TELEKONTRAN.
VOL.
NO.
APRIL 2021
DOI : 10.
34010/telekontran.
TELEKONTRAN.
VOL.
NO.
APRIL 2021
p-ISSN : 2303 Ae 2901 e-ISSN : 2654 Ae 7384 Rancang Bangun Unmanned Surface Vehicle (USV) Dengan Sistem Navigasi Berbasis Kompas Dan Estimasi A-GPS The Design of Unmanned Surface Vehicle (USV) With CompassBased Navigation System And A-GPS Estimation Akbar Maulana Triezani 1,*.
Didit Andri Jatmiko2 Program Studi Teknik Elektro.
Fakultas Teknik dan Ilmu Komputer.
Universitas Komputer Indonesia Jl.
Dipati ukur No 112.
Bandung.
Indonesia 40132 Program Studi Teknik Informatika.
Fakultas Teknik dan Ilmu Komputer.
Universitas Komputer Indonesia Jl.
Dipati Ukur No.
112 Ae 116.
Bandung.
Indonesia 40132 Email : akbarmaulana@mahasiswa.
Abstrak Ae Di zaman sekarang telah hadir suatu sistem yang dinamakan Global Navigation Satellite System (GNSS) untuk mengestimasi posisi sebuah wahana autonomous.
Namun pada kenyataannya penerima GNSS kerap mengalami gangguan yang berhubungan dengan akurasi dan kestabilan pembacaan dengan penyebab utama terhalangnya penerima GNSS oleh objek-objek seperti awan tebal, gedung-gedung atau posisi di dalam Pada penelitian ini, sistem estimasi posisi dari wahana akan menggunakan pembacaan posisi melalui salah satu fitur dari GNSS yaitu Assisted Global Positioning System (A-GPS) yang ada pada smartphone.
Dalam perancangannya, wahana akan menggunakan kompas sebagai penentu arah gerak agar dapat mencapai waypoint dengan akurat.
Tujuan pada penelitian ini adalah merancang sistem navigasi yang mampu membuat wahana mencapai waypoint dengan tingkat keandalan yang lebih baik menggunakan kompas dan estimasi dari A-GPS.
Metode yang digunakan dalam penelitian ini yaitu menguji wahana untuk mencapai waypoint menggunakan perhitungan jarak dan bearing antara posisi wahana saat ini dan tujuan lalu membandingkan hasil dari sistem estimasi A-GPS dengan Global Positioning System (GPS).
Hasil dari penelitian ini didapatkan sistem navigasi wahana menggunakan A-GPS mampu menghasilkan estimasi posisi yang lebih baik dibandingkan GPS dengan tingkat akurasi mencapai 1 hingga 3 meter untuk navigasi secara keseluruhan atau dengan rata-rata 1,5 meter untuk waypoint yang tercapai oleh wahana ketika bernavigasi.
Wahana juga teruji mampu menyesuaikan arah gerak menuju waypoint menggunakan sensor kompas dengan simpangan terjauh dari bearing tujuan sebesar 3o.
Konsep dari penelitian ini berasal dari premis sistem A-GPS yang telah terintegrasi pada smartphone untuk mendapatkan data posisi yang paling relevan tanpa perlu khawatir jika penerima GNSS terhalang oleh cuaca ataupun dalam posisi di dalam ruangan.
Maka dari itu, dengan menggabungkan kedua sistem pembacaan tersebut, dapat menghasilkan estimasi posisi yang lebih baik sehingga dapat meningkatkan keandalan dari sebuha wahana untuk bernavigasi secara autonomous.
Selain itu, impact penelitian ini juga dapat diterapkan dalam berbagai sistem salah satunya untuk navigasi wahana Kata kunci : Autonomous.
A-GPS.
Kompas.
Navigasi.
Waypoint.
Abstract - Nowadays, there is a system called the Global Navigation Satellite System (GNSS) to estimate the position of an autonomous vehicle.
However, in reality.
