MAKALAH "RADAR"

BAB I

LANDASAN TEORI

I.            Pengertian Radar

Radar kependekan dari radio detection and ranging. Radar merupakan sistem gelombang elektromagnetik yang digunakan untuk mendeteksi, mengukur jarak dan membuat map benda-benda seperti pesawat terbang, kendaraan bermotor dan informasi cuaca/hujan..
Gelombang radio/sinyal yang dipancarkan dari suatu benda dapat ditangkap oleh radar kemudian dianalisa untuk mengetahui lokasi dan bahkan jenis benda tersebut. Walaupun sinyal yang diterima relatif lemah, namun radar dapat dengan mudah mendeteksi dan memperkuat sinyal tersebut.

II.          Jenis-jenis Radar

Jenis - jenis radar yaitu :

1.        Doppler Radar

Radar Doppler merupakan jenis radar yang menggunakan Efek Doppler untuk mengukur kecepatan radial dari sebuah objek yang masuk daerah tangkapan radar. Radar jenis ini sangat akurat dalam mengukur kecepatan radial. Contoh Radar Doppler yaitu Weather radar yang digunakan untuk mendeteksi cuaca.

2.        Bistatic Radar

Radar Bistatic adalah jenis sistem radar yang mempunyai kompenen pemancar sinyal (transmitter) dan penerima sinyal (receiver) dipisahkan oleh suatu jarak yang dapat dibanding dengan jarak target/objek. Objek dideteksi berdasarkan pantulan sinyal dari objek tersebut ke pusat antena. Contoh Radar Bistatic yaitu Passive radar.

III.        Sistem Radar

Sistem radar mempunyai tiga komponen utama yaitu :

1.        Antena

Antena radar adalah suatu antena reflektor berbentuk parabola yang menyebarkan energi elektromagnetik dari titik fokusnya dan dicerminkan melalui permukaan yang berbentuk parabola. Antena radar merupakan dwikutub. Input sinyal yang masuk dijabarkan dalam bentuk phased-array yang merupakan sebaran unsur-unsur objek yang tertangkap antena dan kemudian diteruskan ke pusat sistem 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.

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).

IV.        Fungsi Dasar Radar

Radar merupakan salah satu alat berupa gelombang elektromagnetik yang sering digunakan di sekitar kita, meskipun biasanya tidak terlihat. Contohnya, kontrol lalu lintas udara menggunakan radar untuk melacak pesawat baik di darat dan di udara, dan juga untuk mengarahkan pesawat dalam pendaratan.

Polisi menggunakan radar untuk mendeteksi kecepatan kendaraan bermotor. NASA menggunakan radar untuk memetakan bumi dan planet-planet lainnya, untuk melacak satelit dan puing-puing ruang angkasa. Militer menggunakannya untuk mendeteksi musuh dan untuk mengarahkan senjata. Meteorologi menggunakan radar untuk melacak badai dan tornado. Radar adalah sebuah teknologi yang sangat berguna.

Berikut adalah 3 Hal yang biasanya menjadi tujuan dalam penggunaan Radar:

v  Mendeteksi keberadaan sebuah benda pada jarak tertentu, biasanya sesuatu yang bergerak, seperti pesawat terbang, namun radar juga dapat digunakan untuk mendeteksi benda-benda diam yang terkubur di bawah tanah. Dalam beberapa kasus, radar dapat mengidentifikasi obyek misalnya dapat mengidentifikasi jenis pesawat yang telah terdeteksi. 

v  Mendeteksi kecepatan obyek - Ini alasan mengapa polisi menggunakan radar.  

v  Membuat Peta. Pesawat ulang-alik dan satelit mengorbit menggunakan sesuatu yang disebut Synthetic Aperture Radar untuk membuat peta topografi rinci dari permukaan planet dan bulan. 

Prinsip Kerja Radar, sama halnya seperti pada Echo (gema) dan Efek Doppler yang sering kita alami setiap hari.

