (Hardware) a.Personal Computer AMD Turion X2 b.Memory DDR 1 GB. c.Harddisk 160 GB. d.Printer Canon IP-1980. e.Theodolite Wld T0 no seri.168151 f.Theodolite Wild T2 no seri.240327 g.Barometer. h.Termometer. I i.Kompas merk Suunto. 2.Perangkat Lunak (Software) a.Sistem Operasi Windows Vista b.Microsoft Office 2007 c.Program Watfor 77
Bahan 1.Data pengukuran sudut horisontal dan vertikalbintang. 2.Data suhu, tekanan, dan waktu pengamatan. 3.Informasi data mengenai bintang yang tampak. Lokasi Penelitian Penelitian ini dilakukan di lokasi kampus Institut Teknologi Sepuluh Nopember (ITS), lebih tepatnya di gedung Teknik Geomatika. Secara geografis, kampus ITS terletak di 7°16’47” LS dan 112°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 Data Tahapan 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 Kesimpulan Dalam 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 3.2 1. Mulai Pada tahap inidilakukan persiapan data yang akan diolah. 2. Input Data Data yang akan dimasukkan meliputi bacaan sudut horisontal nvdan vertikal, bacaan suhu dan tekanan saat pengamatan,bacaan vxhorisontal titik yang akan dicari azimutnya, waktu pengamatan, deklinasi bintang, kedudukan lintang pengamat dan bacaan xchorisontal titik tercari dengan bintang. 3. Penggunaan Metode. Memulai pengolahan data, kesemua data jxiyang telah diddapat dimasukkan kerumus dalam metode Tinggi bintang, sudut waktu, maupun metode Diurnal Circle. Dalam zxMetode Diurnal Circle sendiri ada dua cara penghitungan, masing-masing dianalisa dan masing-masing cara dibuat zxperbandingan interval waktu pengamatan. Untuk hal ini dipakai interval waktu 30 dan 60 menit (perkiraan kasar). 4. Kesimpulan Dari masing-masing pengolahan data tersebut diambil csikesimpulan 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
30’ 45’ 60’ 90’
KESIMPULAN
Cara 2
60’
90’
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 °
AZIMUTH TINGGI BiNTANG BINTANG Canopus
Hasil Perhitungan dari Metode Tinggi Bintang Rata – rata hasil azimut =
268° 47’ 12,5” Capella
Standar deviasi = 0 ° o’ 36,42”
PUKUL
DER
MEN
DET
22.56.30
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
23.35.30
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
Bintang
Hasil Penghitungan Azimut dengan Metode Sudut Waktu
Canopus
Rata-rata Azimut = 268° 16’ 32”
Standar Deviasi = 2 ° 16’ 6,8”
Capella
Pukul
der
men
det
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
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
Bintang
Interval
KOMBINASI
waktu (')
Hasil Perhitungan Azimut Dengan Metode Diurnal Circle Pengamatan 1 Bintang
30
45
DER
MEN
DET
1
269
17
44,34
2
268
8
14,26
1
268
59
34,34
2
268
17
6,09
3
268
36
32,57
1
268
45
20,00
2
268
51
1,92
3
268
50
18,02
1
268
47
40,96
1
268
35
22,97
2
268
50
21,13
3
269
17
6,95
4
268
50
53,55
1
268
45
54,69
2
268
55
39,54
3
268
53
39,76
4
268
47
50,17
1
268
53
19,27
2
268
47
23,59
3
268
42
11,14
1
268
43
32,67
Canopus
60
Rata – rata Azimut = 268°47’ 28”
90
30
Standar Deviasi = 0° 15’ 39,08” Perbedaan= 0 °0’ 15,5”
HASIL AZIMUT
Capella
45
60
90
Hasil Penghitungan Azimut dengan Cara 1 dibandingkan dengan Interval Waktu
Azimut
Interval (')
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
Interval
Pengamatan
waktu (')
BINTANG
DER
MEN
DET
60
1
268
45
35,3
2
268
29
28,7
3
268
51
31,8
1
268
41
20
2
268
45
54,4
Hasil Rata –rata Azimut= 268° 42’ 46”
Standar Deviasi = 0° 8’ 15,9” Perbedaan = 0 ° 4’ 26,5”
90
HASIL AZIMUT
Hasil Penghitungan Azimut dengan Cara 2 dibandingkan dengan Interval Waktu
Azimut
Interval (')
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
Hasil Azimut
Kombinasi der
men
det
Rata-rata Azimut= 268° 43’ 23,8”
CAN 1
268
55
9,52
CAN 2
268
45
20
Standar Deviasi= 0 ° 12’ 56,5”
CAN 3
268
48
5,52
CAP 1
268
25
0,16
Perbedaan= 0 ° 3’ 48,7”
“ 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
Interval
Azimut Diurnal Circle
Azimut Tinggi Bintang
Pengam atan
der
men
det
der
men
det
30
268
21
48,6
268
47
12,5
45
268
52
44,5
60
268
49
90
268
45
Perbedaan
der
m en
det
0
25
23,89
"
0
5
32
19,6
"
0
2
7,1
37
"
0
1
35,5
Perbandingan Tingkat Akurasi Pengamatan dengan metode Diurnal Circle cara 2 dibandingkan Interval Waktu Interval Azimut Diurnal Circle
Azimut Tinggi Bintang
Perbedaan
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
Canopus
Bintang Deklinasi () Jarak Kutub (90° - ) Azimut Dari Diurnal Circle Azimut Tinggi Bintang Standar Deviasi Perbedaan
Capella
der
men
det
der
men
det
-52
42
5
46
0
25
37
17
55
43
59
35
268
43
43,6
268
50
49,8
268
47
12,5
268
47
12,5
0 0
21 3
2,62 28,9
0 0
10 3
9,84 37,3
Pembahasan Evaluasi Keakuratan Untuk Pengamatan 1 bintang : Presisi dibandingkan Interval Waktu
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.