GNSS receivers often experience disturbances related to accuracy and stability of readings with the main cause of obstruction of the GNSS receiver by objects such as thick clouds, buildings, or positions in the room.
In this study, the position estimation system of the vehicle will use position reading through one of the features of the GNSS, namely the Assisted Global Positioning System (A-GPS) on the smartphone.
In its design, the vehicle will use a compass as a determinant of the direction of motion to reach the waypoint accurately.
The purpose of this study is to design a navigation system that can make the vehicle reach a waypoint with a better level of reliability using a compass and estimation from A-GPS.
The method used in this study is to test the vehicle to reach the waypoint using distance and bearing calculations between the current position of the vehicle and the destination and then compare the results of the A-GPS estimation system with the Global Positioning System (GPS).
The results of this study showed that the vehicle navigation system using A-GPS was able to produce a better position estimate than GPS with an accuracy level of 1 to 3 meters for overall navigation or with an average of 1.
5 meters for the waypoints reached by the vehicle when navigating.
The vehicle has also been proven to be able to adjust the direction of motion towards the waypoint using a compass sensor with the farthest deviation from the TELEKONTRAN.
VOL.
NO.
APRIL 2021
destination bearing of 3o.
The concept of this research comes from the premise of the A-GPS system that has been integrated into the smartphone to get the most relevant position data without worrying if the GNSS receiver is blocked by the weather or in a position indoors.
Therefore, combining the two reading systems can produce a better estimate of the position to increase the reliability of a vehicle to navigate autonomously.
addition, the impact of this research can also be applied in various systems, one of which is for autonomous vehicle navigation.
Keywords : Autonomous.
A-GPS.
Compass.
Navigation.
Waypoint.
PENDAHULUAN
Tinjauan State of Art Latar Belakang Menilik dari metode pengendalian sebuah Unmanned Surface Vehicle (USV) menggunakan metode autonomous, sistem navigasi dari wahana tidak terlepas dari pembacaan koordinat posisi .
Global Navigation Satellite System (GNSS) adalah perangkat sensor yang dapat digunakan untuk menentukan posisi secara global.
Sistem Satelit GNSS tidak mentransmisikan informasi posisi, tetapi yang ditransmisikan satelit adalah posisi satelit dan jarak penerima GNSS dari satelit .
Pada penelitian ini informasi posisi diolah oleh alat penerima Global Positioning System (GPS).
GPS
dapat memberikan informasi posisi dan waktu dengan ketelitian sangat tinggi.
Walaupun begitu, disaat melakukan navigasi atau pengukuran.
GPS juga rentan mengalami gangguan .
yang akan menggangu ketelitian pengukuran yang dihasilkan oleh penerima GPS .
Noise tersebut berasal dari sinyal satelit yang terhambat karena setiap sinyal yang ditransmisikan pada frekuensi yang terlalu tinggi akan sulit untuk melewati benda padat pada saat perambatan sinyal.
Untuk kasus ini, receiver GPS tidak bisa digunakan di dalam ruangan atau di luar ruangan dengan gedunggedung tinggi serta pepohonan yang lebat dan medan yang dekat dengan bangunan pemancar sinyal lainnya.
Akurasi data GPS tipe komersial mempunyai variasi sekitar 20 meter, sehingga masih perlu ditingkatkan .
Melihat dari permasalahan diatas, penggunaan koordinat smartphone atau biasa disebut dengan Assisted Global Positioning System (A-GPS) diharapkan dapat menanggulangi kelemahan dari sensor penerima GPS yang memiliki kelemahan dalam mendapatkan data koordinat ketika posisi sensor terhalang cuaca, gedung-gedung tinggi atau dalam kondisi di dalam ruangan.
Selain itu, penerapan komponen sensor kompas juga perlu dierhitungkan untuk mendapatkan estimasi posisi yang lebih baik sehingga dapat digunakan untuk wahana bernavigasi.
Oleh karena itu, penelitian ini akan membahas perancangan algoritma sistem estimasi posisi, pengujian terhadap sistem navigasi wahana dan juga analisisnya.
