Prinsip Kerja Sonar [PDF]

Citation preview

Prinsip Kerja Sonar ( Sound Navigation And Ranging ) Pendahuluan Sonar (Singkatan dari bahasa Inggris: sound navigation and ranging), merupakan istilah Amerika yang pertama kali digunakan semasa Perang Dunia, yang berarti penjarakan dan navigasi suara, adalah sebuah teknik yang menggunakan penjalaran suara dalam air untuk navigasi atau mendeteksi kendaraan air lainnya. Sementara itu, Inggris punya sebutan lain untuk sonar, yakni ASDIC (Anti-Submarine Detection Investigation Committee). Sonar merupakan sistem yang menggunakan gelombang suara bawah air yang dipancarkan dan dipantulkan untuk mendeteksi dan menetapkan lokasi obyek di bawah laut atau untuk mengukur jarak bawah laut. Sejauh ini sonar telah luas digunakan untuk mendeteksi kapal selam dan ranjau, mendeteksi kedalaman, penangkapan ikan komersial, keselamatan penyelaman, dan komunikasi di laut. Munculnya sonar tak bisa dilepas dari rintisan tokoh seperti Daniel Colloden yang pada tahun 1822 menggunakan lonceng bawah air untuk menghitung kecepatan suara di bawah air di Danau Geneva, Swiss. Ini kemudian diikuti oleh Lewis Nixon, yang pada tahun 1906 menemukan alat pendengar bertipe sonar pertama untuk mendeteksi puncak gunung es. Minat terhadap sonar makin tinggi pada era Perang Dunia I, yaitu ketika ada kebutuhan untuk bisa mendeteksi kapal selam. Dalam perkembangan selanjutnya ada nama Paul Langevin yang tahun 1915 menemukan alat sonar pertama untuk mendeteksi kapal selam dengan menggunakan sifat-sifat piezoelektrik kuartz. Meski tak sempat terlibat lebih jauh dalam upaya perang, karya Langevin berpengaruh besar dalam desain sonar. Prinsip Kerja Sonar Pada Kapal Secara sederhana sebagai contoh sebuah kapal konventional melepas sinyal ke dalam air, maka pantulan akan memberikan efek Echo (gema) dan mengembalikannya kepada sistem penerima (receiver) nah setelah itu sistem penerima tadi melakukan kalkulasi mengenai jarak objek dari lokasi kapal dan juga informasi informasi yang dibutuhkan lain nya, seperti pemetaan laut ( pengukuran laut, topografi laut, dll). Sebuah sonar terdiri dari sebuah pemancar, transducer, penerima/receiver, dan layar monitor.



1



Seperti yang kita ketahui bahwa V= S/t sehingga S = V.t, maka dalam pengukuran kedalaman laut dengan menggunakan sistem sonar tersebut, karena S= 2L, sedangkan kedalaman laut hanyalah L (jarak tempuh bunyi dari Echo Sounder ke dasar laut atau jarak tempuh bunyi dari dasar laut ke Hidrofon), maka : S = V.t 2L = V.t L = ½ V.t Dengan mengetahui kecepatan gelombang media yang diukur dan dengan menggunakan persamaan (L = ½ V.t) maka kita akan mendapatkan jarak yang diukur. Pada awalnya Sonar hanya memiliki sistem Sonar pasif, di mana tidak ada sinyal yang dikirim keluar. Namun seiring kemajuan teknologi dan kebutuhan hadirlah Sonar aktif yang mana sinyal yang dikirim bisa diterima kembali. Frekuensi yang digunakan oleh sonar berada pada daerah ultrasonic, yaitu di atas 20.000 hertz. Karena frekunsi tersebut tidak dapat didengar dan panjang gelombang pada daerah ultrasonic pada daerah ultrasonic sangat kecil sehingga difraksi yang terjadi juga semakin kecil, dan gelombang tidak akan menyebar. Kecilnya panjang gelombang yang digunakan, juga dapat digunakan untuk mendeteksi benda-benda yang kecil pula. Bagaimana dengan tingkat Akurasi? Akurasi sonar ternyata bisa di dipengaruhi oleh tingkat salinitas ( kadar garam) dari perairan. Suhu dan salinitas mengubah kerapatan air, yang dapat mempercepat atau memperlambat sinyal kembali. Dapatkah Kapal selam menghindari lacakan Sonar? untuk sebuah tujuan militer penyusupan kapal selam umumnya bergerak pada posisi “daerah kedap” transmisi gelombang udara (shadow zone). Daerah ini merupakan daerah aman dimana suhu dan salinitas laut pada lapisan tersebut memantulkan rambatan suara yang datang sehingga kapal dapat terhindar dari deteksi SONAR lawan, selain itu kemajuan teknologi pula sudah membuat sebuah kapal selam dengan material khusus untuk 2



