POLTEKAD KODIKLATAD
JURUSAN TEKNIK TELKOMMIL
بِسْمِ اللهِ الرَّحْمنِ الرَّحِيمِ
TUGAS 1SISTEM UAV
OLEH :SERTU ANANDA HERDI AKBAR (20210621-E)
A.
PERSOALAN
1.
Jelaskan apa yang dimaksud dengan UAV
2.
Jelaskan jenis jenis dari UAV
3.
Jelasakan tentang Dronecopter
4.
Jelaskan tentang Fixed-Wing
5.
Jelaskan tentang Vtol
6.
Jelaskan tentang Motor Brushless
7.
Jelaskan tentang mengapa Drone bisa terbang
8.
Jelaskan tentang PWM
9.
Jelaskan tentang Payload dan gambarkan
10.
Jelaskan tentang Propeler Clockwise dan Counter
Clockwise
B.
JAWABAN
1. Pesawat nirawak (bahasa Inggris: unmanned aerial vehicle atau disingkat UAV atau sering disebut sebagai drone), adalah sebuah mesin terbang yang berfungsi dengan kendali jarak jauh oleh pilot atau mampu mengendalikan dirinya sendiri yang dioperasikan oleh operator, menggunakan hukum aerodinamika untuk mengangkat dirinya, bisa digunakan kembali dan mampu membawa muatan baik senjata maupun muatan lainnya. Penggunaan terbesar dari pesawat nirawak ini adalah di bidang militer, tetapi juga digunakan di bidang geografi, fotografi, dan videografi yang dilakukan secara bebas dan terbuka. Di bidang geografi, pesawat nirawak digunakan sebagai salah satu wahana pengindraan jauh yang sangat penting dalam pembuatan peta, seperti peta penggunaan lahan, peta daerah rawan bencana, dan peta daerah aliran sungai.
2. Adapun jenis Unmaned Aerial Vehicle (UAV) secara umum terbagi diantaranya :
a) Jenis drone berdasarkan cara lepas landas dan mendarat
1) Horizontal Take-off dan Landing
2) Vertical Take-off dan Landing
b) Jenis drone berdasarkan aerodinamis
1) Fixed Wing
2) Ducted Fan
3) Ornithopter / Flapping
Wing
4) Rotari Wing
(a) Single Rotor
(b) Multi Rotor
(1) Double Copter
(2)
Tri Copter
(3) Quad Copter
(4) Hexa Copter
(6) Octo Copter
c) Jenis drone berdasarkan
Bobot
1) Sistem Pesawat Udara Tanpa
Awak (PUTA)
2) Sistem Pesawat Udara Kecil
Tanpa Awak (SPUKTA)
3. Ada dua jenis Drone Copter. Salah satunya adalah helikopter, yang terdiri dari sistem rotor tunggal (single copter). Tipe lain adalah multirotor. Drone multirotor dapat memiliki hingga 8 rotor. Motor yang ditambahkan memberikan stabilitas, redundansi, dan kapasitas angkat yang lebih besar.
a) Single Rotor. Drone single rotor atau biasa disebut dengan helicopter adalah drone yang memiliki satu mesin penggerak (rotor). Biasanya juga memiliki rotor lain di ekor atau ujung pesawat.
b) Multi Rotor. Drone rotary wing paling populer adalah quadcopter. Ini menyediakan UAV yang stabil dan mudah dioperasikan yang dapat membawa berbagai macam muatan, mendarat dan lepas landas di ruang kecil, dan lebih sulit dideteksi daripada banyak konfigurasi UAV lainnya karena ukuran kecil dan rotor yang tenang.
(1) Double Copter : Drone dengan 2 motor penggerak.
(2) Tri Copter : Drone dengan 3 motor penggerak.
(3) Quad Copter : Drone dengan 4 motor penggerak.
(4) Hexa Copter : Drone dengan 6 motor penggerak.
