DESIGN REQUIREMENT SISTEM UAV

PERSYARATAN DAN PERTIMBANGAN (DESIGN REQUIREMENT) SISTEM UAV 

 Design requirement sistem uav sangat dibutuhkan agar penelitian lebih terarah sesuai dengan tujuan rancangan. Suatu rencana kegiatan semua bermula dari persyaratan kebutuhan dan tujuan kegiatan tersebut dibuat.

DRO sistem uav dibuat dalam format technical note yang dijabarkan secara umum untuk menjadi rambu-rambu dalam pengerjaan desain berikutnya.

DRO berisi bagian-bagian berikut:

1. Pendahuluan
2. Sub sistem
3. Persyaratan umum sistem uav dan rekomendasi
4. Kesimpulan
5. Referensi

I. PENDAHULUAN

Telah terjadi  peningkatan tuntutan di dunia modern untuk menggunakan sistem UAV sebagai alat Intelligence, Reconnaissance, surveillance dan sistem akuisisi target sasaran. Meskipun persyaratan UAV berubah berdasarkan misi yang dilakukan, harapan yang diinginkan umumnya sama untuk setiap jenis uav. Efektivitas biaya, kehandalan,  mudah perawatan,  kegunaan dan ketersediaan operasional adalah beberapa persyaratan sistem yang harus dimiliki. Selain itu, semua sistem UAV juga harus memenuhi persyaratan dasar tertentu, seperti diuraikan di bawah ini:

·         Melakukan pengawasan dan misi pengintai yang efisien untuk angkatan bersenjata.

·         Operasi siang dan malam hari hari

·         Operasi dalam berbagai kondisi cuaca

·         Operasi di berbagai ketinggian

·         Operasi pada Beyond Line-of-Sight (BLOS)

·         Operasi Real-time

·         Kemampuan multi-misi dan sebagainya

Persyaratan ini membantu untuk menentukan spesifikasi sistem UAV pada parameter kinerja
subsistem  berikut:

·         Wahana terbang (airframe uav)

·         Stasiun Kendali di Bumi (Ground Control Station)

·         Muatan  (payload)

·         Komunikasi data (Data-link )

·         Peralatan pendukung lainnya

Parameter kinerja secara erat saling berkaitan dari sub sistem yang disebutkan di atas. Pada tahap awal definisi rancangan dan persyaratan program yang direncanakan selalu melampaui kemajuan teknologi yang ada. Namun definisi rancangan biaya-kinerja sistem secara optimal dapat dicapai dengan studi desain, menentukan konsep operasional dan kemampuan teknologi yang ada sebagai parameter yang dipertimbangkan.

Persyaratan dan spesifikasi sistem untuk setiap subsistem dibahas di tulisan ini. Setelah diuraikan subsistem tersebut, kemudian diestimasi isu-isu umum seperti keandalan, ketersediaan, kemampuan pemeliharaan, mobilitas: transportability, deployability, keberlanjutan, kondisi ingkungan, ketahanan hidup (surviveability): keamanan, pertukaran dan aspek modularitas sistem UAV.

2. Subsistem

2.1 Air frame/Aerial Vehicle

(Wahana Terbang)

a. Jangkauan (Range) didefinisikan sebagai jarak maksimum UAV dapat melakukan perjalanan sepanjang jarak dari titik awal yang tentu saja dengan membawa payload  untuk melaksanakan misi tertentu, dan kembali lagi tanpa pengisian bahan bakar dengan mempertimbangkan semua faktor keselamatan. Jarak operasi ini secara langsung tergantung pada tingkat unit militer (jika digunakan keperluan militer) yang akan  mengoperasikan  sistem dan idealnya mencakup area operasi yang diinginkan.