V.          Cara Kerja Radar

Radar (Radio Detection and Ranging) adalah sebuah sistem yang menggunakan gelombang elektromagnetik untuk mengidentifikasi keberadaan suatu benda (arah dan kecepatan dari objek).Sejarah radar dimulai pada tahun 1904, saat Insinyur Jerman Kristen Hulsmeyer menciptakan alat yang mampu mendeteksi keberadaan obyek yang jauh. Radar modern tidak ditemukan oleh ilmuwan tunggal, melainkan hasil kerja kolektif  ilmuwan dari beberapa negara terutama pada tahun 1930-an dan 40-an. Hulsmeyer menerima paten untuk penemuannya pada tahun 1904. Namun Nikola Tesla lah yang menemukan bahwa frekuensi dapat digunakan untuk mendeteksi keberadaan serta lokasi sebuah benda. Tahun-tahun berikutnya, ilmuwan Amerika dan Eropa mengembangkan berbagai perangkat radar. Saat Perang Dunia I, banyak negara mulai menyadari betapa pentingnya radar untuk keperluan militer. Salah satu pionir dalam sejarah pengembangan radar adalah seorang warga negara Prancis Emile Girardeau. Dia mendapat paten untuk karyanya pada tahun 1934. Insinyur Rusia P.K. Oschepkov menemukan RAPID. Alat ini bisa mendeteksi kehadiran kendaraan dalam jarak 3 km. Sebuah model yang sama diproduksi di Hungaria setahun kemudian oleh Zoltan Ray. Namun penemuan Robert Watson lah yang menunjukkan potensi penuh radar. Pada tahun 1935, Watson menunjukkan karyanya kepada Departemen Udara Inggris. Radar buatannya membuat terkesan militer Inggris dan segera diadopsi dalam sistem pertahanan Inggris. Terjadinya perang Dunia II merangsang perkembangan radar lebih pesat. Inggris dan Jerman terlibat dalam perlombaan untuk menghasilkan radar yang lebih besar dan lebih canggih. Namun Jerman tidak dapat sepenuhnya memanfaatkan teknologi itu. Ini berlainan dengan Inggris yang mampu memanfaatkan radar secara lebih efektif. Perang Dingin menyebabkan pengembangan sistem radar yang lebih canggih. Salah satunya adalah Line Pinetree yang dibuat oleh Amerika Serikat pada awal 1950-an. Saat ini radar berkembang dalam berbagai jenis konfigurasi dan sistem termasuk radar gelombang kontinu, radar Doppler, radar monopulse dan radar Bistastic.

a.         Konsep sensor:

Sebuah antena pemancar dan penerima dipasang pada suatu titik untuk mengirimkan dan menangkap kembali pantulan gelombang radio. Beberapa pantulan gelombang radio yang sudah melemah bisa dikuatkan kembali dengan peralatan modulasi. 

Gelombang radio tersebut bisa terpantul jika terdapat perbedaan kerapatan atom yang begitu besar antara sebuah objek dengan lingkungan (dalam hal ini adalah udara) di sekitarnya. Pantulan gelombang radio tersebut terpancar sesuai dengan besar panjang gelombangnya dan bentuk dari objek pemantulnya. Jika panjang gelombang yang dipancarkan lebih pendek dari ukuran objek yang ada maka gelombang tersebut akan dipantulkan kembali seperti gelombang cahaya yang terpantul pada sebuah cermin.

Keterangan tambahan yang dapat diproses dari benda yang lewat:

v   Jarak:
Salah satu cara yang bisa dipakai untuk mengukur jarak suatu objek dari antena ialah dengan mengirimkan sinyal gelombang radio (radiasi elektromagnetik) dan mengukur jeda waktu pantulan gelombangnya.

v   Kecepatan:
Perbedaan frekuensi antara sinyal gelombang yang dipancarkan dan sinyal gelombang yang dipantulkan kembali dapat digunakan untuk menghitung kecepatan dari benda tersebut. Hal itu juga bisa diukur dengan menggunakan persamaan momentum antara dua buah benda (gelombang radio dan objek).

b.        Komponen sistem sensor Radar:

v   Transmiter untuk membangkitkan sinyal radio dari osilator atau medan magnet yang dikontrol durasinya oleh modulator.

v   Waveguide adalah penghubung antara Transmiter dan Antena.

v   Receiver adalah penerima pantulan sinyal radio (dalam hal ini sinyal dipantulkan kembali ke Transmiter).

