Prosiding Pertemuan Ilmiah Tahunan XVII Bandung 2008
RANCANG BANGUN SISTEM MUATAN VIDEO SURVEILLANCE & TELEMETRI RUM-70 Nugroho Widi Jatmiko, Dony Kushardono, Ahmad Maryanto
Abstrak Indonesia merupakan salah satu negara berkembang yang sedang menuju kemandirian dalam bidang kedirgantaraan. Langkah yang dapat ditempuh untuk menuju kemandirian yaitu melalui pengembangan teknologi peroketan. Salah satu cara yang dapat ditempuh dengan mengadakan lomba muatan roket tingkat mahasiswa se-Indonesia dengan wahana roket RUM. RUM (Roket Uji Muatan)-70 ini merupakan salah satu satelit kelas nano (kurang dari 1 kg) yang dilengkapi dengan video surveillance, sistem transmisi, sistem TT&C, dan sistem sensor & data handling. Hasil yang diperoleh dari RUM-70 ini diharapkan dapat dikembangkan terus-menerus agar generasi muda termotivasi untuk berpartisipasi dan berkarya di dunia peroketan Indonesia. Kata Kunci : rancang bangun, video surveillance, telemetri, roket. 1.
LATAR BELAKANG
Roket merupakan salah satu wahana dirgantara yang memiliki makna strategis. Suatu bangsa yang mampu mengembangkan dan menguasai teknologi roket akan disegani oleh bangsabangsa lain di dunia. Hal tersebut sangat beralasan, sebab teknologi roket dapat dimanfaatkan untuk berbagai macam tujuan. Roket dapat dimanfaatkan sebagai sarana untuk mengorbitkan satelit atau wahana antariksa dengan misi-misi khusus, misalnya satelit mata-mata militer, satelit komunikasi komersial, satelit pemantau cuaca, satelit penelitian, stasiun antariksa, teleskop di angkasa dan wahana antariksa lainnya. Dengan adanya wahana-wahana antariksa tersebut dan pengembangan yang terus-menerus maka data-data dan informasi segala sesuatu yang ada di permukaan bumi ini akan menjadi suatu hal yang tidak mustahil dapat diperoleh dengan mudah. Indonesia sebagai negara berkembang dengan wilayah yang sangat luas sudah saatnya mempercepat penguasaan teknologi di bidang kedirgantaraan untuk mendukung kemandirian bangsa di sektor-sektor strategis lainnya, misalnya telekomunikasi, transportasi, pertanian, dan militer. Namun alih teknologi dirgantara tidak mudah diberikan oleh negara maju yang menguasai teknologi dirgantar kepada negara berkembang. Oleh sebab itu kemandirian di bidang teknologi dirgantara harus segera digenggam oleh bangsa Indonesia agar kemajuan di berbagai sektor dapat segera terwujud. Langkah yang dapat ditempuh untuk menuju kemandirian bangsa adalah menyiapkan bibit unggul yang akan diproyeksikan sebagai tenaga ahli. Penyiapan bibit unggul dapat dimulai dengan mengenalkan teknologi dirgantara ke dunia akademik khususnya mahasiswa untuk menarik minat mereka menekuni teknologi dirgantara. Salah satu cara untuk menarik minat mahasiswa ke dalam teknologi dirgantara adalah dengan mengadakan lomba muatan roket tingkat mahasiswa se-Indonesia dengan wahana roket RUM. Diharapkan dengan kegiatan edukasi tersebut maka para generasi muda akan termotivasi dan terpacu untuk berpartisipasi dan berkarya di dunia peroketan Indonesia. 2.
MAKSUD DAN TUJUAN
Maksud dan tujuan pembuatan sistem muatan Video Surveillance dan Telemetri adalah sebagai berikut: 1. Muatan Video Surveillance dan Telemetri ini adalah termasuk salah satu satelit kelas nano (kurang dari 1kg), karena di dalam muatan ini sudah terdapat sistem video
Prosiding Pertemuan Ilmiah Tahunan XVII Bandung 2008
2.