b. Daya tahan operasi terbang (Endurance) merupakan parameter penting yang mendefinisikan cakupan air frame pada kecepatan operasi tertentu, ketinggian tertentu dan dapat dilihat menggunakan sensor-sensor yang sesuai. Endurance terutama tergantung pada desain aerodinamik air frame dan jumlah bahan bakar yang digunakan. Meningkatkan kapasitas bahan bakar biasanya merupakan masalah jika ruang dan berat bahan bakar yang diizinkan terbatas. Desain aerodynamic untuk sistem yang mempunyai daya tahan tinggi biasanya menghasilkan konfigurasi jenis glider. Total daya tahan mencakup total waktu dari take-off sampai mendarat. Parameter ini ditentukan berdasarkan durasi misi yang diinginkan user untuk armada udara dengan arah yang telah ditentukan. Sebuah sistem berdaya tahan tinggi biasanya tidak memiliki penerbangan tinggi atau kecepatan terbang yang tinggi  yang kemungkinan bisa menghabiskan banyak waktu saat menjauh (cruise-out), mendekat (cruise-back) dan fase persiapan landing, terutama ketika radius penerbangan jauh.

c. Typical ketinggian terbang dapat didefinisikan sebagai ketinggian di mana kinerja payload (misalnya kualitas gambar) dan cakupan pancaran dapat diperoleh dengan mode operasi yang diinginkan (melalui data link atau recording otomatis). Altitude yang lebih tinggi  dapat area cakupan lebih luas, lebih survive dan bisa line-of-sight untuk operasi data link. Namun, ada beberapa keterbatasan untuk mencapai ketinggian operasi yang tinggi. Selain  dari keterbatasan teknis payload, ketinggian yang lebih tinggi memerlukan penggunaan mesin piston khusus, atau bahkan mesin turbin. Mesin turbin memiliki rasio power-to-weight yang lebih tinggi dan konsumsi bahan bakar khusus yang lebih rendah, tetapi biaya yang digunakan biasanya 3 - 4 kali lipat dari mesin piston yang sebanding.

Ketinggian operasional juga tergantung pada keterbatasan kontrol traffic udara. Ini tidak boleh dilupakan bahwa air frame tak berawak (uav) adalah benda berbahaya bagi
air frame berawak (manned vehicle) di langit. Oleh karena itu parameter kontrol lalulintas (traffic) udara ini harus dipertimbangkan.

d. Ketinggian maksimum (maximum altitude) adalah penting terutama jika operasi terbang di daerah banyak pegunungan. Keterbatasan yang sama untuk ketinggian operasi juga berlaku untuk  ketinggian maksimum. Satu  ertimbangan penting bagi ketinggian maksimum adalah layanan ketinggian, artinya kecepatan menanjak 100-feet/min dan bukan ketinggian mutlak yang butuh waktu lama untuk mencapainya.

e. Terbang dan kecepatan maksimum (The Cruise and Maximum Speed) tergantung pada kekuatan mesin dan desain aerodinamis air frame. Sebagaimana disebutkan sebelumnya di atas bahwa kebutuhan daya tahan tinggi  berbanding terbalik (bertentangan) dengan kebutuhan kecepatan tinggi karena desain ketahanan tinggi biasanya memiliki mesin kecil yang efisien (dibandingkan dengan ukurannya) dan sayap besar dengan drag tinggi.  Persyaratan kecepatan terbang (cruise) tergantung oleh lama waktu misi.

f. Kecepatan menjelajah (Loiter Speed) biasanya kecepatan optimal selama endurance dan seberapa lambat.  Kecepatan menjelajah secara langsung mempengaruhi cakupan area payload.

g. Kecepatan menanjak (Climb Rate) adalah terkait dengan performa kecepatan dan ketinggian air frame. Ini adalah parameter operasional penting terutama ketika jarak dekat dan / atau curam. Climb rate tinggi juga meningkatkan survivability air frame.

