SONAR [PDF]

Citation preview

KATA PENGANTAR



Om Swastyastu



Puji syukur penulis panjatkan kehadirat Ida SangHyang Widhii Wasa, karena rahmat dan hidayahnyalah kami dapat menyelesaikan makalah yang berjudul “Sistem Kerja SONAR ” . Makalah ini diajukan guna memenuhi tugas mata Pelajaran Fisika. Kami mengucapkan terima kasih kepada semua pihak yang telah membantu sehingga makalah ini dapat diselesaikan tepat pada waktunya. Makalah ini masih jauh dari sempurna, oleh karena itu kami mengharapkan kritik dan saran yang bersifat membangun demi kesempurnaan makalah ini. Semoga makalah ini dapat memberikan informasi bagi pembaca dan bermanfaat untuk pengembangan ilmu pengetahuan bagi kita semua.



Singaraja, 09 Januari 2020



Penyusun,



i



DAFTAR ISI



KATA PENGANTAR ............................................................................................. i DAFTAR ISI ........................................................................................................... ii BAB I ...................................................................................................................... 1 PENDAHULUAN .................................................................................................. 1 1.1 Latar Balakang .................................................................................................. 1 1.2 Rumusan Masalah ............................................................................................. 1 1.3 Tujuan Penulisan ............................................................................................... 2 BAB II ..................................................................................................................... 3 PEMBAHASAN ..................................................................................................... 3 2.1 Pengertian SONAR ........................................................................................... 3 2.2 Sistem Kerja SONAR ...................................................................................... 4 2.3 Manfaat SONAR ............................................................................................... 4 2.4 Jenis-jenis SONAR ........................................................................................... 6 2.4.1 Sonar Aktif ................................................................................................. 6 2.4.2 Sonar Pasif .................................................................................................. 6 BAB III ................................................................................................................... 8 PENUTUP ............................................................................................................... 8 3.1 Kesimpulan ....................................................................................................... 8 3.2 Saran .................................................................................................................. 8 DAFTAR PUSTAKA



ii



BAB I PENDAHULUAN 1.1 Latar Balakang Terutama pada Kemajuan teknologi di bidang perkapalan dan instrumentinstrumen navigasi yang digunakan terus berkembang pesat. Dimulai dari instrumen sederhana (konvensional) seperti kompas, sextan, alat baring, dan sebagainya hingga alat navigasi modern salah satunya SONAR. Berkembangnya instrumen tersebut dilatarbelakangi tuntutan kenyamanan dan keamanan bagi penumpang yang sangat menjadi perhatian utama. Kemajuan di bidang industry perkapalan seiring dengan tuntutan kenyamanan dan keamanan menyebabkan perlunya alat pengaman yang bekerja otomatis. SONAR (Sound Navigation And Rangin) merupakan sebuah teknologi yang berfungsi untuk navigasi, berkomunikasi dengan atau mendeteksi objek diatas maupun dibawah permukaan air. Sonar sendiri memiliki 2 teknologi, yaitu sonar pasif dan sonar aktif. Sonar pasif pada dasarnya hanya mendengarkan suara yang dibuat oleh kapal, sementara sonar aktif memancarkan pulse suara dan mendengarkan gema. Sonar dapat digunakan sebagai sarana acoustic location dan pengukuran karakteristik gema dari target di dalam air. Acoustic location di dalam udara pernah digunakan sebelum radar diperkenalkan. Sonar juga dapat digunakan di udara sebagai navigasi robot. Makalah ini akan membahas terkait sonar mulai dari pengertian, jenis dan komponen sonar, sejarah adanya sonar, fungsi, prinsip kerja beserta mekanisme sistem sonar dalam aplikasi sebagai finding fisher dan deepmeter, hingga penggunaannya dalam dunia kesehatan sehingga diperolah pembahasan lengkap mengenai sonar. 1.2 Rumusan Masalah 1.2.1 Apakah yang dimaksud dengan SONAR? 1.2.2 Jelaskan, bagaimana Sistem Kerja SONAR? 1.2.3 Apakah Manfaat SONAR? 1.2.4 Apa saja jenis-jenis SONAR?



1



1.3 Tujuan Penulisan 1.3.1 Dapat mengtehaui pengertian SONAR. 1.3.2 Dapat menjelaskan Sistem Kerja SONAR. 1.3.3 Dapat mengetahui Manfaat SONAR. 1.3.4 Dapat menjelaskan jenis-jenis SONAR.