memin[2]imalisir pantulan dan sistem pertahanan elektronik yang dapat mengacaukan atau merusak sistem sonar aktif pihak lawan (jamming,sistem pengacak). Tahukah kalau Sinyal Sonar berefek negatif terhadap mamalia laut? (Negative Effects of Sonar) efek pancaran sinyal yang berlebihan dari sinyal sinyal sonar dapat mengganggu navigasi hewan hewan mamalia laut seperti Lumba lumba dan Paus. Pada sebuah kasus, terjadi sebuah kondisi dimana lumba lumba banyak yang terdampar di laut oleh karena pancaran dari sonar pada sebuah latihan militer di perairan. Jenis – Jenis Sonar Secara garis besar, sonar dapat dibedakan atas tiga tipe, yaitu: 1. Berdasarkan arah ‘‘transducer“ memancarkan pulsa sinyal, dapat dibedakan atas enam jenis: a) Fixed transducer type sonar Arah pancaran pulsa selalu tetap, yang lebih dikenal dengan fish finder pada arah vertikal. b) Scanning sonar Arah pancaran pulsa dapat diputar (scanning) horizontal (0o – 360o) dan vertikal (90o – 180o). c) Search light sonar Arah pancaran sinyal dapat diubah-ubah menurut train angle ke arah vertikal maupun horizontal. d) Side sounder Pancaran pulsa sinyal diarahkan ke arah samping kapal (kanan-kiri kapal) digunakan pada kapal penyapu ranjau. e) Net Zounde Digunakan pada kapal ‘mid water trauler” untuk mengetahui tinggi bukaan mulut jaring serta kedudukan jaring terhadap dasar dan permukaan perairan. f) Telesounder Merupakan pengembangan dari  “fixed transducer type” serta “searchlight sonar”. Prinsip kerjanya memancarkan dan meneruskan tampilan data dari suatu pesawat penerima ke pesawat penerima lainnya melalui satelit.



3



2. Jenis sonar berdasarkan tampilan display unit, dibedakan atas empat jenis, yaitu: a) Dry recording paper Data yang tersaji pada kertas perekam kering dapat dipertahankan dan disimpan dalam waktu yang lama sehingga dapat dilihat kembali bila dibutuhkan. Kelemahannya adalah sensitivitas pencatatannya kurang dan serbuk karbon akibat goresan “stylus” terhadap kertas beraroma sangat menyengat. b) Moist recording paper Tampilan data sonar disajikan pada perekam basah. Kelebihannya tidak berbau dan sensitivitasnya lebih baik dan goresan pencatatan lebih jelas, kertasnya dapat dipakai ulang asalkan data rekamannya dihilangkan dulu dengan larutan khusus. Kelemahannya bila kelembaban kertas berkurang, mudah sobek dan berkerut sehingga memerlukan perawatan khusus. c) Flasher oscilating scope Sonar ini berteknologi tinggi. Setiap objek dapat diidentifikasi berdasarkan perbadaan warna pada layer monitor. Kelebihannya, sensitivitasnya jauh lebih tinggi, tidak memerlukan kertas perekam, tidak menimbulkan serbuk karbon, tidak berbau. Kelemahannya, memori data tidak dapat disimpan dalam waktu lama, jika dibutuhkan reproduksi memori data memerlukan peralatan khusus (“cassette data recorder”) dan printer. d) Sonar tabir cerlang Merupakan perangkat tambahan dari sonar lainnya. Tidak memerlukan rekaman data (pada kertas perekam, ataupun layar CRT). Tampilan data berbentuk memori digital. 3. Jenis sonar berdasarkan frekuensi kerja, dikelompokkan dalam dua jenis, yaitu: a) Low frequency sonar Menggunakan pancaran pulsa frekuensi rendah. Penggunaannya hanya sebagai “echosounder“ dan kurang layak digunakan sebagai“ fish finding sonar‘,  karena sensitivitas penerimaannya tidak sepeka “fish finding sonar“. b) High frequency sonar Memencarkan pulsa pada frekuensi tinggi, tingkat kepekaannya lebih baik. Pada umumnya dipakai sebagai “fish finding sonar", yaitu alat bantu untuk mendeteksi dan mengamati perkembangan kumpulan ikan di bawah permukaan air. 4



5