Pengembangan Sistem Navigasi Otomatis Pada UAV (Unmanned Aerial Vehicle) dengan GPS(Global Positioning System) Waypoint

Rahmad Hidayat, Ronny Mardiyanto
Submission Date: 2016-06-30 22:15:07
Accepted Date: 2017-02-05 14:52:53

Abstract


UAV adalah salah satu wahana tanpa awak di udara yang mana dapat terbang tanpa pilot, menggunakan gaya aerodinamik untuk menghasilkan gaya angkat (lift), dapat terbang secara autonomous atau dioperasikan dengan radio kontrol. UAV digunakan untuk berbagai keperluan baik di lingkup militer maupun sipil. Pada tugas akhir ini dirancang dan direalisasikan pengembangan sistem navigasi otomatis pada UAV dengan GPS waypoint. Sistem ini menggunakan kontrol manual dan autopilot. Pada mode manual, pengguna secara manual mengendalikan pergerakan pesawat melalui radio kontroler sedangkan pada mode autopilot pesawat dikendalikan oleh mikrokontroler Arduino Mega 2560 yang mengolah data-data sensor IMU (Inertial Measurement Unit) yang didalamnya terdapat gyroscope dan accelerometer, GPS dan barometric altimeter sehingga dapat terbang secara otomatis dengan sesuai waypoint GPS yang dimasukkan. Mikrokontroler menerima dan menolah data dari sensor dan menghasilkan keluaran untuk menggerakkan servo aktuator. Pengolahan data dari sensor menggunakan kontrol PID (Proportional Integral Derivative). Pesawat akan terkoneksi dengan ground station melalui perangkat telemetri untuk mengirimkan data penerbangan ke darat. Sistem navigasi ini diharapkan dapat secara tepat mengarahkan pesawat menuju satu titik atau lebih dengan toleransi kesalahan ≤ 30 meter pada ketinggian 30-100 meter. Selain itu pesawat diharapkan dapat terbang dengan radius ± 2 km dari ground station. Hasil dari pengujian dapat dilaksanakan kontrol manual dan otomatis pada UAV melalui 5 channel (aileron, elevator, throttle, rudder dan saklar). Distorsi pada kontrol manual diminimalisir dengan memperbesar faktor pembagi sinyal PWM sebesar 50μs-100μs. Kontrol otomatis dapat menstabilkan sikap pesawat di udara (sudut roll 45° dan sudut pitch 30°) Setting Kp 1,2 dan Ki 0,01, setting Kp navigasi GPS 0,2 Ki 0,01 dan Kd 4 dengan sudut roll maksimal 15°.

Keywords


UAV Waypoint; PWM; Kontroler PID; sudut pitch; sudut roll

References


PORDIRGA AEROMODELLING PB FASI, “Buku Panduan Aeromodelling Indonesia”, Jakarta, 2009.

Elizabeth Bone. “Unmanned Aerial Vehicles: Background and Issues for Congress”. Congressional Research Service, Washington, DC. 2003.

GNU, Libraries and tutorials for Arduino IMU processing, diakses pada tanggal 1 Pebruari 2016, http://www.tkjelectronics.com/.

HaiYang Chao, YongCan Cao and YangQuan Chen,” Autoplots for Small Unmanned Aerial Vehicles: A Survey”, 2010

Ippolito Corey, “An Autonomous Autopilot Control System Design for Small-Scale UAV’s”, QSS Group, Inc. NASA Ames Research Center, 2012

Ogata, katsuhiko, Edi Laksono (Penterjemah). 1993. Teknik Kontrol Automatik (Sistem Pengaturan) Jilid 2. Jakarta : Erlangga

Antono Djodi, “Motor DC Brushless Tiga Fase-Satu Kutub”, Teknik Elektro Politeknik Negeri Semarang, Semarang, 2012

Understanding PWM, diakses pada tanggal 12 Desember 2014, http://ebldc.com/?p=48

Geoffrey Blewitt, “Basics of the GPS Technique: Observation Equations”, Department of Geomatics, University of Newcastle Newcastle upon Tyne, NE1 7RU, United Kingdom, 1997.

Dasar-Dasar Autopilot atau Flight Controller,diakses pada tanggal 7 Maret 2016, http://aeroengineering.co.id/.

Pesawat Tanpa Awak, Unmanned Aerial Vehicle (UAV), diakses tanggal 8 Maret 2016, http://zonaelektro.net/.

Products Engines for Various Size Tactical UAVs, diakses tanggal 9 Maret 2016, http://www.uavenginesltd.co.uk/products/.

Theodore A. Talay,”Introduction to the Aerodynamics of Flight”, National Aeronautics and Space Administration, Washington, D.C. 1975.

Adverse Yaw and Aircraft Turns, diakses pada tanggal 15 Juni 2016,

http://www.aerospaceweb.org/question/dynamics/q0045.shtml..


Full Text: PDF

CC Licencing


Authors who publish with this journal agree to the following terms:
- Authors retain copyright and grant the journal right of first publication with the work simultaneously licensed under a Creative Commons Attribution License that allows others to share the work with an acknowledgement of the work's authorship and initial publication in this journal.
- Authors are able to enter into separate, additional contractual arrangements for the non-exclusive distribution of the journal's published version of the work (e.g., post it to an institutional repository or publish it in a book), with an acknowledgement of its initial publication in this journal.
- Authors are permitted and encouraged to post their work online (e.g., in institutional repositories or on their website) prior to and during the submission process, as it can lead to productive exchanges, as well as earlier and greater citation of published work (See The Effect of Open Access).

Refbacks

  • There are currently no refbacks.


Creative Commons License
Jurnal Teknik ITS by Lembaga Penelitian dan Pengabdian Kepada Masyarakat, LPPM-ITS is licensed under a Creative Commons Attribution-ShareAlike 4.0 International License.
Based on a work at http://ejurnal.its.ac.id/index.php/teknik.
Statistik Pengunjung