3.
surveillance, sistem transmisi, sistem TT&C, dan sistem sensor & data handling. Untuk itu diharapkan dari hasil pengembangan muatan Roket ini dapat meningkatkan keterampilan dan pengalaman tim kami untuk dapat mengembangkan muatan satelit dengan kelas yang lebih tinggi lagi. Untuk membangun muatan Roket RUM-70 ini dibutuhkan ilmu pengetahuan dan keterampilan yang multi disiplin, seperti Mekanika, Struktur, Elektronik, Ilmu Komputasi, Mekanika Fluida, dan lain sebagainya. Oleh karena itu kami selalu berinteraksi dengan pihak Pusterapan untuk bersama-sama menggali pengetahuan yang kurang kami kuasai sehingga diperoleh hasil yang sesuai dengan yang direncanakan. Diharapkan dengan adanya kerjasama multi disiplin ini semakin meningkatkan kekompakan antar sesama peneliti di Lapan dan memiliki kemandirian teknologi untuk membangun sistem muatan satelit secara bertahap.
ROKET RUM Payload
Payload roket (gambar1) diberikan ruangan berbentuk tabung yang diletakkan pada bagian atas roket RUM-70 dengan spesifikasi sebagai berikut: Diameter : 65.00 mm Tinggi : 200.00 mm Sedangkan ukuran dari tabung bagian dalam roket yang disediakan bagi payload roket adalah: Diameter : 67.00 mm Tinggi : 207.91 mm
Gambar 1. Skema ruang payload roket (http://lapan.te.ugm.ac.id)
Roket Peluncur Roket peluncur (gambar2 dan gambar3) yang telah disediakan oleh pihak Pusterapan Rumpin adalah Roket tipe RUM-70, yang merupakan singkatan dari Roket Uji Muatan dengan diameter roket 70 mm. Roket ini memiliki spesifikasi sebagai berikut: 1. Panjang roket : 1090 mm 2. Diameter roket : 76 mm 3. Berat roket : 4,6 kg 4. Jenis propelan : Komposit 5. Daya dorong : 30 kg 6. Ketinggian terbang : 800 - 1500 m
Prosiding Pertemuan Ilmiah Tahunan XVII Bandung 2008
7. Shock burning time : 10 g 8. Bahan tabung roket : PVC 9. Timer separasi : 10 detik 10. Waktu recovery : 5 menit
Gambar 2. Skema roket peluncur (http://lapan.te.ugm.ac.id)
Gambar 3. Bagian dalam roket peluncur (http://lapan.te.ugm.ac.id)
4.
PRINSIP KERJA TELEMETRI
SISTEM
MUATAN
VIDEO
SURVEILLANCE
DAN
Judul dipilih dengan nama “Muatan Video Surveillance dan Telemetri” karena pada muatan ini selain diberikan kamera sebagai video surveillance, juga diberikan muatan Telemetri (data dari GPS berupa posisi Latitude-Longitude, waktu, ketinggian, heading, dan kecepatan) yang didisplaykan secara teks pada video output. Dengan menggunakan OSD (On Screen Display) Controller, maka signal video composit dari Kamera Video Mini CCTV dapat ditambahkan informasi data telemetri. Kamera Video Mini CCTV dipasang di dua tempat pada Nose Cone roket, yaitu satu dipasang di ujung Nose Cone dan satu lagi dipasang di pinggir Nose Cone bagian bawah menghadap sirip kaki roket. Karena muatan roket ini hanya menggunakan satu AV Transmitter, maka sistem pemilihan kanal video yang akan ditransmisikan berdasarkan pada rangkaian timer controller. Timer controller ini diaktifkan oleh sensor G-Switch yg dipasang di dalam muatan roket, sehingga pada saat roket mulai start maka timer akan bekerja untuk mengaktifkan kamera 1 (kamera yang menghadap ke sirip kaki roket) selama 12 detik. Sehingga pada saat roket melaju sampai dengan roket melakukan separasi yaitu selama 10 detik, akan direkam oleh kamera yang menghadap sirip kaki roket. Kemudian setelah roket melakukan separasi dan parasut mengembang, maka kamera video secara otomatis akan di switch ke kamera 2 yang berada di ujung Nose Cone. Sehingga pada saat muatan menggantung di parasut, view kamera akan melihat ke permukaan bumi. Selama parasut masih berada di udara, maka kamera akan terus merekam view permukaan bumi dan kemudian ditransmisikan menggunakan AV Transmitter 2.4GHz. AV Transmitter yang digunakan bekerja pada frekuensi 2.4GHz dengan konsumsi daya 500mW. Jangkauan transmisi dari transmitter ini menurut spesifikasi teknisnya adalah sampai dengan 1km, sehingga masih berada pada jangkauan roket dengan sudut peluncuran 80 derajat.