 2.2 Ground Control Station

Ground Control Station (GCS) adalah pusat kendali operasional dari seluruh sistem UAV (Gambar 2). Bagian ini mengontrol peluncuran, penerbangan dan pemulihan air frame, menerima dan memproses data dari muatan (payload), mengontrol operasi payload (sering secara real time) dan menyediakan antarmuka antara sistem UAV dengan dunia luar.

Beberapa fungsi yang diharapkan dari sebuah GCS dapat digambarkan sebagai berikut:

 2.2.1 Umum

GCS seharusnya:

a.       Menyediakan sebuah arsitektur sistem terbuka sehingga dapat mendukung kebutuhan masa depan, seperti sistem ekspansi di masa depan, arsitektur sistem harus mendukung tanpa restrukturisasi GCS secara total.

b.       terukur sehingga dapat digunakan dalam platform yang berbeda (kendaraan darat, udara, kapal laut).

c.        modular sehingga atribut sistem dapat diubah dengan perubahan fisik modul.

d.       fleksibel sehingga user dan persyaratan misi bisa bervariasi, atribut-atribut sistem dapat dengan mudah diubah.

e.        Mampu melaksanakan pemeliharaan perangkat lunak (software) dan menampilkan hasil status yang sesuai.

f.        Telah dirancang ergonomis  dan terdapat display.

g.        Mampu beroperasi dalam kondisi lingkungan tertentu.

h.       Mudah digunakan dan diangkut.

2.2.2  Perencanaan, Pengendalian dan  Pemantauan Misi

GCS seharusnya:

a.       Memiliki fungsi yang memungkinkan operator untuk menentukan dan merencanakan misi UAV.

b.       Diizinkan misi dinamis dan tes ulang payload setelah semua tahap pelaksanaan misi telah dikerjakan.

c.        Menyediakan fungsi yang diperlukan untuk meng-upload rencana rute penerbangan dan rencana payload ke UAV melalui sistem data link yang berkoneksi langsung dengan bagian ground control station.

d.       secara otomatis memeriksa validitas dari rencana misi yang dijalankan sebelum di-upload meliputi batasan ketinggian, batasan payload, berbagai keterbatasan data link, pembatasan wilayah udara, keterbatasan bahan bakar, ancaman kendala yang akan dihadapi, efek masking daerah link data (blank link data), dan maksimum loss kontak rencana link.

e.        memiliki kemampuan untuk mengontrol dan memonitor air frame atau AV (Aerial Vehicle), payload data link, dan terkoneksi selama pelaksanaan sebuah misi.

f.        memiliki kemampuan untuk mengendalikan dan memantau beberapa UAV (multi UAV).

g.        meloloskan kontrol dari UAV ke GCS lain dan mampu mengambil alih sebuah UAV dari GCS lain

h.       melaksanakan rencana tindakan darurat (emergency) untuk mengendalikan AV selama peralatan gagal operasi (failure).

i.         memantau payload dan data telemetri secara real-time dan mencatat semua data untuk meninjau dan pengolahan data selanjutnya.

j.         menerima, memproses, menampilkan dan mengeksploitasi output data payload

k.       menampilkan pada monitor yang sama data yang berasal lebih dari satu payload secara bersamaan.

 2.2.3 Sistem Antarmuka

GCS seharusnya

a.       menyediakan interface dengan berbagai expand system untuk memenuhi persyaratan operasional.

b.       mengelola semua aspek sistem antarmuka expand system untuk pengolahan termasuk menerima dan mengirimkan informasi taktis.

 2.2.4 Keselamatan dan Keamanan ( Safety and Scurity)

GCS seharusnya:

a.       memiliki perhatian dan peringatan jika sistem UAV masuk ke mode operasi yang tidak aman.

b.       menyediakan informasi yang diperlukan agar memungkinkan operator dapat menjaga pemisahan jarak yang aman dari pesawat lainnya (berawak atau tak berawak).

c.        mampu mengembalikan power dalam waktu yang cukup untuk menghindari hilangnya kontrol UAV selama power padam (outage-di luar jangkauan).

d.       didesain untuk melindungi komunikasi dan data link terhadap ancaman Electronic Warfare (EW) dan kerusakan fisik.

