Pengertian Radar, Jenis-jenis Radar, Sejarah Radar, Manfaat radar, Prinsip kerja radar, Kegunaan sistem radar, kegunaan radar
Radar merupakan teknologi yang yang berhubungan dengan penerbangan dan pelayaran. Adapun radar ini berguna untuk memantau objek yang berada jauh dalam jangkauan pandangan mata manusia.
System gelombang elektromagnetik pada radar berfungsi untuk mendeteksi, mengukur jarak dan membuat map benda-benda seperti pesawat terbang, berbagai kendaraan bermotor dan informasi cuaca (hujan).
Pengertian Radar
Radar adalah singkatan dari Radio Direction And (Radio) Raging. Sesuai dengan namanya radar difungsikan sebagai pendeteksi posisi pesawat yang dinyatakan dengan arah atau azimuth yang mengacu pada arah Utara dan pada jarak (range) tertentu dari antena.
Radar bekerja dengan menggunakan gelombang radio yang dipantulkan dari permukaan objek. Radar menghasilkan sinyal energi elektromagnetik yang difokuskan oleh antenna dan ditransmisikan ke atmosfer. Benda yang berada dalam alur sinyal elektromagnetik ini yang disebut objek, menyebarkan energi elektromagnetik tersebut. Sebagian dari energi elektromagnetik tersebut disebarkan kembali ke arah radar. Antena penerima yang biasanya juga antenna pemancar menangkap sebaran balik tersebut dan memasukkannya ke alat yang disebut receiver.
Sedangkan alat pendeteksi konvensional, radar atau kepanjangannya Radio Detection and Ranging, menggunakan gelombang radio untuk pendeteksian. Jika gelombang yang dipancarkan mengenai benda (dalam hal ini adalah pesawat) akan berbalik arah, dan waktu yang diperlukan untuk kembali lewat alat penerima dapat mengetahui informasi jarak, kecepatan, arah, dan ketinggian.
Karakteriastik Citra Radar
Citra radar memiliki karakteristik yang secara mendasar berbeda dengan berbagai citra yang diperoleh secara obtis seperti citra satelit ataupun foto udara. Karakteristik ini terkait dengan teknik yang digunakan dalam pengambilan citra radar dan juga pada konsep radiometri.
Citra radar yang tercetak menjadi bentuk hardcopy akan nampak sangat berbeda dengan citra yang dihasilkan dari citra satelit lain ataupun pandangan mata manusia. Bayangan pada citra radar terkait dengan kemiringan pancaran energi gelombang mikro dari sistem radar, bukan karena faktor geometri sudut pancaran matahari.
Tingkat keabu-abuan (greyscale) pada citra radar terkait dengan kekuatan relatif gelombang mikro yang dipencarbalikkan oleh elemen bentang lahan. Intensitas nilai pencarbalikan sinyal akan berragam tergantung pada kekasaran bentang lahan dan kemiringan lahan. Sinyal radar terutama terkait dengan kondisi geometris area yang menjadi target. Parameter yang digunakan dalam analisis citra radar adalah rona, tekstur, bentuk, struktur, dan ukuran.
Rona
Rona pada citra radar adalah intensitas rata-rata dari sinyal yang terpencarbalikkan. Sinyal yang tinggi akan dimunculkan dengan rona yang cerah, sedangkan sinyal rendah akan dimunculkan dengan rona gelap.
Tekstur
Tekstur pada citra radar terkait dengan distribusi spasial dari resolusi sel. Terdapat tiga golongan tekstur pada citra radar ini yaitu tekstur mikro, tekstur meso dan tekstur makro.
Bentuk
Bentuk dapat didefinisikan sebagai bentuk spasial yang terkait dengan kontur yang relatif konstan atau batas-batas obyek secara sederhana. Beberapa obyek seperti jalan, jembatan, landasan pesawat terbang, dan lain-lain dapat dikenali dari bentuknya.
Struktur
Struktur adalah susunan obyek secara spasial yang meliputi seluruh wilayah dengan konfigurasi yang berulang.
Ukuran
Ukuran obyek ini digunakan sebagai elemen pengenal secara kualitatif pada citra radar. Ukuran dari obyek yang dikenali pada citra memberikan pemahaman relatif tentang skala dan berbagai dimensi dari obyek-obyek yang lain.
