Jumat, 02 November 2012

macam-macam radar



RADAR
1.    Pengertian Radar
Radar merupakan suatu singkatan dari radio detection and ranging. Sesuai dengan nama yang diberikan radar dikembangkan sebagai suatu cara yang menggunakan gelombang radio untuk mendeteksi adanya objek dan menentukan jarak (posisi) obyek tersebut. Prinsip kerja radar ialah memancarkan dan menerima gelombang elektromagnetik yang dipantulkan oleh target. Dalam bidang meteorology radar digunakan untuk mendeteksi dan mengetahui letak awan dan kemungkinan terjadinya hujan.

2.    Komponen Radar
Ada tiga komponen utama yang tersusun di dalam sistem radar,yaitu:
·         Transmitter(pemancar sinyal)
·         Antenna, dan
·         Receiver (penerima sinyal)

Selain tiga komponen di atas, sistem radar juga terdiri dari beberapa komponen pendukunglainnya, yaitu
1.    Waveguide ,berfungsi sebagai penghubung antara antena dan transmitter.
2.    Duplexer, berfungsi sebagai tempat pertukaran atau peralihan antara antena danpenerima atau pemancar sinyal ketika antena digunakan dalam kedua situati tersebut.
3.    Software, merupakan suatu bagian elektronik yang berfungsi mengontrol kerja seluruhperangkatdan antena ketika melakukan tugasnya masing-masing








                  Sumber: http://en.wikipedia.org/wiki/Imager:Sonar_Principle_EN.svg.
                                          Gambar 1. Prinsip kerja radar

3.    Manfaat Radar
Manfaat dari adanya radar yaitu :
1. Untuk mengetahui intensitas curah hujan, mendeteksi kecepatan, dan arah angin.
2. Untuk mendeteksi posisi dan keberadaan pesawat terbang lain.
3. Untuk mencapai sasaran/target penembakan.
4. Untuk mendeteksi kecepatan kendaraan bermotor saat melaju di jalan.
5. Untuk mengatur jalur perjalanan kapal agar setiap kapal dapat berjalan dengan baik dan tidak bertabrakan.
6. Untuk mengatur lalu lalang serta kelancaran lalu lintas udara bagi setiap pesawat terbang yang akan lepas landas (take off), terbang, maupun yang akan mendarat (landing).

4.    Jenis-jenis  Radar
Jenis-jenis dari radar yaitu:
1.  Doppler Radar
Jenis radar ini menggunakan efek Doppler untuk mengukur kecepatan radial dari sebuah objek yang masuk ke daerah tangkapan. Efek Doppler adalah perubahan frekuensi atau panjang gelombang dari sebuah gelombang yang diterima pengamat. Adapun kecepatan radial ialah kecepatan suatu benda dalam arah segaris dengan pandangan (menjauhi atau mendekati pengamat). Contoh Doppler Radar ialah radar cuaca yang digunakan mengetahui seluruh fenomena yang terjadi di atmosfer Bumi atau sebuah planet lain.

2. Bistatic Radar
Sistem radar ini terdiri dari komponen penerima sinyal (receiver) dan pemancar sinyal (transmitter). Dengan dua komponen tersebut, target dapat dideteksi melalui sinyal yang dipantulkan ke pusat antena. Sistem radar itu berfungsi melacak keberadaan target melalui proses refleksi dari sumber pencahayaan yang ada. Radar ini selanjutnya biasa digunakan untuk sinyal komunikasi dan sistem penyiaran. frans ekodhanto

3.    Radar presipitasi (PR : Precipitation Radar)
adalah sensor pengindera presipitasi (curah hujan) pertama yang berada di antariksa, dan dibawa oleh satelit TRMM (Tropical Rainfall Measuring Mission). Sensor PR satelit TRMM ini berupa radar pengamatan secara elektronik (electronically scanning radar) terhadap curah hujan dari antariksa, beroperasi pada frekuensi 13,8 GHz, memiliki resolusi horisontal di permukaan sekitar 3,1 mile (5 km) dan lebar sapuan (swath width) 154 mile (247 km). Kegunaan utama dari sensor PR satelit TRMM ini adalah untuk pemantauan/pengukuran secara 3-D (tiga dimensi) distribusi curah hujan yang terjadi, baik di atas daratan maupun di atas lautan, serta untuk pengukuran kedalaman lapisan curah hujan di atmosfer itu sendiri. Secara lebih rinci, sensor PR satelit TRMM ini dapat digunakan untuk pemantauan/pengukuran profil (vertikal) curah hujan dan salju dari permukaan sampai ketinggian sekitar 12 mile (20 km), dengan resolusi vertikal setiap 250 m, dan sensitivitas sinyal minimum yang mampu di deteksi senor PR satelit TRMM ini lebih kurang 20 dBz atau setara dengan kecepatan curah hujan (rain rate) sekitar 0,7 mm / jam. (Fu dan Liu, 2001). Sensor PR satelit TRMM ini didisain oleh NASDA (National Space Development Agency) Jepang, yang sekarang dikenal sebagai JAXA (Japan Aerospace Exploration Agency) Jepang dalam rangka kerjasama dengan NASA (National Aeronautics and Space Administration) Amerika Serikat untuk memantau dan studi curah hujan di daerah tropis. Ilustrasi artistik satelit TRMM berikut 5 sensor utamanya (PR, TMI, VIRS, LIS dan CERES) disajikan dalam gambar (1) berikut :











                 Sumber: (http : //trmm.gsfc.nasa.gov/overview_dir... 2/2/2008).