Penelitian mengenai estimasi posisi untuk sebuah USV telah banyak dilakukan oleh para peneliti sebelumnya.
Salah satunya pada penelitian mengenai implementasi sebuah USV untuk menguji kualitas air dengan menggunakan estimasi posisi dari sebuah penerima GNSS .
Sistem tersebut masih memiliki kelemahan, salah satunya yaitu ketika sensor penerima GNSS gagal mendapatkan data satelit ketika penerima GNSS memiliki kelemahan ketika sensor penerima terhalang oleh cuaca atau dalam posisi indoor sehingga wahana tidak dapat bernavigasi .
Pada penelitian ini digunakan estimasi posisi dari penerima A-GPS smartphone dan juga kompas sebagai penentu arah gerak wahana ketika dioperasikan secara autonomous.
Kelebihan sistem ini salah satunya adalah penggunaan A-GPS smartphone yang dapat menerima sinyal satelit meskipun dalam posisi indoor, sehingga dapat meminimalisir kegagalan estimasi posisi ketika sensor penerima GNSS tidak mendapatkan data Sehingga akurasi data posisi dapat ditingkatkan dengan menggunakan data koordinat dari A-GPS yang terhubung dengan jaringan Penelitian sebelumnya mengenai sistem navigasi wahana telah banyak dilakukan.
Salah satunya penelitian mengenai sistem navigasi berbasis GPS yang dapat membuat navigasi drone memasuki area yang diinginkan dalam radius 1 meter dari koordinat .
yang diinput dengan jumlah satelit GPS yang diperoleh adalah 24 satelit, dan keluar dari radius 1 meter saat jumlah satelit yang diterima adalah 19 satelit .
Melihat dari track record penelitian sebelumnya, membuat peneliti ingin membandingkannya dengan sistem estimasi posisi dari A-GPS yang memiliki tingkat akurasi yang tinggi meskipun dalam posisi di dalam ruangan.
Tujuan Tujuan pada penelitian ini adalah meningkatkan keandalan suatu wahana autonomous dalam bernavigasi dengan menggunakan kompas dan estimasi posisi dari A-GPS.
TELEKONTRAN.
VOL.
NO.
APRIL 2021
Sistematika Pembahasan Pada penelitian ini akan dibahas mengenai perancangan sistem estimasi posisi wahana.
Pada bagian metodologi akan membahas mengenai perancangan baik dari perangkat keras dan perangkat lunak dari sistem.
Perancangan algoritma sistem juga akan ditunjukan.
Pada bagian 3 akan menyajikan hasil pengujian dan analisa.
Adapun kesimpulan akan disajikan pada Bagian 4.
METODOLOGI
Assisted GPS A-GPS merupakan sistem penyempurna dari Global Positioning System (GPS) sebagai satelit penentu posisi di belahan bumi.
A-GPS memiliki suatu fitur untuk mempercepat Time To First Fix (TTFF) atau kecepatan menentukan posisi pertama Hal tersebut sangat dibutuhkan mengingat sistem konstelasi satelit yang selalu bergerak dan tidak selalu berada pada posisi yang sama .
Ilustrasi mengenai A-GPS dapat dilihat pada Gambar 1 berikut.
mendapatkan data koordinat A-GPS smartphone, peneliti perlu mengakses Google Geolocation API.
Kompas Pada penelitian ini, kompas akan digunakan sebagai penentu arah dari wahana sehingga dapat bernavigasi menuju waypoint.
Mengingat fungsi dari sensor kompas yang merupakan alat navigasi untuk menentukan arah berupa sebuah jarum panah penunjuk magnetis yang bebas menyelaraskan dirinya dengan medan magnet bumi secara akurat .
Sensor kompas yang digunakan dalam penelitian ini ditunjukan pada Gambar 2 berikut.
Gambar 2.
Sensor Kompas HMC5883L .
com/HMC5883L) Adapun data yang digunakan dari kompas adalah pembacaan heading yang akan berpengaruh dalam menentukan bearing wahana menuju bearing yang dituju.