v   Peralatan elektronik yang akan memodulasi kembali sinyal yang telah diterima dan memprosesnya sesuai dengan software yang telah diprogram untuk menghitung jumlah kendaraan yang lewat.

v   Penghubung yang akan mengantarkan informasi ke pengguna

c.         Gelombang radio yang biasa dipakai sebagai alat sensor gerak kendaraan:

·                Long Range Surveillance:

Frequency Range = 1-2 GHz, Wavelength Range = 5-30 cm;

Medium-Resolution Mapping and Ground Surveillance:

·                Frequency Range = 8-12 GHz, Wavelength Range = 2.5-3.75 cm;

Gambar animasi sistem penangkapan sensor radar

BAB II

PEMBAHASAN

I.            Kelebihan dan Kelemahan Sistem Radar

Ada banyak keuntungan penggunaan radar untuk remote sensing.  Sensor radar tersedia pada semua kapabilitas cuaca sebagaimana energi gelombang mikro menembus awan dan hujan, biarpun, hujan menjadi sebuah faktor pada radar wavelength < 3 cm.  Sensor radar merupakan system penginderaan jauh yang aktif (active remote sensing system), independen terhadap cahaya matahari, menyediakan sumber energi sendiri, dan juga mampu meneyediakan kemampuan pada siang/malam.  Ada penetrasi partial terhadap vegetasi dan tanah.  Data radar menawarkan informasi berbeda dari daerah visible dan infra merah dari spektrum elektromagnetik.  Sebagaimana dengan yang ada terdapat/ada kekurangan dengan (drawback) dengan data radar.   Radar imagery menampilkan “distorsi” yang melekat (inherent) pada geometry citra radar.  Juga satu yang harus dikoreksi untuk speckle (bintik, bercak, kurik) atau coherent fading (warna yang pudar, kehilangan saling berlengketan).  Radar sensitive terhadap topografi, permukaan yang kasar seperti tanah lapang (terrain) dan penutup tanah (ground cover), sifat-sifat dielektrik (dielectric properties) (moisture content), dan gerakan.  Semuanya ini bisa dihubungkan dengan cirri-ciri permukaan seperti landform dan morfologinya, landcover (penutup tanah), dan cirri-ciri hidrologis (hydrological features).

II.          Sistem Pengindraan Radar

v   Satelit merupakan suatu benda yang beredar mengelilingi suatu objek yang lebih besar, contohnya bumi yang merupakan satelit dari matahari, ataupun bulan yang selalu mengitari bumi. Bumi atau bulan merupakan satelit alami sedangkan wahana ruang angkasa yang diluncurkan manusia ke angkasa luar merupakan satelit buatan.

v   Kamera yang dipasang pada satelit berfungsi sebagai indera penglihatan yang melakukan perekaman terhadap permukaan bumi pada saat satelit tersebut beredar mengitari bumi menurut garis orbit atau edarnya. Sensor yang ada pada kamera akan mendeteksi informasi permukaan bumi melalui energi radiasi matahari yang dipantulkan oleh permukaan keatas, data energi pantulan radiasi ini diolah menjadi gejala listrik dan data dikirim ke stasiun pengolahan satelit yang ada di bumi.

v   Terdapat 7 komponen dalam penginderaan jauh yaitu: (1) Sumber cahaya matahari, (2) gelombang elektromagnetik yang sampai ke permukaan bumi (Ei= Incoming electromagnetic), (3) objek yang ada dipermukaan bumi, (4) gelombang electromagnetic yang dipantulkan (ER = Reflect electromagnetic) atau dikembalikan oleh permukaan bumi, (5) sensor yang ada di kamera yang terpasang pada satelit di ruang angkasa, (6) stasiun penerima dan pengolah data satelit dan (7) pengguna data citra satelit. Ketujuh komponen penginderaan jauh ini dapat dilihat pada Gambar 1.

v   Suatu Ei yang sampai di permukaan bumi terdiri dari sinar tampak (visible light), sinar infra merah dekat (Near Infra Red / NIR) dan infra merah gelombang pendek (Short Wave Infra Red / SWIR). Komponen Ei yang sampai dipermukaan bumi akan terbagi atas ER (Reflect Electromagnetic), EA adalah gelombang elektromagnetik yang diserap (Absorp Electromagnetic), Ee gelombang elektromagnetik yang teremisi (Emission Electromagnetic) dan ET (Transmittant Electromagnetic) yaitu diteruskan. Skema peredaran dan interaksi gelombang elektromagnetik ini dapat dilihat pada Gambar 2.