2



BAB II PEMBAHASAN



2.1 Pengertian SONAR SONAR adalah singkatan dari Sound Navigation and Ranging (Murray, 2011) 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. SONAR (Sound Navigation and Ranging) merupakan sistem instrumen yang digunakan untuk mendapatkan informasi tentang obyek-obyek bawah air. Hingga saat ini sonar telah luas digunakan untk mendeteksi kapal selam & ranjau, mendeteksi kedalaman, penangkapan ikan komersial, keselamatan penyelaman, dan komunikasi di laut. Sistem SONAR ini terdiri dari dua bagian yaitu sistem sonar aktif yang melakukan proses pemancaran dan penerimaan sinyal suara dan sistem sonar pasif yang digunakan untuk menerima sinyal-sinyal suara yang dihasilkan oleh obyek obyek bawah air (MacLennan etal., 1992). Sonar biasa dimanfaatkan dalam mengukur kedalaman laut (Bathymetry), pengidentifikasian jenis-jenis lapisan sedimen dasar laut (Subbottom Profilers), pemetaan dasar laut (Sea Bed Mapping), mendeteksi kapal selam dan ranjau, analisa dampak lingkungan didasar laut, menangkap ikan serta berbagai kegiatan komunikasi di bawah laut. Sebuah sonar terdiri dari sebuah pemancar, transducer, penerima/receiver, dan layar monitor. Sonar sendiri pada awalnya diinspirasi dari lonceng bawah air yang digunakan untuk mengukur kecepatan suara dalam air, kemudian berkembang dan dimanfaatkan dalam mendeteksi gunung es yang ada dalam laut ketika kapal laut melintas. Seiring dengan perkembangan waktu, sonar dimanfaatkan dalam perang dunia I untuk mendeteksi kapal selam. Semenjak itu sonar benar-benar dikembangkan dan dimanfaatkan dalam dunia militer dan perang. Metode akustik digunakan untuk menentukan perubahan kelimpahan stok ikan, dengan menggunakan sistem pemancar yang memancarkan sinyal akustik secara vertikal disebut echosounder, sedangkan yang memancarkan sinyal akustik secara horizontal disebut sonar (Burczynski, 1982). Menurut Budiarto (2001),



3



untuk memperoleh informasi tentang objek-objek bawah air digunakan suatu sistem sonar yang terdiri dari dua sistem yaitu active sonar system yang digunakan untuk mendeteksi dan meneliti target-target bawah air dan passive sonar system yang hanya digunakan untuk menerima suara-suara yang dihasilkan oleh objek-objek bawah air. 2.2 Sistem Kerja SONAR 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. Prinsip kerja perlengkapan sonar adalah dengan mengirim gelombang suara bawah permukaan dan kemudian menunggu untuk gelombang pantulan (echo). Data suara dipancar ulang ke operator melalui pengeras suara atau ditayangkan pada monitor.



Gambar 4.1 Mekanisme Kerja SONAR



2.3 Manfaat SONAR Sebagai salah satu instrumen navigasi SONAR memiliki arti penting karena memiliki beberapa manfaat (Hodges, et al, 2010), antara lain :



4



a. Pengukuran kedalaman dasar laut dapat dilakukan dengan Conventional Depth Echo Sounder dimana kedalaman dasar laut dapat dihitung dari perbedaan waktu Antara pengiriman dan penerimaan pulsa suara b. Pengindentifikasian jenis-jenis lapisan sedimen dasar laut (Sub bottom Profilers). a. Dengan sonar ini frekuensi jadi lebih rendah dan bias menembus lebih dalam dan sinyalnya lebih bertenaga. Dengan adanya klasifikasi lapisan sedimen dasar laut dapat menunjang dalam menentukan kandungan mineral dasar laut dalam. c. Pemetaan dasar laut (Sea Bed Mapping). a. Sonar dapat menghasilkan tampilah peta dasar laut dalam tiga dimensi. Dengan teknologi akustik bawah air yang canggih ini dan dikombinasikan dengan data dari sub bottom profilers, akan diperoleh peta dasar laut yang lengkap dan terperinci. d. Pencarian kapal-kapal karam di dasar laut. a. Pencarian ini dapat ditunjang dengan teknologi sonar. Dengan teknologi ini, lokasi kapal karam dapat ditentukan dengan tepat. Teknologi akustik bawah air ini dapat menunjang eksplorasi dan ekploitasi dalam bidang arkeologi bawah air (underwater archeology) dengan tujuan untuk mengangkat dan mengidentifikasikan kepermukaan laut benda-benda



yang dianggap



bersejarah. e. Penentuan jalur pipa dan kabel dibawah dasar laut. a. Pemasangan pipa dan kabel komunikasi dasar laut membutuhkan data yang akurat mengenai kondisi dasar lautnya dengan peta dasar laut yang baik juga data dari sub bottom profiler pipa dan kabel dapat ditempatkan di daerah yang sesuai dan pemasangannya akan lebih mudah. f. Analisa dampak lingkungan di dasar laut. a. Teknologi akustik bawah air dapat juga menunjang analisa dampak lingkungan di dasar laut.