Dalam sistem navigasi USV menggunakan kompas HMC5883L seperti Gambar 2, axis kompas yang digunakan hanya yaw, dikarenakan yaw berfungsi sebagai arah pada kapal atau yang biasa disebut heading.
Berdasarkan datasheet, kompas tersebut memiliki 3 axis yang bisa digunakan untuk pitch, yaw, dan roll .
Heading wahana dapat ditentukan melalui persamaan .
yayceycayccycnycuyci = arctan ( Gambar 1.
Assisted GPS .
com/innovation-assisted-gp.
Sistem navigasi pada smartphone harus dapat mengetahui satelit mana yang relevan untuk perhitungan posisinya.
Dengan A-GPS yang memanfaatkan jaringan seluler, sistem navigasi pada smartphone akan mendapatkan informasi mengenai satelit yang paling relevan untuk Dengan demikian.
TTFF akan menjadi lebih cepat.
A-GPS pada smartphone juga dapat bekerja dengan baik karena stasiun-stasiun pemancar sinyal seluler di darat atau menaramenara Base Transceiver Station (BTS) yang telah memiliki kepastian lokasinya masing-masing.
Sehingga dengan mengirimkan laporan lokasinya sendiri dan data satelit serta keberadaannya secara akurat ke smartphone akan membuat sistem navigasi di smartphone dapat melakukan kalkulasi posisi dengan cepat.
Pada penelitian ini untuk ycU ycoycayci ycU ycoycayci ) Oe yccyceycaycoycnycuycaycycnycuycu ycaycuyciycoyce .
Dengan menggunakan kedua sumbu yang terbaca dari magnetometer (HMC588L) dan sudut deklinasi, heading kompas dapat lebih akurat untuk digunakan dalam sistem navigasi wahana.
Blok Diagram Sistem Gambaran mengenai perancangan sistem navigasi yang akan digunakan pada penelitian ini, ditunjukan pada Gambar 3.
Blok diagram sistemnya sendiri terdiri dari bagian input, process dan output.
Pada penelitian ini.
A-GPS smartphone yang dibaca melalui ESP8266 dan Heading dari kompas menjadi input untuk mengestimasi posisi dan megetahui bearing dari wahana.
Lalu kedua pembacaan yang didapat akan diproses pada mikrokontroler untuk mendapatkan data yang optimal untuk wahana bernavigasi.
Sehingga data posisi dan bearing yang didapat akan menjadi output dari sistem navigasi.
TELEKONTRAN.
VOL.
NO.
APRIL 2021
Gambar 3.
Blok Diagram Sistem Perancangan Perangkat Keras Perancangan perangkat keras pada penelitian ini dapat dilihat pada Gambar 4 dalam bentuk blok diagram implementasi sistem.
Dapat terlihat pada Gambar 4, block input terdapat dua komponen yakni ESP8266 dan sensor kompas yang masingmasing mikrokontroler ESP8266.
ESP8266 membaca koordinat posisi A-GPS dengan cara mengakses Google Geolocation API.
Lalu output dari proses akan disalurkan ke aktuator L298N untuk mengontrol dua buah motor DC.
Adapun pemilihan dua buah sumber daya dimaksudkan untuk efisiensi penggunaan daya.
Data logger pada blok diagram digunakan untuk menyimpan data hasil pengujian untuk nanti dianalisis.
Adapun bentuk wahana yang digunakan pada penelitian ini seperti yang ditunjukan pada Gambar 5.
Desain purwarupa memiliki panjang 82 cm, lebar 32 cm dan tinggi 66 cm.
Bahan penyusun utama dari purwarupa menggunakan bahan pipa paralon dan floating foam sehingga purwarupa wahan memiliki berat total seberat 2,8 kg.
Penempatan komponen juga disesuaikan untuk menghindari interverensi dari putaran motor DC.