Sejarah Radar
Diakhir tahun 1940-an, radar telah diintegrasikan ke dalam sistem pemanduan lalu lintas udara . Sejak itu telah banyak kemajuan yang dicapai baik peralatan maupun prosedur sehingga radar saat ini mempunyai kinerja jauh lebih baik dibandingkan yang dibayangkan semula beberapa tahun yang lampau. Peralatan radar saat ini telah dipasang di hampir seluruh unit pemandu lalu lintas udara di seluru dunia. Sistem radar sangat membantu tenaga pemandu lalu lintas udara yaitu menjaga keselamatan, kelancarandan keteraturan lalul intas udara.
Keberadaan radar pertama kali adalah merupakan gagasan dari dua ilmuan Jerman yaitu Heinrich dan Christian Hulsmeyer, pada tahun 1922. Percobaan dilakukan oleh kedua ilmuan tersebut dan selanjutnya mereka dapat mempraktekan di lapangan. Mereka gunakan untuk menghindarkan tabrakan antar kapal laut di lautan. Dari situlah akhirnya membawa arah perkembangan radar. Sistem radar pertamakali digunakan pada tahun 1925 oleh Gregory Briet dan Merle A. Tune dari Amerika.
Pada tahun 1930, dilakukan penyelidikan penggunaan radio untuk mencari kapal laut dan pesawat terbang musuh oleh Angkatan Laut Amerika Serikat. Dan hasilnya adalah alat tersebut mampu mendeteksi pesawat dengan mengunakan panntulan gelombang radio. Setelah berhasil dilakukan lagi untuk selanjutnya penelitian mengembangkan instrument untuk mengumpulkan data, mencatat data secara otomatis dan mengkorelasikan data untuk menunjukan posisi, sudut dan kecepatan kapal laut atau pesawat terbang.
Kemajuan berlanjut pada tahun berikutnya dilakukan oleh Angkatan Darat dan Laut Amerika. Selama Perang Dunia II, industri radar mencapai puncaknya. Banyak perusahaan elektronik yang memperoleh kontrak untuk pembatan peralatan radar. Badan Penerbangan Inggris mengakui kuntungan yang diperoleh dari radar dalam sistem pengendalian Lalu Lintas Udara. Pada Badan Meteorologi Amerika memanfaatkan radar dalam melacak badai untuk mengadakan perkiraan cuaca sedini mungkin.
Penggunaan radar dalam pengendalian Lalu Lintas Udara pertama kalinya adalah untuk alat bantu pendaratan. Setelah pengembangan peralatan yang lebih baik,peralatan tersebut kemudian ditingkatkan untuk mengatur arus lalu lintas. Radar telah memungkinkan pengendalian Lalu lintas Udara untuk melihat dan mengarahkan pesawat guna menghindarkan tabrakan antar pesawat atau antara pesawat dan rintangan di darat.
Jenis – Jenis Radar
1. Doppler Radar
Doppler radar merupakan jenis radar yang mengukur kecepatan radial dari sebuah objek yang masuk ke dalam daerah tangkapan radar dengan menggunakan Efek Doppler. Hal ini dilakukan dengan memancarkan sinyal microwave (gelombang mikro) ke objek lalu menangkap refleksinya, dan kemudian dianalisis perubahannya. Doppler radar merupakan jenis radar yang sangat akurat dalam mengukur kecepatan radial. Contoh Doppler radar adalah Weather Radar yang digunakan untuk mendeteksi cuaca.
2. Bistatic Radar
Bistatic radar merupakan suatu jenis sistem radar yang komponennya terdiri dari pemancar sinyal (transmitter) dan penerima sinyal (receiver), di mana kedua komponen tersebut terpisah. Kedua komponen itu dipisahkan oleh suatu jarak yang dapat dibandingkan dengan jarak target/objek. Objek dapat dideteksi berdasarkan sinyal yang dipantulkan oleh objek tersebut ke pusat antena. Contoh Bistatic radar adalah Passive radar. Passive radar adalah sistem radar yang mendeteksi dan melacak objek dengan proses refleksi dari sumber non-kooperatif pencahayaan di lingkungan, seperti penyiaran komersial dan sistem komunikasi
Sistem Radar
1. Komponen sistem radar
Sistem radar terdiri dari 3 komponen yaitu sebagai berikut.
Antena
Antena yang terletak pada radar merupakan suatu antena reflektor berbentuk piring parabola yang menyebarkan energi elektromagnetik dari titik fokusnya dan dipantulkan melalui permukaan yang berbentuk parabola. Antena radar memiliki du akutub (dwikutub). Input sinyal yang masuk dijabarkan dalam bentuk phased-array (bertingkat atau bertahap). Ini merupakan sebaran unsur-unsur objek yang tertangkap antena dan kemudian diteruskan ke pusat sistem RADAR.