5



2.4 Jenis-jenis SONAR Menurut Gitoyo (2015) cit Simmonds et al, (2005), terdapat dua jenis sonar yaitu sonar aktif dan pasif. Aktif sonar mentransmisikan sinyal akustik dan mendeteksi pantulan dari objek di dalam air. Pasif sonar tidak mentransmisikan sinyal akustik, tetapi hanya mendeteksi sumber suara yang berasal dari objek yang diamati. 2.4.1



Sonar Aktif Sonar aktif berperan memancarkan pulsa suara dan mendengarkan gema. Alat sonar kedua digolongkan sebagai sonar aktif, di mana ada sinyal yang di mana sinyal sonar aktif dikirim dan diterima kembali. Misalnya saja untuk mengetahui jarak satu obyek, petugas sonar mengukur waktu yang diperlukan oleh sinyal sejak dipancarkan hingga diterima kembali. Sonar aktif menciptakan pulsa suara, sering disebut "ping", dan kemudian mendengarkan refleksi (gema ) dari pulsa. Sonar aktif juga digunakan untuk mengukur jarak melalui air antara dua transduser sonar atau kombinasi dari hidropon (mikrofon akustik bawah air) dan proyektor (speaker akustik bawah air). Sebuah transduser adalah sebuah alat yang dapat mengirim dan menerima sinyal akustik ("ping"). Ketika hydrophone / transducer menerima sinyal interogasi tertentu akan meresponnya dengan mengirimkan sinyal balasan tertentu. Untuk mengukur jarak, satu transduser / proyektor mentransmisikan sinyal interogasi dan mengukur waktu antara transmisi dan penerimaan lain transduser / hidrofon balasan. Perbedaan waktu, skala oleh kecepatan suara melalui air dan dibagi dua, adalah jarak antara dua platform. Teknik ini, bila digunakan dengan beberapa transduser / hydrophone / proyektor, dapat menghitung posisi relatif benda statis dan bergerak di dalam air.



2.4.2



Sonar Pasif Sonar pasif adalah sonar yang tidak memancarkan sinyal yang dikirim keluar. sehingga ia hanya berperan sebagai pendengar suara yang dibuat oleh kapal, Pada sistem pasif maju, ada bank data sonik (sumber bunyi) yang besar. Sistem komputer menggunakan bank data tadi untuk



6



mengenali kelas kapal, juga aksinya (kecepatan atau senjata yang ditembakkan). Sonar pasif mendengarkan tanpa transmisi. Hal ini sering digunakan dalam pengaturan militer, meskipun juga digunakan dalam aplikasi ilmu pengetahuan, misalnya, mendeteksi ikan untuk studi / tidaknya di berbagai lingkungan perairan - lihat juga akustik pasif dan radar pasif . Dalam penggunaan yang sangat luas, istilah ini dapat mencakup hampir semua teknik analisis yang melibatkan suara yang dihasilkan dari jarak jauh, meskipun biasanya terbatas pada teknik yang diterapkan dalam lingkungan air.Tidak seperti sonar aktif, hanya ada satu cara perbanyakan yang terlibat. Karena pemrosesan sinyal yang berbeda yang digunakan, sinyal terdeteksi minimum untuk rasio kebisingan akan berbeda. Persamaan untuk menentukan kinerja sonar pasif adalah: SL - TL = NL - DI + DT di mana SL adalah tingkat sumber, TL adalah hilangnya transmisi, NL adalah tingkat kebisingan, DI adalah indeks directivity dari array (perkiraan untuk keuntungan array) dan DT adalah ambang deteksi. Rumus dari sonar pasif adalah: FOM = SL + DI - (NL + DT).



7



BAB III PENUTUP 3.1 Kesimpulan SONAR (Sound Navigation and Ranging) 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. Terdapat dua jenis sonar yaitu sonar aktif dan pasif. Sistem sonar terdiri dari lima komponen (Transmitter, Transducer, Receiver, Peraga–perekam, Time base). Keberadaan sonar dimulai pada beberapa binatang telah menggunakan suara untuk berkomunikasi dan deteksi obyek selama jutaan tahun. Di Indonesia sistem sonar digunakan pertama kali di bidang militer. Sejauh ini sonar telah luas digunakan untuk mendeteksi kapal selam dan ranjau, mendeteksi kedalaman, penangkapan ikan komersial, keselamatan penyelaman, dan komunikasi di laut. Prinsip kerjanya yaitu sonar mengirim gelombang suara bawah permukaan dan kemudian menunggu untuk gelombang pantulan (echo), data suara dipancar ulang ke operator melalui pengeras suara atau ditayangkan pada monitor. Dalam bidang medis, sistem sonar diterapkan dalam teknologi Ultrasonografi (USG).



3.2 Saran Referensi terpercaya terkait sonar sangat sedikit sehingga membatasi informasi yang diperoleh, diharapkan sebaiknya informasi dalam bentuk buku maupun jurnal menganai sonar dapat diperkaya. Saran lain, sebaiknya makalah disusun oleh tim kecil berdasarkan diskusi sehingga informasi makalah lebih banyak dan berkualitas.



8



DAFTAR PUSTAKA



AIUM. 2013. Obstetric Ultrasound Examinations. American Institute of Ultrasound in Medicine. New York Budiarto, Aris. 2001. Aplikasi Split Beam Acoustic System Untuk Pendugaan Nilai Densitas Ikan di Perairan Teluk Jakarta. Skripsi. Institut Pertanian Bogor. Bogor. Burczynski, J. 1982. Introduction to The Use of SONAR Systems for estimating Fish Biomass. FAO: Rome Gitoyo, Y. 2015. Mengenal Peralatan SOund Navigation And Ranging (SONAR) Dalam Mengendus Puing Pesawat Airasia QZ8501. Pustaka Digital Indonesia. Jakarta.



9