Perancangan Perangkat Lunak HMC5883L Magnetic Compass Sensor kompas HMC5883L berfungsi untuk mengkonversi besaran fisik arah mata angin menjadi besaran elektrik yang akan diolah menjadi hasil pembacaan arah mata angin berupa nilai sudut yang dapat dibaca oleh mikrokontroler .
Perancangan perangkat lunak untuk membaca heading kompas ditunjukan pada Gambar 6.
Gambar 4.
Blok Diagram Perangkat Keras Gambar 5.
Purwarupa Wahana TELEKONTRAN.
VOL.
NO.
APRIL 2021
Pada penelitian ini sumbu penunjuk yang digunakan hanya sumbu X dan Y saja karena mengingat wahana yang berbentuk kapal tidak terlalu memperhatikan sumbu Z sehingga axis yaw yang menjadi acuan dalam penentuan heading Perancangan Perangkat Lunak A-GPS Assisted-GPS pada penelitian ini berfungsi untuk mengestimasi posisi wahana dalam Data koordinat diambil melalui ESP8266 untuk mengakses Google Geolocation API menggunakan koneksi WiFi yang terkoneksi dengan jaringan selular.
Perancangan perangkat lunak untuk mengakses A-GPS ditunjukan pada Gambar 7.
Gambar 6.
Flowchart Pembacaan Kompas HMC5883L Gambar 7.
Flowchart Pembacaan Koordinat A-GPS Pada penelitian ini, data yang diambil hanya data yang dibutuhkan untuk navigasi wahana.
Diantaranya koordinat Latitude.
Longitude, waktu dan network.
Perlu diperhatikan bahwa jumlah TELEKONTRAN.
VOL.
NO.
APRIL 2021
network dapat menjadi parameter untuk validitas data posisi.
Untuk menentukan koordinat posisi wahana dan koordinat tujuan dapat dilihat pada persamaan .
long rad.
= long y rad latt rad.
= latt y rad Persamaan .
merupakan persamaan untuk mencari estimasi posisi melalui koordinat longitude dan juga latitude untuk persamaan .
Pada awalnya, kedua koordinat tersebut terbaca sebagai derajat.
Untuk memudahkan dalam proses pembacaan pada mikrokontroler, maka kedua koordinat dikonversikan kedalam radian dimana 1 radian adalah 0,0174533.
target radian.
= longitude y radian .
target radian.
= lattitude y radian .
Sama halnya pada persamaan .
Posisi target yang berupa longitude dan latitude juga perlu diubah dari satuan derajat kedalam radian untuk memudahkan proses pengukuran.
Perancangan Perangkat Lunak Sistem Waypoint Sistem navigasi waypoint dirancang untuk mengatur gerak autonomous wahana dalam mencapai posisi tujuan.
Sistem navigasi dirancang agar wahana mampu mengenali posisi dan arah berdasarkan sistem koordinat Bumi serta mampu melakukan koreksi arah gerak .
earing Perancangan perangkat lunak dari sistem waypoint disajikan dalam bentuk flowchart seperti yang ditunjukan pada Gambar 8 dan Gambar 9.
Gambar 8.
Flowchart Navigasi Waypoint TELEKONTRAN.
VOL.
NO.
APRIL 2021
Gambar 9.
Flowchart sub proses navigasi waypoint Perhitungan yang dilakukan dalam sistem navigasi waypoint, menggunakan perhitungan jarak antara posisi sekarang dengan posisi tujuan.
Persamaan matematis sistem navigasi waypoint ditunjukan pada persamaan .
hingga persamaan .
dibawah ini.
ycycaycycayco = 6371 y 1000.
ycaycycaycu2(OoycU.
Oo1 Oe ycU)) .
ycU = sin(OIycoycaycyc/.
y sin(OIycoycaycyc/.
sin(OIycoycuycuyci/ .
y sin(OIycoycuycuyci/.
y cos yca y cos ycayca OIycoycuycuyci.
= ycayca Oe yca OIycoycaycyc.