(5) Octo Copter : Drone dengan 8 motor penggerak.
4. Drone bersayap tetap (bahasa Inggris: Fixed-wing drone) adalah drone yang terbang bukan karena gerakan pada sayap, drone sayap tetap terbang saat drone melaju melalui udara, pergerakan pada sayap menghasilkan gaya angkat yang mengangkat drone. Drone bersayap tetap berbeda dengan Drone bersayap putar atau ornitroper, yang terbang dengan sayap yang bergerak dan menghasilkan gaya angkat. Drone bersayap tetap memanfaatkan prinsip Bernoulli, yaitu suatu fluida yang bergerak lebih cepat memiliki tekanan yang lebih rendah dibandingkan dengan fluida yang bergerak lebih lambat. Karena sisi sayap bagian atas lebih panjang daripada sisi sayap bagian bawah (karena kelengkungan permukaan sayap di bagian atas), maka udara yang mengalir lebih cepat di bagian atas daripada di bagian bawah. Perbedaan kecepatan udara itulah yang menyebabkan drone dapat terbang. Supaya ada udara mengalir di sayap, drone harus bergerak pada kecepatan tertentu. Karena itulah drone bersayap tetap tidak dapat terbang jika drone bersayap tetap tidak bergerak dengan kecepatan tertentu di udara.
5. Drone Vertical Take-off dan landing adalah drone yang bisa lepas landas dan mendarat secara vertical, seperti hal nya rotary wing. Namun pada ketinggian tertentu, drone tersebut akan terbang dengan mode fixed wing sebagaimana drone Aeroplane. Lepas landas dan mendarat vertikal (bahasa Inggris: Vertical Take-Off and Landing (VTOL)) adalah metode lepas landas dan mendarat secara vertikal. Drone dengan metode ini dirancang untuk digunakan tanpa memerlukan ruangan atau area yang cukup besar bagi lepas landas dan mendarat.
6. Motor brushless biasa juga disebut dengan BLDC (BrushLess Direct Current). BLDC motor merupakan motor sinkron yang menggunakan permanen magnet pada rotor serta lilitan pada stator sebagai medan magnet nya. Cara kerja pada motor BLDC yaitu permanen magnet yang ada pada rotor akan ditarik dan di dorong oleh gaya electromagnet stator yang diatur oleh driver motor. Berbeda dengan motor DC yang menggunakan sikat atau brush mekanis untuk melakukan komutasi untuk merubah kutub magnetnya pada stator. BLDC motor juga berbeda dengan motor AC yang menggunakan siklus pemberian daya sebagai pengatur kecepatannya. Dengan pengaturan siklus daya, torsi yang tinggi serta gaya gesek komutasi yang minim menghasilkan efisiensi yang tinggi dibanding motor DC.
7. Dalam dunia penerbangan, jenis pesawat terbang dibagi berdasarkan mekanisme gaya angkat antara lain pesawat rotor yaitu quadcopter. Drone adalah istilah umum yang digunakan untuk semua kendaraan udara tidak berawak, meskipun quadcopter juga bisa terbang tanpa awak dengan menggabungkan karakter drone didalamnya.
Quadcopter pertama kali dirancang pada tahun 1907 dan pembuat pertama kali bernama “Louis Charles Bréguet”. Quadcopter menggunakan empat rotor, dengan arah putaran dua rotor searah jarum jam (CW) dan dua rotor berlawanan arah jarum jam (CCW). Dan hal ini digunakan sebagai dasar sistem untuk mengendalikan gerakan pesawat.
Drone bekerja berdasarkan daya angkat yang terjadi karena putaran baling-baling yang digerakkan oleh rotor atau motor listrik. Daya angkat berhubungan dengan sayap dari sebuah model airfoil fixed-wing, namun daya angkat juga dapat dihasilkan oleh propellers.