Prosiding Pertemuan Ilmiah Tahunan XVII Bandung 2008
Contoh capture video keluaran dapat dilihat pada gambar4.
Gambar 4. Contoh capture video keluaran dari kamera 2 (view menghadap sirip roket)
5.
SISTEM MUATAN VIDEO SURVEILLANCE DAN TELEMETRI
Catu daya yang diperoleh dari solar cell, men-supply keseluruhan sistem dengan nilai tegangan yang berbeda-beda. Data pada masing-masing sensor diproses pada OBC yang kemudian ditransmisikan oleh antena. Data GPS dan rekaman video akan diterima oleh sistem penerima TT & C dan ditampilkan pada layar. Buzzer & alarm akan berbunyi pada saat roket kembali menyentuh tanah. Skema diagram sistem transmitter dapat dilihat pada gambar5.
Prosiding Pertemuan Ilmiah Tahunan XVII Bandung 2008
Gambar 5. Skema diagram sistem transmitter
6.
SISTEM PENERIMA
Sinyal yang ditransmisikan dari roket akan diterima oleh antena yang selanjutnya akan ditampilkan pada layar TV yang dilengkapi dengan data waktu, latitude, longitude, dan altitude. Skema diagram sistem penerima dapat dilihat pada gambar6 dan gambar7. Pada sistem penerima ini, software data TT&C yang digunakan adalah: Software Interface Memberikan informasi untuk menampilkan Latitude (garis lintang), Longitude (garis bujur), Time Tag (waktu), dan Altitude (ketinggian) pada Google Earth. Software Data Logger Digunakan untuk penerimaan data Telemetri.
Gambar 6. Sistem penerima dengan antenna vertikal
Prosiding Pertemuan Ilmiah Tahunan XVII Bandung 2008
Gambar 7. Sistem penerima dengan antenna grid
7.
HASIL
Berdasarkan uji coba yang dilakukan, hasil rekaman video yang diperoleh selama peluncuran sudah cukup bagus, dengan kata lain hasil rekaman videonya mampu menampilkan citra dengan jelas. Cuplikan gambar dari hasil rekaman video tersebut dapat dilihat pada gambar8, gambar9, gambar10, gambar11, dan gambar11.
Gambar 8. Roket Bermuatan Video Telemetri pada saat meluncur di udara
Prosiding Pertemuan Ilmiah Tahunan XVII Bandung 2008
Gambar 9. Roket Video Telemetri menunggu untuk diluncurkan
10. Cuplikan hasil rekaman video pada saat roket mulai meluncur
Prosiding Pertemuan Ilmiah Tahunan XVII Bandung 2008
Gambar 11. Cuplikan hasil rekaman video sesaat setelah separasi antara motor roket dengan muatan roket
Gambar 12. Cuplikan hasil rekaman video pada saat parasut telah membuka dan kamera menghadap ke pantai Pandansimo - Bantul
Prosiding Pertemuan Ilmiah Tahunan XVII Bandung 2008
8.
KESIMPULAN
Roket merupakan salah satu wahana dirgantara yang memiliki makna strategis. Hal tersebut sangat beralasan, sebab teknologi roket dapat dimanfaatkan untuk berbagai macam tujuan, seperti satelit mata-mata militer, satelit komunikasi komersial, satelit pemantau cuaca, satelit penelitian, stasiun antariksa, teleskop di angkasa dan wahana antariksa lainnya. Hasil uji muatan roket ini masih membutuhkan pengembangan lebih lanjut dan diharapkan dapat meningkatkan keterampilan serta pengalaman untuk dapat mengembangkan muatan satelit dengan kelas yang lebih tinggi lagi sehingga dapat mewujudkan Indonesia yang mandiri dalam teknologi kedirgantaraan.
DAFTAR PUSTAKA NASA, ,2003, ROCKETS An Educator’s Guide with Activities In Science, Mathematics, and Technology, Teaching From Space, Program NASA Johnson Space Center Houston, TX., EG-2003-01-108-HQ. Frank E. Rietz, 1991, Alfred maul — A pioneer of camera rocket, Acta Astronautica, Volume 24, Pages 363-375