v   Besarnya nilai persentase pantulan objek akan mencerminkan warna dari suatu objek. Untuk vegetasi akan terlihat pada spektrum cahaya tampak antara 0.4 – 0.7 μm, dengan nilai 0.4 – 0.5 μm untuk daun yang sehat yaitu pada kisaran warna biru dan hijau (sebagian besar gelombang elektromagnetik diserap oleh khlorofil) dan jika warna daun yang merah akan terlihat pada 0,65 μm. Persentase pantulan dari daerah yang tertutup vegetasi berkisar antara 5 – 50% tergantung kerapatan dan jenis vegetasi yang menutupi daerah tersebut Untuk tanah kering yang terbuka akan terlihat coklat abu-abu dengan pantulan berkisar antara 5 – 45%. Sedangkan air yang jernih spektrum cahayanya akan terdapat pada panjang gelombang 0.4 – 0.78 μm dengan pantulan yang rendah kurang dari 5.

III.        Manfaat Radar Dalam Kehidupan

a.         Wifi radar

Wifi radar adalah aplikasi yang dirancang untuk ponsel Nokia s60v3 ataupun bisa juga dicoba di Nokia s60v5 sebagai aplikasi unuk mendeteksi keberadaan sinyal Wifi/Jaringan internet melalui sambungan gelombang radio.Aplikasi Wifi Radar ini akan memberitahukan dengan notifikasi suara jika aplikasi ini mendeteksi keberadaan Wifi,jadi menurut saya cukup berguna bagi anda yang memilki ponsel ber-Wifi dan sering menggunakan fasilitas Wifi jika berinternet.Anda tak perlu mencari sinyal Wifi secara manual,tinggal mengaktifkan aplikasi Wifi Radar dan mengoperasikannya,maka aplikasi Wifi Radar ini akan mendeteksi adanya sinyal Wifi yang ditagkap oleh ponsel anda.

Wifi radar ini sanga berguna bagi anda yang suka memanfaatkan fasilitas Wifi untuk internetan,karena aplikasi ini akan memberitahukan adanya sinyal wifi di tempat yang sedang dilewati.Jika anda tertarik untuk mencobanya silahkan download aplikasinya di bawah ini.

b.        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).

c.         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.

d.        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 yang berbentuk seperti pistol dan microdigicam radar.

e.         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.

f.          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

KESIMPULAN

Dari tulisan diatas terlihat bahwa dengan sistim radar, kita bisa mendapatkan informasi tematis, melalui interpretasi citra maupun informasi ketinggian melalui pengolahan fasa. Sehingga dengan demikian bisa didapat peta yang menyajikan ketinggian dan liputan lahannya. Tentu saja apa yang dihasilkan masih sangat terbatas dan sampai saat ini masih terus diteliti kapasitas sistim radar ini, baik untuk misi pemetaan,militer, kelautan dan sebagainya, terutama dari segi ketelitian yang dapat dicapai. Kendala lain adalah liputan lahan, bentuk topografi, atmosfir , sistim antena, dll, yang banyak berpengaruh pada hasil akhir sistim penginderaan jauh aktif ini. Dan sangat menarik untuk diteliti .

Penginderaan jauh atau remote sensing adalah metoda untuk mengamati keadaan suatu objek atau kumpulan objek yang terdapat permukaan bumi dari jarak jauh tanpa mendatangi langsung objek atau kumpulan objek tersebut. Untuk itu digunakan kamera yang terpasang pada wahana ruang angkasa yang diluncurkan ke angkasa luar dan sering disebut sebagai satelit. Satelit merupakan suatu benda yang beredar mengelilingi suatu objek yang lebih besar, contohnya bumi yang merupakan satelit dari matahari, ataupun bulan yang selalu mengitari bumi. Bumi atau bulan merupakan satelit alami sedangkan wahana ruang angkasa yang diluncurkan manusia ke angkasa luar merupakan satelit buatan dan merupakan topik perkuliahan kita.