 2.3 Muatan (payload)

Istilah “payload” merujuk pada peralatan yang akan ditambahkan ke UAV untuk tujuan melakukan beberapa misi operasi (Gambar 2). Ini tidak termasuk avionik penerbangan (peralatan navigasi), Data-link dan bahan bakar.

Menggunakan definisi ini, kapasitas payload UAV adalah besarnya ukuran, berat dan gaya yang tersedia untuk melakukan fungsi di atas kemampuan dasar untuk  take-off, terbang dan mendarat.

Jenis payload yang dibawa oleh air frame ditentukan oleh persyaratan misi yang berbeda-beda oleh user. Payload reconnaissance (pengintaian) adalah yang paling umum digunakan oleh sistem UAV dan prioritas tertinggi bagi sebagian besar user di bidang militer. Teknologi utama  misi payload pengintaian adalah Electro-Optik (EO), Inframerah (Infra red)  dan Synthetic Aperture Radar (SAP). Kunci isu  terkait dengan teknologi ini adalah; memiliki resolusi cukup  untuk melihat jarak jauh dan pada saat yang sama dapat meng-cover daerah yang cukup luas, dan memiliki payload yang kecil, ringan, konsumsi daya rendah dan harga (biaya) yang terjangkau, sehingga UAV dapat membawanya untuk jangka waktu cukup lama yang pada akhirnya dapat memuaskan kebutuhan user. Selain itu, dapat dikolaborasikan dengan sensor lainnya, seperti range finder’s (sistem tracking)  dan sistem navigasi UAV, payload dapat digunakan untuk menentukan lokasi target dengan tingkat kepresisian yang tergantung pada penggunaan informasi yang akan dituju.

Untuk user dan perancang sistem UAV, menentukan payload optimal untuk persyaratan sebuah misi merupakan pertimbangan primer yang penting. Keuntungan dari pemilihan jenis sensor yang berpotensi untuk memenuhi berbagai tujuan misi harus dikaji.  Harus dipertimbangkan pesatnya perkembangan teknologi di bidang sensor dan pengolahan sinyal yang probabilitasnya besar sebagai solusi baru terhadap masalah payload ini. Beberapa misi mengharuskan untuk menempatkan dan mengendalikan lebih dari satu payload pada saat yang sama.

Apapun persyaratan operasional payload, titik penting lainnya adalah memiliki sistem modular payload. Dengan kata lain, misi payload yang berbeda-beda seperti pengintai, Electronic Warfare (EW), deteksi sumber alam tambang, meteorologi dan lain-lain harus mudah terpasang dalam AV (air frame) tanpa modifikasi software dan hardware. Setelah data payload dalam GCS tidak cukup disimpan di memori sendiri, perlu melakukan evaluasi data dan juga harus disebarluaskan ke saluran unit aktif secara real time melalui jaringan komputer.

2.4 Data-link

Data-link adalah subsistem utama bagi sistem UAV. Data link menyediakan komunikasi dua arah, baik atas permintaan atau secara terus-menerus. Up-link menyediakan jalur kendali  penerbangan air frame dan perintah untuk payload tersebut. Downlink menyediakan data kecepatan rendah untuk menyalurkan data jawaban perintah dan mengirimkan informasi status tentang air frame serta saluran data kecepatan tinggi untuk data payload seperti video dan radar. Data-link biasanya terdiri dari dua subsistem utama: Air Data Terminal (ADT bagian Data-link yang terletak pada air frame) dan Ground Data Terminal (GDT: peralatan di bumi (Gambar 2)). Data Payload juga dapat diterima melalui penggunaan terminal pasif video jarak jauh (Gambar 3). Jika digunakan pada medan pertempuran sistem UAV mungkin menghadapi berbagai ancaman EW, termasuk mencari arah untuk menargetkan artileri di stasiun bumi, amunisi anti-radiasi (ARMS) untuk melindungi bagian GDT  di GCS, intersepsi dan eksploitasi, tipu daya dan kemacetan data-link. Hal ini sangat diharapkan bahwa Data-link memberikan perlindungan lebih terhadap ancaman ini semaksimal kemampuannya.