= ycayca Oe yca Perancangan Perangkat Lunak Sistem Gerak Rotasi Gerak rotasi dalam sistem navigasi digunakan sebagai upaya koreksi arah gerak wahana.
Gerak rotasi dirancang dengan masukan berupa bearing target, output berupa arah putaran motor (CW atau CCW), serta umpan balik berupa bearing sekarang yang diperoleh dari pembacaan modul kompas HMC5883L.
Perancangan sistem gerak rotasi ditunjukan pada Gambar 10 dalam bentuk TELEKONTRAN.
VOL.
NO.
APRIL 2021
Gambar 10.
Flowchart Sistem Gerak Rotasi Untuk mengetahui bearing terhadap posisi tujuan, dapat menggunakan persamaan .
ycayceycaycycnycuyci = ycaycyca.
c, yc.
y 1ycycaycc yc = sin.
cayca Oe yc.
y cos.
ycu = cos.
y sin.
Oesin.
y cos.
y cos.
cayca Oe yc.
Berdasarkan .
, mendapatkan bearing kita perlu mendapatkan hasil pembacaan kompas dari sumbu y dan x terlebih Perancangan Perangkat Lunak Arah Gerak Motor Arah gerak motor sangat dipengaruhi oleh hasil pembacaan dari bearing wahana.
Seperti yang telah terlihat pada Gambar 10 sebelumnya, terdapat sub proses dari sistem gerak rotasi yang ditunjukan dengan sub proses Rotasi clockwise (CW) dan Rotasi counter clockwise (CCW).
Algoritma arah gerak motor ditunjukan pada Gambar 11.
Diagram alir pada Gambar 11 dimulai dari sub program gerak rotasi.
Pada sistem yang dibuat, peneliti menggunakan acuan derajat sebesar 5o, sehingga ketika wahana berputar untuk menyesuaikan posisi sesuai bearing tujuan, namun arah putarannya memiliki simpangan lebih dari acuan derajat yang telah ditentukan, maka sistem akan menyesuaikan posisi wahana agar mendapatkan bearing yang paling ideal dengan besar simpangan tidak melebihi acuan derajat yang telah diatur sejauh 5o.
TELEKONTRAN.
VOL.
NO.
APRIL 2021
Gambar 11.
Flowchart Arah Gerak Motor Counterclockwise Dan Clockwise II.
HASIL DAN PEMBAHASAN
Pengujian Estimasi Posisi A-GPS Tahap uji coba diawali dengan mengakses koordinat posisi A-GPS melalui Google Geolocation API.
Tahap pengujian dilakukan dengan cara membawa penerima A-GPS pada garis lurus sejauh 200 meter untuk mengetahui karakteristik dari A-GPS yang didapat.
Adapun hasil pengujiannya dapat dilihat pada Gambar 12.
Perlu diketahui jika proses pengujian masih dilakukan secara manual atau dengan kata lain penerima A-GPS belum digunakan untuk bernavigasi secara autonomous mengikuti waypoint, namun penerima A-GPS hanya membaca estimasi posisi ketika wahana bergerak dengan kendali manual.
Berdasarkan hasil pengujian terlihat jika hasil pembacaan posisi sangat tidak presisi.
Terlihat error paling jauh sejauh 38 meter.
Hal tersebut disebabkan karena faktor medan yang terkenal memiliki sinyal yang kurang baik untuk salah satu operator seluler sehingga network yang didapatkan tidak stabil.
Data hasil pengujian estimasi posisi geolocation A-GPS juga dapat dilihat pada grafik seperti Gambar 13 beikut.
Gambar 12.
Plot Hasil Pengujian Geolocation TELEKONTRAN.
VOL.
NO.
APRIL 2021
Gambar 13.
Grafik Estimasi Posisi Geolocation A-GPS Pengujian Gerak Rotasi Pengujian tahap selanjutnya yaitu menguji gerak rotasi dari wahana.
Tahap pengujian dilakukan dengan cara memasukan bearing target lalu wahana akan dinyalakan untuk mengetahui bagaimana wahana dapat menyesuaikan arah gerak rotasi actuator.