Teori untuk menjelaskan daya angkat adalah Prinsip Bernoulli, yaitu aliran udara merupakan energi yang konstan, ketika udara mengalir pada bagian yang memiliki tekanan udara rendah, maka aliran udara tersebut akan semakin cepat.
Dari Prinsip Bernoulli dapat disimpulkan bahwa tekanan udara pada bagian atas bergerak lebih cepat dengan demikian tekanan menjadi rendah dibandingkan dengan bagian bawah yang membuat aliran udaranya bergerak lebih lambat. Perbedaan tekanan udara tersebut menghasilkan gaya aerodinamik.
8. Pulse Width Modulation (PWM) adalah cara yang digunakan untuk menyediakan tegangan yang nilainya diantara nilai off (zero) dan nilai on (max) dengan memanipulasi lebar pulsa digital. PWM dapat diaplikasikan sebagai pengatur kecepatan motor DC dan pengatur gelap terang nyala LED. PWM menggunakan gelombang kotak dengan duty cycle tertentu untuk menghasilkan nilai rata2 dari suatu bentuk gelombang. Pengaturan duty cycle dan nilai rata2 tegangan DC dilakukan dengan mengatur nilai register OCRn pada Timer/Counter.
9. Payload drone adalah sensor, perangkat, atau persenjataan tambahan yang dapat dibawa oleh kendaraan udara tak berawak (UAV).
Payload drone tergantung pada ukuran dan rasio daya-terhadap-beratnya. Kapasitas muatan yang lebih tinggi berarti fleksibilitas yang lebih besar dalam mengonfigurasi drone untuk misi tertentu, dan beberapa muatan dapat memungkinkan drone untuk melakukan beberapa fungsi dalam satu kali penerbangan, menghemat waktu dan biaya. Operator drone mungkin sering harus mempertimbangkan pengorbanan antara muatan dan berat baterai atau bahan bakar tambahan.
Berbagai macam muatan dapat diintegrasikan ke dalam drone untuk aplikasi seperti ISR (intelijen, pengawasan dan pengintaian), pemetaan dan survei, inspeksi, operasi otonom, dan banyak lagi. Muatan tersebut dapat mencakup sensor EO/IR, pemindai LiDAR, SAR (radar bukaan sintetis), altimeter, transponder, sensor gas dan bahan kimia, parasut, dan mekanisme pengiriman.
Layanan integrasi sistem payload juga dapat melibatkan memastikan bahwa autopilot drone, GCS (stasiun kendali darat), AHRS (sistem sikap, arah, dan referensi) atau sistem penting lainnya dapat berkomunikasi dengan payload. Komunikasi dapat dilakukan melalui protokol standar industri seperti MAVLink atau UAVCan, atau protokol khusus yang harus dikembangkan. Sinyal yang mungkin harus diperiksa untuk memastikan kompatibilitas selama proses integrasi muatan termasuk sinyal PWM untuk servo dan motor, serta sinyal video untuk kamera dan gimbal EO/IR.
10. Pada gambar dibawah ini ditunjukkan konsep baling-baling atau propellers pada drone dengan empat rotor atau Quadcopter. Arah putaran propellers terbagi menjadi dua arah putaran yang berbeda yaitu searah jarum jam / Clock Wise (CW) dan berlawanan arah jarum jam / Counter Clockwise (CCW). Motor yang berputar dengan searah jarum jam atau yaitu Clock Wise (CW) yaitu motor C dan B sedangkan motor yang berputar berlawanan arah jarum jam yaitu motor A dan D. Perbedaan putaran pada setiap motor bertujuan agar tidak menyebabkan momen putar pada bodi quadopter.
Gerakan dasar pada quadcopter terdiri dari empat gerakan, yaitu; Roll (bergerak menyamping), Pitch (bergerak maju mundur), Yaw (bergerak secara berotasi) dan Throttle (bergerak ke atas landing dan take off).
Tidak ada komentar:
Posting Komentar