Tergantung pada misi dan sekenario, ketentuan-ketentuan yang diinginkan untuk data-link UAV dapat  diringkas sebagai berikut:

i. Ketersediaan Alokasi Frekuensi yang luas (Wordwide): Beroperasi pada frekuensi di semua lokasi yang menarik bagi user di masa damai dan juga tersedia selama masa perang.

ii. Ketahanan terhadap interferensi yang tidak disengaja: tetap mampu beroperasi meskipun sesekali ada sinyal RF (inband) yang mengganggu dari sistem lain.

iii. Probabilitas Intercept Rendah (LPI-Low Probability of Intercept): ini sangat dibutuhkan untuk up-link, karena GCS cenderung harus tetap diam untuk waktu yang lama sementara air frame bergerak di udara,  sehingga target untuk artileri atau homing rudal bisa tepat sasaran. 

LPI dapat diperoleh dengan teknik penyebaran frekuensi, kelincahan frekuensi, manajemen daya, sinyal low duty cycles dan menggunakan antena directional.

iv. Keamanan (security): mengetahui jika sinyal dicegat (disadap) karena sinyal encoding.

Secara umum, tampak bahwa faktor keamanan adalah kurang mendapat perhatian di bagian data-link UAV. Tetapi, beberapa misi intelijen bisa memanfaatkan persyaratan security ini.

v. Resistensi terhadap Jamming: tetap berhasil beroperasi meskipun ada upaya sengaja untuk mengganngu jalur up-link dan/atau down-link. Prioritas keseluruhan kemampuan anti-jam tergantung pada  ancaman bahwa UAV diharapkan masih mampu menyelesaikan misi dengan dapat mentolerir adanya jamming.

vi. Resistensi terhadap Tipu daya (Deception):  dapat menolak sinyal perintah (command) oleh musuh yang mengirim perintah ke air frame atau informasi untuk tipu daya ke GDT di GCS.

Gambar 1. Contoh System uav

Gambar 2. Contoh GCS, GDT dan Payload

Gambar 3. Contoh Terminal remote video


Gambar 4. Contoh Konsep misi uav
Tipu Daya pada up-link akan memungkinkan musuh untuk menguasai air frame dan bisa mematahkannya, menggunakan untuk menyerang balik, atau menjinakkan dari misinya. Proses penipuan dari sisi up-link hanya butuh air frame dapat menerima satu perintah bencana (misalnya mesin berhenti, mengalihkan frekuensi data-link, merubah ketinggian menjadi lebih rendah, dll). Penipuan di sisi downlink adalah lebih rumit, karena operator cenderung dapat mengenalinya. Resistensi terhadap penipuan dapat disediakan oleh kode otentikasi dan oleh beberapa teknik yang  memberikan ketahanan terhadap jamming, seperti transmisi spread-spectrum menggunakan kode pengaman.

Keterbatasan jarak Line-of-Sight, posisi relatif air frame / GCS, ketersediaan link, karakteristik data, EW dan persyaratan lingkungan instalasi merupakan karakteristik utama untuk menentukan link data untuk sistem UAV. Data link dapat dilakukan dengan hub / penyebaran situs utama dan pemanfaatan relay ( bagian ground, airborne dan satellite) (Gambar 3). Biaya operasional, misi, daerah penyebaran dan karakteristik di atas adalah parameter penting untuk memilih cara memperluas radius misi. Karena user tidak pernah menginginkan kehilangan link antara air frame dan GCS  selama operasi real time, baik data telemetri maupun link video harus selalu prima.