Gambar 2. Ilustrasi artistik satelit TRMM berikut sensor-sensor utamanya yaitu PR (Precipitation Radar), TMI
(TRMM Microwave Imager), VIRS (Visible Infrared Scanner), LIS (Lightning Imaging Sensor) dan CERES (Clouds
and Earth’s Radiant Energy System).



Gambar 3. ilustrasi artititik resolusi spasial dan resolusi vertikal sensor presipitasi (PR :
Precipitation Radar) satelit TRMM dan perbandingannya dengan sensor radar cuaca yang di
bawa pesawat terbang maupun sensor radar cuaca di permukaan bumi. (Heymsfield et al.,
2000).





















Sumber : (http://trmm.gsfc.nasa.gov/trmm_rain/Events/auto_pr_slice.html.4/23/2008).
Gambar 4. Estimasi curah hujan dari satelit TRMM sensor PR (Precipitation Radar) dan TMI (TRMM
Microwave Imager) yang di-overlay dengan sensor VIRS (Visible Infra Red Scanner


4.    Equatorial Atmosphere Radar (EAR)
EAR adalah radar doppler yang dibangun untuk observasi di daerah ekuator, radar ini selesai diinstal sejak bulan Maret 2001. EAR beroperasi pada 47 MHz dengan maksimum peak dan kekuatan transmisi rata-rata 100 kW dan 5 kW. EAR diinstal pada area pengunungan di bagian barat Sumatra yang berlokasi pada 0.20º S, 100º E di Bukittinggi.
Prinsip pengukuran angin dengan radar memancarkan dan menerima pulsa radiasi gelombang mikro dengan antenanya. Antena memfokuskan radiasi menjadi beam sempit, sehingga sinyal yang ditransmisikan berjalan pada arah yang spesifik. Sinyal yang diterima dipantulkan dari target yang terletak di arah beam, dan jarak antar radar dengan target bisa ditentukan secara akurat dari selang waktu sinyal yang dipancarkan sampai sinyal yang diterima. Di stasiun ini dibangun Radar Atmosfer Khatulistiwa (Equatorial Atmospheric Radar) untuk memantau kondisi atmosfer hingga ketinggian lebih dari 100 kilometer. Dengan instrumen ini diukur angin dalam tiga dimensi. Selain itu diperoleh data suhu virtual dengan menggunakan gelombang suara untuk kemudian dikonversikan guna memperoleh gambaran besarnya kandungan uap air di atas atmosfer Sumatera Barat.

5.      Boundary Layer Radar (BLR)
BLR merupakan L-band Doppler radar yang disebutkan sebagai radar profil angin yang dapat digunakan untuk mengukur kecepatan angin pada suatu tempat sebagai fungsi dari ketinggian. Boundary Layer atmosfer sendiri didefinisikan sebagai bagian dari troposfer yang secara langsung dipengaruhi oleh permukaan bumi dan bereaksi dengan gaya permukaan dalam skala waktu kurang dari satu jam. Gaya ini termasuk evaporasi, transpirasi, transfer panas dan emisi polutan (Nurmayani, 2003).
Sistem perangkat BLR terdiri dari unit antena, unit transmitter, unit penerima, unit akusisi data dan unit pemroses sinyal. Pada pengamatan dengan BLR sinyal frekuensi radio yang diperkuat dalam unit transmitter, dipancarkan dari antena parabola. Sinyal lemah yang dipantulkan turbulensi atmosfer, dikumpulkan antena dan ditransfer ke unit penerima. Sinyal yang diterima akan diperkuat, dideteksi dan diubah ke sinyal video dalam unit penerima kemudian sinyal video dikirim ke unit pemroses data. BLR memiliki daya sebesar 1 kW dengan resolusi spasial 100 m dan resolusi temporal 1 menit. Kisaran ketinggian BLR sekitar 1-5 km. BLR menggunakan tiga buah antena parabola dengan diameter masing-masing 2 m. Antena-antena diarahkan ke tiga titik berbeda yaitu satu beam tepat kearah vertikal, dua beam lainnya kearah timur dan utara dengan sudut zenith maksimum 30º. Untuk mendapatkan tiga komponen angin, BLR harus beroperasi dengan menggunakan frekuensi tinggi. Sebagai konsekuensi penggunaan frekuensi tinggi ini, pemantulan volume radar dari turbulensi atmosfer akan lebih kecil bila dibandingkan butir hujan. Akibatnya BLR tidak dapat mengukur pergerakan atmosfer secara langsung pada saat awan hujan atau mendung.



6.    X-band Radar (XDR)

X-band merupakan radar doppler yang dapat mendeteksi awan sampai pada jarak 83 km. X-band beroperasi pada 9.445 GHz dan kekuatan transmisi puncaknya 40 kW dengan resolusi waktu 4 menit dan resolusi spasial 250 m. Pada tanggal 10 April-9 Mei 2004, X-band dipasang pada sebuah volume pengamatan dengan 17 sudut zenith dari 0.7º-40.0º. Untuk melihat aktivitas awan di Kototabng, X-band dipasang dengan jarak 20 km dari arah tenggara EAR dan dapat mengamati awan pada ketinggian lebih dari 14 km.

5.    Prinsip kerja Radar dalam menentukan curah hujan
Untuk menganalisis angin pada saat kemunculan awan hujan digunakan data EAR. Data EAR yang berupa data angin zonal, meridional dan vertikal diolah dengan menggunakan fortran. Hasil olahannya berupa arah angin berdasarkan waktu (sumbu x) dan ketinggian (sumbu y). Perbandingan hasil pengamatan dilakukan dengan melihat karakteristik awan hujan, kejadian hujan dan keadaaan angin pada masing-masing pengamatan.