Pemancar sinyal (transmitter)
Pada sistem radar, pemancar sinyal (transmitter) berfungsi untuk memancarkan gelombang elektromagnetik melalui reflektor antena. Hal ini dilakukan agar sinyal objek yang berada didaerah tangkapan radar dapat dikenali. Pada umumnya, transmitter memiliki bandwidth dengan kapasitas yang besar. Transmitter juga memiliki tenaga yang cukup kuat, efisien, bisa dipercaya, ukurannya tidak terlalu besar dan tidak terlalu berat, serta mudah dalam hal perawatannya.
Penerima sinyal (receiver)
Pada sistem radar, penerima sinyal (receiver) berfungsi sebagai penerima kembali pantulan gelombang elektromagnetik dari sinyal objek yang tertangkap oleh radar melalui reflektor antena. Pada umumnya, receiver memiliki kemampuan untuk menyaring sinyal yang diterimanya agar sesuai dengan pendeteksian yang diinginkan, dapat memperkuat sinyal objek yang lemah dan meneruskan sinyal objek tersebut ke pemroses data dan sinyal (signal and data processor), dan kemudian menampilkan gambarnya di layarmonitor (display).
Komponen lain dari system radar ialah sebagai berikut.
Modulator, adalah alat pengendali transmitter dengan menentukan waktu dan jumlah sinyal yang harus ditransmisikan.
Duplexer sebagai penghubung antara transmitter dan receiver.
Layar tampilan, menampilkan informasi actual tentang pulsa yang telah kembali.
Signal procesor sebagai pengolah sinyal kembali.
Adapun hubungan antara komponen radar diatas dapat dilihat pada gambar berikut ini.
2. Penginderaan jauh sistem radar
Didalam Patandean, A. J. 2005, Terdapat beberapa penginderaan jauh sistem radar yaitu sebagai berikut.
Asas penginderaan
Karena penginderaan jauh system radar merupakan penginderaan jauh system aktif, tenaga elektromagnetik yang digunakan didalam penginderaan dibangkitkan pada sensor. Tenaga ini berupa pulsa bertenaga tinggi yang dipancarkan dalam waktu sangat pendek yaitu sekitar 10-6 detik. Pancaran ditunjukkan kearah tertentu, bila pulsa radar mengenai objek, pulsa itu dapat dipantulkan kembali ke sensor radar. Sensor tersebut akan mengukur dan mencatat waktu dari saat pemancaran hingga kembali kesensor dan juga mengukur dan mencatat intensitas tenaga balik pulsa itu. Berdasarkan waktu perjalanan pulsa radar dapat diperhitungkan jarak objek sedangkan berdasarkan intensitas tenaga baliknya dapat ditaksir jenis objeknya. Intensitas atau kekuatan pulsa radar yang diterima kembali oleh sensor menentukan karakteristik spectral objek pada citra radar.
Sensor radar dapat dipasang pada permukaan tanah, dipesawat terbang, maupun disatelit. Keluarannya ada 2 jenis yaitu data non citra dan citra non radar. Data non citra terdiri dari system radar Doppler untuk mengukur kecepatan kendaraan.
Daya tembus pulsa radar dapat dibedakan atas dua jenis yaitu daya tembus terhadap atmosfer dan terhadap permukaan tanah. Hambatan atmosfer terbesar dialami oleh pulsa radar yang bergelomaang pendek. Pulsa radar saluran x dapat menembus kabut, debu, awan dan semua hambatan atmosfer kecuali hujan lebat. Pulsa radar dapat menembus beberapa jenis awan, akan tetapi hujan dan awan tebal memantulkannya. Pulsa radar saluran L sering disebut memiliki kemampuan disegala cuaca Karen ia dapat menembus segala hambatan atmosfer termasuk hujan lebat.
Daya tembus pulsa radar terhadap permukaan tanah sangat bergantung atas panjang gelombangnya dan kompleks dielectric konstantanya. Daya tembus semakin besar jika panjang gelombang semakin besar pula. Daya tembusnya kecil bagi objek yang kkompleks dieletriknya tinggi. Bagi objek lembab, daya tembus sangat kecil hingga dapat diabaikan.
Avery dan berlin yang mendasarkan atas pendapat bloem (1984), menyatakan bahwa secara teoritik gelombang radar dapat menembus permukaan tanah apabila:
a) butir – butir material penutupnya kurang dari sepersepuluh panjang gelombangnya.
b) kelembapannya kurang dari 1 % tebal lapisan penutup tidak lebih dari beberapa meter.