Karena interaksi antara link-data dan seluruh sistem UAV adalah kompleks dan beragam, desain antara keduanya  harus dilakukan di awal proses perancangan sistem secara keseluruhan. Hal ini memungkinkan pemisahan beban antara pengolahan data-link di udara dan di bumi, menentukan persyaratan misi, dan melakukan pelatihan operator.

3. PERSYARATAN UMUM SISTEM UAV DAN REKOMENDASI 

3.1 Keandalan (reliability), perawatan (maintainability), Ketersediaan (avaibility)

a. Keandalan system (system reliability)  adalah parameter yang sangat penting dan merupakan akibat langsung dari kematangan perancangan sistem perangkat keras dan perangkat lunak. Kegagalan perangkat keras dan bug perangkat lunak umumnya pada tahap pengembangan sistem dan efek langsung dari kehandalan sistem. Di antara keseluruhan sistem UAV, mesin dan perangkat lunak dianggap hal yang paling penting. Keandalan ini sangat penting untuk sistem UAV yang lebih besar dan lebih mahal yang dapat membawa banyak payload untuk durasi yang panjang.

b. Keandalan Misi (Mission Reliability) didefinisikan sebagai probabilitas bahwa sistem UAV akan melakukan kegagalan selama semua tahap dari misi yang ditetapkan, termasuk pra-penerbangan, take-off, cruise-out, operasi payload, operasi data link, cruiseback dan pendaratan (landing). Kebanyakan kecelakaan terjadi selama fase pendaratan, dan metode otomatis pendaratan menjadi lebih umum untuk mengurangi kesalahan manusia dan masalah-masalah yang berhubungan dengan cuaca. Icing (situasi bersalju) adalah masalah umum yang akan mempengaruhi keandalan misi.

c. Mudah Perawatannya (Maintainabilitv) adalah kemampuan sistem untuk dipertahankan atau dikembalikan ke kondisi operasi setelah pemeliharaan dilakukan oleh personel yang memiliki ketrampilan yang telah ditetapkan sesuai dengan  prosedur yang ditentukan dan di setiap tingkat ditentukan pemeliharaan dan perbaikan sesuai sumber daya yang ada. Waktu rata-rata Untuk Perbaikan (MTIX-Mean Time To Repair) atau pemeliharaan langsung orang-jam per jam penerbangan (DMMI-WH- direct maintenance man-hours per flight hour) sering digunakan sebagai parameter untuk mengukur pemeliharaan sistem.

d. Ketersediaan Operasional (Avaibility Operational)  adalah probabilitas bahwa suatu sistem beroperasi dan siap untuk melaksanakan misi yang dimaksudkan pada waktu tertentu di lingkungan operasional yang ditentukan. Hal ini didasarkan pada faktor-faktor kehandalan dan kemudahan perawatan desain dan pemeliharaan ( secara preventif dan korektif), pasokan sumber daya (logistik) dan waktu yang dibutuhkan pada proses administrasi.

 3.2 Mobilitas (mobility), Mudah transportasinya (Transportability), Deployability

 Mobility (mobilitas), Transportability (transportabilitas) dan deployability sistem UAV sebagian besar ditentukan oleh persyaratan existing operasional dan infrastruktur yang tersedia.

a. Mobility adalah kemampuan sistem untuk mampu dipindahkan dari satu tempat ke tempat lain, sementara uav tetap mempertahankan kemampuan untuk memenuhi misi utamanya.

b.Transportability adalah kemampuan sistem dapat dipindahkan menggunakan sarana transportasi, propulsi diri atau operator (lewat jalan raya, kereta api, sungai, dan lewat udara).

