Sistem Navigasi pada Balon Udara Menggunakan GPS dan Kontrol Logika Fuzzy

Abstract

Saat ini, pesawat tanpa awak adalah sarana yang potensial untuk tujuan eksplorasi. Salah satu jenis pesawat tanpa awak adaah balon udara. Balon udara sangat cocok digunakan untuk eksporasi pada kecepatan dan ketinggian yang rendah. Hal yang penting dalam pengembangan balon udara sebagai sarana eksplorasi adalah sistem navigasi. Sistem navigasi dapat mengarahkan balon udara ke tujuan yang ditentukan secara otomatis. Parameter yang diperlukan dalam sistem navigasi adalah informasi posisi dan arah objek yang akan dikontrol. Terdapat banyak metode sistem navigasi. Salah satunya adalah metode sistem navigasi dengan menggunakan GNSS (Global Navigation Satellite System) dan kompas. Metode ini menggunakan sensor GNSS mengetahui posisi, sedangkan kompas digunakan untuk mengetahui arah. Di dalam sistem ini digunakan filter kuarternion berbasis AHRS (Attitude and Heading Reference System) untuk mengkompensasi pembacaan data kompas tehadap kemiringan sensor. Dari data posisi dan arah yang didapatkan akan diolah menjadi informasi jarak dan derajat arah balon terhadap waypoint. Kemudian, informasi jarak dan derajat arah tersebut diolah untuk menggerakkan motor pada balon dan megarahkan balon pada waypoint. Sistem ini menggunakan sensor GPS berbasis GNSS (Global Navigation Satellite System) untuk mengetahui posisi, sensor kompas berbasis IMU (Inertial Measurement Unit) untuk mengetahui arah, dan kontrol logika fuzzy sebagai pengatur kecepatan motor kemudi untuk pergerakan balon. Pada metode ini, akurasi dari sensor GNSS berkisar antara 9,5 sampai 20 meter. Galat maksimum dari kompas dengan kompensasi kemiringan adalah 7%. Terjadi osilasi pada arah Utara dengan simpangan berkisar antara 50-90 derajat dan arah Barat dengan simpangan sebesar 20-50 derajat.