Sensor
a) Real Aperture Radar (RAR)
Cara kerja sensor RAR ialah:
- Pemancar membangkitkan pulsa radar
- Pulsa diarahkan objek target oleh antena
- Pancaran pulsa membentuk berkas seperti kipas dengan arah tegak lurus terhadap jalur terbang
- Penerima menerima pulsa radar balik menjadi sinyal video (elektrik)
b) Synthetic Aperture Radar (SAR)
Synthetic Aperture Radar adalah teknologi radar imaging yang memanfaatkan teknik pemrosesan sinyal untuk membuat agar antenna berukuran kecil dapat memberikan hasil seperti antenna yang berukuran lebih panjang dengan cara menggerakkan antenna tersebut.
Cara Kerja Radar
Pada umumnya, radar beroperasi dengan cara menyebarkan tenaga elektromagnetik terbatas di dalam piringan antena. Tujuannya adalah untuk menangkap sinyal dari benda yang melintas di daerah tangkapan antena yang bersudut 200 – 400. Ketika ada benda yang masuk ke dalam daerah tangkapan antena tersebut, maka sinyal dari benda tersebut akan ditangkap dan diteruskan ke pusat sistem radar untuk kemudian diproses sehingga benda tersebut nantinya akan tampak dalam layar monitor/display. Cara kerja radar seperti gambar dibawah ini.
 |
| (Ilustrasi Kerja Radar) |
Untuk lebih mudah memahami prinsip kerja dari radar, dapat diumpamakan dengan peristiwa saat kita berteriak kedalam sumur dimana ketika berteriak maka dalam beberapa detik kita kembali mendengar gema dari suara kita sendiri. Gema terjadi karena beberapa gelombang suara dalam teriakan kita memantul kembali dari permukaan baik dari permukaan air atau permukaan didinding sumur iu sendiri. Lamanya waktu antara saat kita berteriak dan saat kita mendengar gema ditentukan oleh jarak antara kita dan permukaan benda yang menciptakan gema.
Radar memiliki banyak manfaat diberbagai bidang, seperti sebagai berikut.
1. Prakiraan cuaca
Weather Radar merupakan jenis radar cuaca yang memiliki kemampuan untuk mendeteksi intensitas curah hujan dan cuaca buruk, misalnya badai. Sedangkan, Wind Profiler merupakan jenis radar cuaca yang berguna untuk mendeteksi kecepatan dan arah angin dengan menggunakan gelombang suara (SODAR).
(Gambar Weather Radar )
(Gambar Wind Profiler)
2. Keperluan 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.
3. Keperluan 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 (radar kecepatan) yang berbentuk seperti pistol dan microdigicam radar.
4. Keperluan 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. radar mempunyai kelebihan dalam komunikasi. radar yang sangat kuat dapat membantu pilot untuk melihat cuaca, layaknya pesawat terbang dan lain lain.
5. Keperluan 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.
6. 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.
Kelebihan dan Kekurangan Penggunaan 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 menyediakan 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.
Ada pula kekurangan dari (drawback) 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 ciri-ciri permukaan seperti landform dan morfologinya, landcover (penutup tanah), dan ciri-ciri hidrologis (hydrological features).
Radar (Radio Detection and Ranging) adalah sebuah sistem yang menggunakan gelombang elektromagnetik untuk mengidentifikasi keberadaan suatu benda (arah dan kecepatan dari objek). Radar bekerja dengan menggunakan gelombang radio yang dipantukan dari permukaan objek. Radar menghasilkan sinyal energi elektromagnetik yang difokuskan oleh antenna dan ditransmisikan ke atmosfer. Benda yang berada dalam alur sinyal elektromagnetik ini yang disebut objek, menyebarkan energi elektromagnetik tersebut. Sebagian dari energi elektromagnetik tersebut disebarkan kembali ke arah radar. Antena penerima yang biasanya juga antenna pemancar menangkap sebaran balik tersebut dan memasukkannya ke alat yang disebut receiver.Sedangkan alat pendeteksi konvensional, radar atau kepanjangannya Radio Detection and Ranging, menggunakan gelombang radio untuk pendeteksian. Jika gelombang yang dipancarkan mengenai benda (dalam hal ini adalah pesawat) akan berbalik arah, dan waktu yang diperlukan untuk kembali lewat alat penerima dapat mengetahui informasi jarak, kecepatan, arah, dan ketinggian.