Pengujian dilakukan sebanyak 20 kali.
Adapun hasil pengujiannya dapat dilihat pada Tabel I berikut.
Tabel I.
Hasil Pengujian Gerak Rotasi
Berdasarkan hasil pengujian gerak rotasi, bearin bearing rotasi
N bearin
tercapa moto
g awal -1A
CCW
CCW
-1A
CCW
-1A
-3A
-3A
CCW
CCW
CCW
-2A
didapatkan hasil mengenai keberhasilan wahana dalam menyesuaikan bearing terhadap bearing tujuan dengan simpangan paling jauh sebesar 3A.
Pengujian Estimasi Posisi GPS Pengujian estimasi posisi menggunakan sensor penerima Global Positioning System (GPS) digunakan sebagai pembanding dalam proses pengujian navigasi wahana.
Tahap pengujian estimasi posisi GPS diawali dengan metode manual terlebih dahulu.
Sensor penerima GPS dibawa secara manual untuk membaca posisi ketika wahana sedang bergerak secara manual.
Berdasarkan hasil pengujian, estimasi posisi GPS terlihat cukup presisi dengan error terjauh sejauh 4,5 meter.
Hasil dari pengujian estimasi posisi GPS dapat dilihat pada Gambar 14 dan Gambar 15 untuk tampilan grafik error dari pengujian estimasi posisi GPS.
Pengujian Sistem Navigasi Tahap pengujian dilakukan dengan cara membawa wahana pada garis referensi yang telah diketahui koordinat latitude dan longitudenya.
Adapun garis referensi yang digunakan dapat dilihat pada Gambar 16 berikut.
Proses pengujian akan membandingkan antara hasil estimasi posisi antara A-GPS dan GPS.
Membandingkan kedua mengetahui estimasi posisi yang mana yang lebih akurat dan stabil.
Gambar 16.
Plot Garis Referensi TELEKONTRAN.
VOL.
NO.
APRIL 2021
Garis referensi tersebut memiliki jarak total sejauh 500 meter dengan jarak antar setiap titik koordinat sejauh 20 meter dan radius waypoint diatur sejauh 3 meter.
Pengujian dilakukan pada kecepatan A 10 km/j dan dilakukan sebanyak 10 kali percobaan.
Pengujian sistem navigasi berbeda dengan pengujian sebelumnya pada tahap pengujian A-GPS dimana sebelumnya wahana dibawa secara manual sehingga tingkat keberhasilan navigasinya belum dapat dipastikan.
Pada pengujian ini, wahana sudah dioperasikan secara autonomous sehingga sudah dapat diketahui Adapun hasil pengujian yang ditampilkan meliputi grafik waypoint yang tercapai seperti yang terlihat pada Gambar 17, lalu plot pada Google Maps terkait waypoint yang tercapai pada Gambar 18.
Adapula grafik data navigasi keseluruhan yang dapat dilihat pada Gambar 19 dan juga plot pada Google Maps terkait data navigasi keseluruhan yang ditunjukan pada Gambar 20.
Berdasarkan hasil pengujian, koordinat latitude yang diambil sebagai sample untuk dilihat pada grafik menunjukan simpangan terbesar sejauh 2,31 meter untuk waypoint yang tercapai.
Sedangkan secara keseluruhan, simpangan terjauh dari garis referensi sejauh 2,67 meter.
Dari pengujian ini kita dapat melihat jika wahana akan berusaha untuk menyesuaikan posisi untuk mencapai titik waypoint sehingga didapatkan hasil jika wahana dapat bernavigasi menggunakan kompas dan estimasi posisi dari A-GPS dengan rata-rata akurasi sebesar 1,5 meter.
Namun pada pengujiannya ada faktor yang terkadang membuat wahana menjadi kesulitan dalam menyesuaikan arah gerak menuju titik tujuan.