c. Persyaratan  deployability didefinisikan dalam hal batas numerik (misalnya dua pesawat uav). Batas-batas harus berhubungan dengan transportasi yang spesifik yang mana jumlah barang lebih dari jarak tertentu untuk jangka waktu penyebaran tertentu (yang mendefinisikan suku cadang dan perlengkapan yang dibutuhkan) (5). Sebuah sistem UAV taktis biasanya membutuhkan mobilitas dan transportability yang lebih banyak daripada sistem UAV besar yang akan beroperasi dari pangkalan yang sama untuk jangka waktu yang lama. Kebutuhan mobilitas untuk sistem taktis tidak memerlukan sistem runway (landasan pacu). Solusinyamungkin dengan mendesain sistem pacu pendek (Short Take-off) dan operasi Landing (STOL) dari landasan pacu yang  tidak siap, meluncurkan dengan cara  melontarkan atau menggunakan air frame VTOL.

 3.3 Keberlanjutan (Sustainability)

Operasional Keberlanjutan adalah kemampuan untuk mempertahankan ke tingkat  kebutuhan yang diperlukan dan durasi aktivitas operasi untuk mencapai tujuan misi (misal misi surveillance atau misi militer). Fungsi ini harus bisa menyediakan dan mempertahankan level kesiapan pasukan (jika dipakai dalam misi militer) meliputi material dan bahan habis pakai yang diperlukan (4). Sistem UAV harus mampu  menyelesaikan sebuah operasi yang berkelanjutan dari durasi waktu yang ditentukan selama beroperasi tanpa pasokan atau dukungan lagi dari personil lainnya, agar memiliki tingkat ketersediaan yang tinggi. Ini terutama penting bagi UAV taktis dengan  sistem mobilitas tinggi.

 3.4  Kondisi Lingkungan dan Efek elektromagnetik

Desain sistem UAV harus memungkinkan mampu beroperasi, disimpanan dan terdapat dukungan transportasi di lingkungan operasional yang ditetapkan oleh user. Kondisi lingkungan biasanya menyangkut kondisi suhu,  kelembaban, curah hujan,  kecepatan angin, debu, radiasi matahari dan icing (salju).  Terdapat spesifikasi persyaratan secara terpisah yang biasanya dibutuhkan untuk setiap mode; seperti pengoperasian, penyimpanan dan transportasi. Tindakan harus diambil untuk masalah kecepatan angin jika uji penerbangan dilakukan di pantai, tetapi dampaknya pada biaya dan kinerja yang tidak boleh diabaikan (perlu dianalisis dan diperhitungkan). Efek elektromagnetik sangat penting untuk sistem UAV yang sangat bergantung pada sistem avionik dan data link  dalam melaksanakan misinya. Untuk pengembangan lebih lanjut diperlukan analisis dan pemodelan EMI (Electronic Mangnetic Interference) yang sangat mempengaruhi sistem avionic UAV.

3.5 Ketahanan hidup (Surviveability) dan Kerentanan (Vulnerability)

Sangat penting  untuk UAV terutama untuk pendeteksian operasi di daerah yang bermusuhan. Biasanya diperlukan alat-alat pendeteksi berikut:

- Kamera kecil secara visual untuk mengintai

- Radar Penampang Kecil

- Emisi elektronik Kecil

- Emisi akustik Kecil

3.6. Safety (Keselamatan)

Langkah-langkah keselamatan harus diambil agar tidak mengalami kendala yang berbahaya yang tidak diinginkan. Risiko cedera personil atau kerusakan material sistem perangkat keras, perangkat lunak, prosedur  atau  lingkungan yang berbahaya harus diperhitungkan  pada tingkat yang dapat diterima. Sistem penetapan mode darurat dan sistem terminasi (pemberhentian) penerbangan
dapat meningkatkan keselamatan operasional. Namun, UAV yang lebih besar mungkin memiliki keterbatasan ruang dan berat untuk sistem terminasi, dan karena itu harus memiliki  tingkat kehandalan yang lebih baik. Menggunakan relay komunikasi antara GCS dan Air Traffic Control (ATC) adalah solusi yang baik untuk meningkatkan keselamatan lalu lintas udara.