Standar Deviasi (derajat)
0,250000 0,200000
0,150000 0,100000 0,050000 0,000000 0
20
40
60
Interval Waktu (menit)
Standar Deviasi atau presisi
80
100
Untuk Pengamatan 1 bintang : Akurasi dibandingkan Interval Waktu
Akurasi dibandingkan Interval Waktu
0,45
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”
Perbedaan (derajat)
0,4 0,35 0,3 0,25 0,2 0,15
0,1 0,05
Kesimpulan ; Nilai akurasi meningkat seiring dengan meningkatnya interval waktu pengamatan.
0 0
20
40
60
Interval Waktu (menit)
Perbedaan atau akurasi
80
100
Untuk Pengamatan 2 bintang : Presisi dibandingkan Interval Waktu
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.
Standar Deviasi (derajat)
0,16 0,14 0,12
0,1 0,08 0,06 0,04 0,02 0 0
20
40
60
Interval Waktu (menit)
Standar Deviasi atau presisi
80
100
Untuk Pengamatan 2 bintang : Akurasi dibandingkan Interval Waktu
Kesimpulan ; Nilai akurasi meningkat seiring dengan meningkatnya interval waktu pengamatan.
Perbedaan (derajat)
Nilai pada menit ke-60=09’ 40,5” Nilai pada menit ke-90=03’ 35,3”
Akurasi dibandingkan Interval Waktu
0,18 0,16 0,14 0,12 0,1 0,08 0,06 0,04 0,02 0 0
20
40
60
Interval Waktu (menit)
Perbedaan atau akurasi
80
100
Hubungan Presisi dan Akurasi Terhadap deklinasi Bintang
Bintang Capella dengan deklinasi 46°0’25” , tingkat presisinya sebesar 10’ 9,84” dan akurasinya 3’ 37,3”
0,4 0,35
Nilai (dalam derajat)
Bintang Canopus dengan deklinasi -52°42’5” , tingkat presisinya sebesar 21’ 2,62” dan akurasinya 3’ 28,9”
Presisi dan Akurasi Berdasarkan Deklinasi Bintang
0,3 0,25 0,2
0,15 0,1
Kesimpulan: Semakin dekat deklinasi bintang dengan garis ekuator, presisi meningkat dan akurasi menurun.
0,05 0 45
46
47
48
49
50
51
52
Deklinasi Bintang (dalam derajat) Standar deviasi atau presisi
Perbedaan atau akurasi
53
54
Bintang 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.
Presisi dan Akurasi Berdasarkan Jarak Kutub 0,4 0,35 Nilai (dalam derajat)
Hubungan Presisi dan Akurasi Terhadap Jarak Kutub Bintang
0,3 0,25 0,2 0,15 0,1 0,05 0 36
38
40
42
44
46
Jarak Kutub Bintang (dalam derajat)
Standar deviasi atau presisi
Perbedaan atau akurasi
Pengamatan dengan metode Diurnal Circle hanya membutuhkan data seperti bacaan sudut titik acuan, bacaan sudut horizontal dan vertikal, bacaan suhu dan tekanan saat pengamatan, selain waktu arloji. Metode ini lebih dapat diterima apabila tidak tersedia tabel-tabel koreksi, peta bintang, maupun jam teliti. 2. Untuk pengamatan 2 bintang lebih menghemat waktu daripada pengamatan 1 bintang dalam interval waktu yang sama. 3. Pengolahan data dengan cara 1 lebih mendekati kenyataan daripada dengan cara 2 maupun modifikasinya. 4. Pengolahan data dengan metode Diurnal Circle lebih singkat apabila digunakan bahasa pemrograman. 1.
Dari penelitian ini didapatkan hasil antara lain :
1.
2.
3.
Penghitungan azimuth dengan titik sasaran antena menara BRI Tower dengan metode Diurnal Circle pengamatan 1 bintang aamemberikan perbedaan azimuth sebesar 15,5 detik ,dan pengamatan 2 bintang memberikan perbedaan sebesar 4’ 26,5”,sedangkan cara modifikasi memberikan perbedaan sebesar 3’48,7”. Pengamatan dengan 1 bintang memberikan presisi dan akurasi yang meningkat seiring dengan lamanya interval waktu pengamatan, sedangkan untuk pengamatan 2 bintang,semakin lama pengamatan maka presisi dan akurasi meningkat. Semakin dekat deklinasi bintang dengan garis ekuator, maka aapresisi meningkat dan akurasinya menurun. Sedangkan semakin aadekat jarak kutub bintang dengan kutub utara atau selatan, aapresisi akan menurun dan akurasinya meningkat.
1.
2.
3.
Pengamatan dilakukan lebih lama, tidak hanya interval waktu hingga 90 menit saja,namun dapat dikembangkan hingga 120, 150,180,dan 300 menit. Semakin lama pengamatan memungkinkan untuk penyempurnaan hasil. Data yang ada dibandingkan juga dengan metode Sudut Waktu,dengan tidak melupakan bahwa penghitungan sudut waktu harus ditunjang oleh penggunaan jam teliti (kronometer). Metode Diurnal Circle dapat dikembangkan lebih lanjut, untuk penghitungan lintang pengamat, deklinasi bintang, dan pemrediksian posisi bintang pada waktu yang akan datang.
