SHORT BASELINE ACOUSTIC POSITIONING SYSTEM
Short Baseline Acoustic positioning merupakan salah satu dari sistem penentuan posisi bawah air akustik yang digunakan untuk menentukan posisi kendaraan bawah laut (seperti ROV) dan penyelam. Sistem Short baseline ini berbeda dengan long baseline, jika pada sistem penentuan posisi long baseline dibutuhkan transponder yang terpasang pada dasar laut, pada short baseline tidak dibutuhkan sebanyak di long baseline system , sehingga sangat cocok untuk menetukan suatu posisi target bawah air dari atas kapal. Sejatinya dengan menggunkan sistem short baseline ini ketelitian yang didapat tidak akan sebaik sistem long baseline akan tetapi sistem short baseline yang terpasang pada kapal yang besar, ketelitian yang didapat akan mendekati sistem long baseline. Konsep Dasar
Sistem short baseline (SBL) menentukan posisi dari suatu target, seperti ROV, dengan mengukur jarak target ke tiga buah atau lebih tranduser yang terpasang pada kapal. Pengukuran jarak ini, yang juga dilengkapi dengan data kedalaman dari sensor tekanan, yang kemudian digunakan untuk menentukan posisi dari target. Pada sistem SBL terdapat dua unsur utama,yaitu sejumlah transduser (minimal 3) yang terpasang pada kapal dan transponder yang terpasang pada target. Jarak dari transponder ke transduser dapat diperoleh dengan memerintahkan transduser untuk mengirimkan sinyal ke transponder. Sinyal tersebut kemudian akan dibalas oleh transponder dan sinyal balasan dari transponder tersebut akan diperoleh oleh transduser. Waktu yand dibutuhkan oleh transmisi sinyal sampai dengan ditangkapnya sinyal balasan akan diukur. Karena kecepatan suara dalam air diketahui, maka jarak antara transduser dengan transponder dapat diperoleh.
Metode Pengukuran
Pada gambar dapat terlihat tiga buah transduser (A, C, dan D) yang terpasang pada kapal serta sebuah transponder (B) yang terpasang pada ROV. Untuk mendapatkan jarak antara A, C, D dengan B, pertamatama transducer A akan mengirim sinyal yang akan diterima oleh transponder B. Transponder B kemudian akan mengirim sinyal balik yang akan diterima oleh ketiga transduser A, C, dan D. Melalui
pengukuran waktu sinyal kemudian dapat diperoleh jarak B-A, B-C, dan B-D. Dengan menggunakan data jarak tersebut, kemudian posisi relative dari target terhadap transduser dapat diperoleh. Untuk mendapatkan koordinat target dalam sistem koordinat global (seperti dalam UTM atau geodetik), sistem short baseline akan dilengkapi dengan receiver GPS serta kompas elektronik. Peralatan ini (GPS dan kompas) menentukan posisi serta orientasi dari kapal dan dengan menggabungkan dengan data posisi relative target dapat diperoleh koordinat posisi dari target dalam sistem koordinat global.
Teknologi
Dalam SBL teknologi utama yang digunakan adalah teknologi hidroakustik. Sistem SBL memanfaat gelombang akustik dalam air untuk memperoleh data jarak antara transponder dengan tranduser. Selain SBL juga memanfaatkan teknologi GPS untuk memperoleh posisi dari kapal/transponder, sehingga koordinat global dari taget dapat diperoleh. Contoh penggunaan SBL adalah dalam pencarian kapal selam amerika USS Thresher. Pada saat itu sistem SBL dipasang pada kapal pencari agar posisi dari kapal selam tersebut dapat ditemukan.
Persamaan Matematik
Sistem SBL menggunakan data jarak dari transponder ke transduser untuk memperoleh posisi dari target. Dalam hal ini konsep trilaterasi digunakan untuk menentukan koordinat dari sebuah objek. Data ukuran jarak tersebut kemudian dapat dipecahkan secara geometri ataupun dengan menggunakan metode kuadrat terkecil. Data ukuran jarak merupakan data yang bersifat non-linier (d=(X 2 X1)+(Y2 Y1)), karena apabila dipecahkan ke dalam parameter koordinat dua titik yang membentuknya, akan menghasilkan persamaan seperti di atas. Oleh karena itu persamaan jarak tersbut harus dilinierisasi terlebih dengan cara diferensial dengan menggunakan deret Taylor derajat pertama, dengan terlebih dahulu menentukan koordinat pendekatan untuk titik yang akan ditentuka koordinatnya.
Setelah matriks J (matriks Jacobian) terbentuk, barulah dapat dilakukan penentuan solusi tunggal dengan formulasi kuadrat terkecil:
Karena proses linierisasi ini, maka hasil dari kuadrat terkecil bukanlah koordinat dari titik yang diinginkan, melainkan perbedaan dari koordinat sebenarnya dengan koordinat pendekatan. Maka koordinat sebenarnya akan dapat diperoleh dengan menjumlahkan koordinat pendekatan dengan matriks X hasil kuadrat terkecil. Untuk merangkum persamaan matematik yang digunakan dalam proses ini: Parameter ukuran Parameter yang dicari Metode yang digunakan
Jarak dari transducer ke setiap transponder Koordinat transducer Kuadrat terkecil dengan linierisasi deret Taylor derajad pertama.
Sumber: th
Wolf, Paul R dan Ghilani, Charles D. 2006. Adjustment Computations: Spatial Data Analysis 4 Edition. New Jersey: John Wiley & Sons
http://en.wikipedia.org/wiki/Short_Baseline_Acoustic_Positioning_System