3.7 Kemampuan Pertukaran (Interchangeability) dan Sistem Modular (Modularity)

                Pertukaran hanya berarti jika semua bagian yang memiliki nomor produksi yang sama itu secara  langsung dapat dipertukarkan satu sama lain pada airframe satu dengan lainnya yang bertipe sama, tanpa perubahan apapun. Konsep yang optimal bagi user sistem UAV adalah jenis modular pada bagian  integrasi payload, tersedia instrumentasi khusus sebelum terintegrasi ke sistem keseluruhan payload UAV. Diharapkan integrasi ke airframe tinggal memasukkan ke ruang payload dan menghubungkan daya dan  kabel data. Interchangeable/modularity payload memungkinkan lebih  simple jika terjadi short mission (misi-misi jangka waktu pendek) pada uav di saat waktu-waktu kritis.

3.8. Potensi Perkembangan sistem

                Sistem UAV harus memfasilitasi upgrade  untuk mengakomodasi berbagai sensor di payload. Potensi perkembangan mendatang juga harus dipertimbangkan dalam wilayah berikut:

·         Extended payload range (rentang penambahan payload).

·         Kemampuan air frame terhadap penambahan berat, volume dan konsumsi daya .

·         Kemampuan air frame untuk antarmuka dengan suku cadang sistem avionik .

·         Kemampuan lebar frekwensi (bandwidth) Data-Link.

·         Kemampuan  GCS untuk mengoperasikan sistem payload mendatang.

·         Kemampuan resources (piranti) Komputer ( memori, waktu, dll) untuk mengoperasikan GCS

4. KESIMPULAN

Tuntutan penggunaan uav untuk aplikasi Intelligence, Reconnaissance, surveillance dan sistem akuisisi target sasaran telah menjadi tuntutan di zaman sekarang.  Air frame, data link, payload ground control station dan sub-sistem lainnya memerlukan keahlian teknologi masing-masing, sehingga dibutuhkan sumber daya manusia yang berkompeten di masing-masing bagian. Oleh karena itu desain sistem keseluruhan menjadi faktor penting dengan memperhitungkan desain semua sub-sistem. Hal ini akan mempengaruhi secara langsung terhadap misi operasi uav.

Dalam tulisan ini telah disampaikan saran-saran dan rekomendasi agar menjadi kriteria desain uav yang akan dilakukan oleh bidang Avionic Pustekbang LAPAN. 

 REFERENSI:

 [1].Options for Enhancing the DOD’s UAV Programs,CBO Paper, September 1998

 [2]. UAV Annual Report, DARO, November 1997

 [3]. Pre-Feasibility Study on UAV Systems Interoperability, NIAG SG-53, Feb. 1998

 [4].Introduction to UAV Systems, Paul G. Fahlstrom,Thomas J. Gleason

 [5]. Remotely Piloted Vehicles, Twelfth International Conference, Bristol, UK

 [6] Louise Barkhuus, System Requirements and Design, IS3 Lecture 4, October 13th 2006

 [7] Sami El Ferik, Design Requirements of a Newly Developed UAV as a Research Platform at KFUPM: Control, Telemetry, and Navigation Systems, King Fahd University of Petroleum and Minerals, Dhahran 31261, Saudi Arabia

 [8] 542-200 - Exhibit III, Revision A, Mars Global Surveyor Spacecraft Requirements, September 10, 1996,http://mars.jpl.nasa.gov/mgs/scsys/e3/

[9] Bernard C Rogers (MRAeS AMAPM), Design And Airworthiness Requirements For Military Unmanned Air Vehicle SystemS, ADRP2c, MOD UK, Defence Procurement Agency (DPA), 1999

Posted in: Design Requirement