PELACAKAN POSISI SUMBER SINYAL FREKUENSI RADIO BERBASIS EFEK DOPPLER DAN METODE MULTI-TRIANGULASI

SAMUEL KRISTIYANA, Prof. Adhi Susanto, M.Sc., Ph.D.; Prof. Ir. Sunarno, M.Eng., Ph.D.; Dr. Ir. Risanuri Hidayat, M.Sc.

2017 | Disertasi | S3 Ilmu Teknik Elektro

Teknologi komunikasi dua arah yang menggunakan gelombang elektro-magnetik telah berkembang dengan pesat pada kehidupan masyarakat umum, militer, dan keperluan darurat di bidang spektrum frekuensi radio. Komunikasi dua arah dapat terganggu jika ada pemancar lain yang memancar dengan frekuensi sama. Hal ini mengakibatkan komunikasi menjadi macet (jammed) karena crowded frequency. Pada kenyataannya, terkadang ada unsur kesengajaan mengganggu sebuah komunikasi seperti yang banyak terjadi di bidang frekuensi radio amatir maupun radio dinas lembaga pemerintah. Pada tahun-tahun sebelumnya, Radio Direction Finder (RDF) konvensional digunakan untuk mencari pemancar pengganggu masih dilakukan secara mobilitas direct, sehingga harus melakukan swap berkali-kali sampai menemukan posisi sumber sinyal yang dicari. Hasil penelitian yang diperoleh mempunyai ketelitian sudut 22,5 derajat dan kelipatannya. Untuk mengembangkan penelitian sebelumnya, pada penelitian kali ini menggunakan metode yang diterapkan pada stasiun pemantau tidak bergerak atau RSF untuk mendeteksi pemancar RF (Radio Frequency) tanpa melakukan mobilitas direct. Metode ini digunakan untuk melacak sumber sinyal dengan pengembangan efek Doppler yang diterapkan pada lebih dari 3 (tiga) stasiun pemantau tidak bergerak dan telah ditentukan posisi koordinatnya. Masing-masing stasiun pemantau tidak bergerak menggunakan 4 (empat) antena 1/4 lamda omnidirectional yang diaktifkan secara bergantian sehingga menimbulkan pergeseran fase Doppler. Beda fase yang terjadi terhadap fase referensi akibat pergeseran ini menunjukkan besar sudut azimut dari arah datangnya sinyal frekuensi radio dalam rentang 0-360 derajat. Data arah dari stasiun pemantau dijadikan sebagai input persamaan-persamaan garis yang diolah dengan metode multi-triangulasi. Pengolahan data dengan metode multi-triangulasi telah menghasilkan prediksi titik posisi koordinat dari sinyal pemancar dan divisualisasikan pada peta digital. Ketelitian sudut yang dihasilkan meningkat dari 22,5 derajat menjadi seperseratus (0,01) derajat. Pengujian terhadap hasil penentuan koordinat bumi menggunakan pelacakan sinyal dengan 2 (dua) stasiun pemantau mempunyai kesalahan sampai dengan 83,20 meter, sedangkan untuk 3 (tiga) stasiun pemantau mempunyai kesalahan sampai dengan 14,60 meter dan dengan metode multi-triangulasi 5 (lima) stasiun pemantau mempunyai kesalahan rata-rata sampai dengan 6,63 meter dengan jarak maksimum posisi sumber sinyal frekuensi radio yang dicari dari titik stasiun pemantau tidak bergerak adalah 50 km. Informasi dari penelitian ini sangat bermanfaat untuk referensi bagi para praktisi di bidang rancang bangun instrumentasi elektronik, antena, dan aplikasi informasi teknologi.

Two-way communication technology that uses electromagnetic wave has been growing rapidly in public life, military, and emergency needs on radio frequency spectrum. Two-way communication can be disturbed if another transmitter radiates with the same frequency. It causes a communication become closed (jammed) because of the crowded frequency. In fact, there are deliberate cases that can disturb a communication such as amateur radio frequencies as well as radio agencies of government. In previous years, conventional Radio Direction Finder (RDF) was used to find the disturbing transmitter still done in direct mobility, so it must swap repeatedly until it finds the position of signal source sought. The results obtained have a precision angle of 22.5 degrees and multiples. To develop previous research, this study used a method applied to a fixed station or RSF to detect RF (Radio Frequency) transmitters without direct mobility. This method has been used to find the position of frequency signal source based on Doppler effects that it applied on more than three stationary (fixed) base station and has chosen its coordinate position. Every fixed base station uses 1/4 lamda omnidirectional that activated alternately so appear shift of Doppler frequency. This phase difference of shift Doppler frequency shows azimuth angle from direction of the arrival of the radio frequency signals in the range 0 until 360 degrees. The direction data from base station had become the input line equations and had processed by multi-triangulation method. Data processing by multi-triangulation method had produced in the coordinate position prediction from transmitter signal and had visualized on digital map. The resulting angular accuracy increases from 22.5 degrees to one hundredth (0.01) degrees. Test results of the determination of the earth coordinates using signal tracking with 2 (two) monitoring stations have errors up to 83.20 meters. While for 3 (three) monitoring stations have errors up to 14.60 meters and using multi triangulation method with 5 (five) monitoring stations have an average error up to 6.63 meters with maximum range of frequency interference source position is about 50 kilometers from the fixed base station. These findings will contributed to the development of electronic instrumentation, antenna, and the application of information technology.

Kata Kunci : Interferensi Frekuensi, Stasiun Tetap, efek Doppler, Multi-triangulasi, Prediksi posisi koordinat