Faktor tersebut dipengaruhi oleh arus air dan angin yang memicu bergesernya posisi wahana dari posisi yang Adajuga faktor yang perlu diperhatikan yaitu terkait posisi medan yang harus mempertimbangkan kekuatan sinyal agar ESP8266 dapat menangkap network yang lebih baik.
Metode pengujian yang dilakukan nyatanya masih memiliki keterbasan.
Keterbatasan tersebut disebabkan dari bagaimana estimasi posisi A-GPS Untuk mendapatkan estimasi posisi terbaik, maka wahana membutuhkan access point yang selalu aktif dan tidak terlalu jauh dari ESP8266 yang mana ESP8266 digunakan untuk menggunakan koneksi wi-fi .
Karena hal tersebut, peneliti mengambil resiko untuk menempatkan smartphone pada wahana agar tetap memberikan koneksi internet kepada ESP8266.
Selain hal tersebut, proses menampilkan data navigasi wahana tidak dilakukan secara real Namun untuk pengambilan data navigasi wahana ketika berjalan menuju waypoint, menggunakan sistem data logger.
Implementasi wahana pada penelitian ini mengedepankan efisiensi biaya namun tetap memperhatikan fungsi yang sama dengan implementasi wahana yang komponen-komponen terbilang mahal.
Namun karena hal itu proses pengujianpun menjadi terbatas dikarenakan keterbatasan kinerja dari beberapa komponen.
Dengan adanya penelitian ini, sistem estimasi posisi dari A-GPS teruji memiliki tingkat akurasi yang lebih baik dibandingkan estimasi posisi GPS.
Namun tingkat kestabilan dari GPS teruji lebih stabil dibandingkan A-GPS yang berbasis jaringan seluler .
Gambar 14.
Plot Hasil Pengujian GPS TELEKONTRAN.
VOL.
NO.
APRIL 2021
Gambar 15.
Grafik Estimasi Posisi GPS selisih waypoint yang tercapai Meter Waypoint yang Tercapai (GPS) Waypoint yang Tercapai (A-GPS) Gambar 17.
Grafik Navigasi Waypoint Tercapai Gambar 18.
Plot Waypoint Tercapai Pada Google Maps TELEKONTRAN.
VOL.
NO.
APRIL 2021
Gambar 19.
Grafik Navigasi Keseluruhan Gambar 20.
Plot Navigasi Wahana Pada Google Maps i.
KESIMPULAN
Berdasarkan hasil pengujian dan analisa yang telah dilakukan, terkait keberhasilan sistem navigasi wahana berbasis kompas dan A-GPS, sistem mampu meningkatkan akurasi data lokasi dengan rata-rata 2 meter, wahana juga teruji dapat mencapai waypoint dengan rata-rata akurasi sebesar 1,5 meter dan gerak rotasi yang dapat mencapai bearing target dengan selisih paling jauh sebesar 3A.
Sistem tersebut memiliki tingkat akurasi yang lebih baik dibandingkan sebelumnya menggunakan sistem GPS dengan hasil estimasi posisi mencapai rata-rata 2,5 meter.
Hanya saja, pada penelitian ini tingkat presisi data yang didapat oleh A-GPS perlu disetting agar tetap membaca data lokasi dalam mode akurasi tinggi, sehingga error yang terjadi pada tahap pengujian A-GPS tidak akan terjadi lagi.
Perlu diperhatikan juga, adanya faktor arus air yang cukup mempengaruhi keberhasilan navigasi wahana, maka disarankan untuk menambahkan parameter arus air untuk menjadi fokus penelitian selanjutnya.
Dengan adanya penelitian ini, pemilihan A-GPS sebagai estimasi posisi dapat menjadi alternatif untuk navigasi wahana autonomous.
Penggunaan A-GPS yang terhubung dengan jaringan seluler memiliki TELEKONTRAN.
VOL.
NO.
APRIL 2021
keunggulan dibandingkan pembacaan dari GPS
dari segi akurasi meskipun dalam posisi di dalam DAFTAR PUSTAKA