http://ejournal.undip.ac.id/index.php/kapal
1829-8370 (p)
2301-9069 (e)

## Perancangan Kendali Manuver Untuk Menghindari Tabrakan Pada Kapal Patroli Cepat Berbasis Pengujian Model
Kusnindar Priohutomo 1)*) , A.A. Masroeri 2) , Chandra Permana 1)
1) Balai Teknologi Hidrodinamika, Badan Pengkajian dan Penerapan Teknologi Jl. Hidrodinamika, Kompleks ITS, Surabaya, Indonesia, 60112
2) Departemen Teknik Sistem Perkapalan, Fakultas Teknologi Kelautan, ITS, Surabaya, Indonesia, 60112
diajukan pada : 08/08/17          direvisi pada : 13/10/17          diterima pada : 26/10/17

## Abstrak
Kendali manuver kapal untuk menghindari tabrakan menjadi masalah penting pada sebagian besar sistem transportasi kapal.  Banyak  kajian  yang  dilakukan  agar  kapal  dapat  terhindar  dari  tabrakan.  Tetapi  semuanya  menggunakan pendekatan  numerik.  Pendekatan  numerik  memiliki  kelemahan  yaitu  nilai  yang  diperoleh  adalah  nilai  hampiran  dan bukan nilai exact. Oleh karena itu perlu dilakukan kajian kendali manuver kapal menggunakan pendekatan pengujian skala model. Pada paper ini akan dibahas perancangan kendali manuver yang akan digunakan pada model kapal untuk menghindarkan  kapal  dari  tabrakan.  Dimana  didalam  sistem  kendali  tersebut  terdapat  beberapa  sensor,  antara  lain sensor  ultrasonic,  sensor  gyro  dan  kamera  Qualysis.  Pengujian  dilakukan  di  kolam  Manuvering  Ocean  Basin  milik Balai  Teknologi  Hidrodinamika  (d/h  LHI),  BPP. Teknologi.  Model  kapal  yang  digunakan  adalah kapal  patroli  cepat (fast  patrol  boat).  Halangan  yang  dipasang  berjumlah  1  dan  dalam  posisi  diam.  Dari  pengujian  model  kapal  yang dilakukan,  perancangan  kendali  manuver  terbukti  mampu  menghindarkan  kapal  dari  terjadinya  tabrakan.  Jarak minimum kapal dan halangan pada jarak tabrakan 250 m sebesar 88,25 m, pada jarak tabrakan 200 m sebesar 47,33 m sedangkan pada jarak tabrakan 150 m sebesar 12,75 m.
Copyright © 2017, KAPAL , 1829-8370 (p), 2301-9069(e)
Kata Kunci : kendali manuver, menghindari tabrakan, kapal patroli cepat,, jarak tabrakan

## 1. PENDAHULAN
Menghindari  tabrakan  menjadi  masalah penting  pada  sebagian  besar  sistem  transportasi kapal.  Tujuan  dari  manuver  anti  tabrakan adalah agar  kapal  terhindar  dari  resiko  tabrakan  dan menentukan  tindakan  untuk  menghindari  atau mengurangi tabrakan [1].
Banyak  penelitian  tentang  perancangan kendali  untuk  menghindari  tabrakan  pada  kapal dengan  berbagai  metode.  Metode  yang  pernah digunakan  antara  lain,  metode  perhitungan manual, metode H autopilot, metode logika fuzzy dan  neurofuzzy  [2].  Setiap  metode  memiliki kelebihan  dan  kekurangan  yang  berbeda.  Metode
numerik  memiliki  kekurangan  yaitu  nilai  yang dihasilkan  merupakan  nilai  hampiran  dan  bukan nilai  exact.Beberapa  kajian  yang  terkait  dengan menghindari tabrakan kapal antara lain:
[3] Kajian  tentang  “Perancangan  Sistem Kontrol Berbasis Logika Fuzzy Pada Kapal Niaga Untuk  Menghindari  Benda  Asing  Di  Perairan Tanjung Perak”. Benda asing ini dimaksud adalah jaring-jaring ikan, batu karang dan kapal nelayan. Setpoint  sistem  pengendalian  ini  adalah  lintasan (jarak  antara  benda  asing  dengan  posisi  kapal yang  diharapkan).  Objek  yang  digunakan  pada penelitian ini adalah kapal niaga. Tipe logika fuzzy yang  digunakan  adalah fuzzy Sugeno  dengan masukan error yaw (e) dan yaw rate (r). Keluaran fuzzy  adalah  sinyal  command  rudder  (δc).  Dari hasil  penelitian  ini  menyatakan,  bahwa:  (a)

## JURNAL ILMU PENGETAHUAN & TEKNOLOGI KELAUTAN KAPAL
*) Penulis Korespondensi : Email : kusnindar.priohutomo@gmail.com
Masukan  fuzzy  berupa  error  yaw  (e)  dan  yaw  rat (r).  Masing-masing  masukan  memiliki  7  fungsi keanggotaan.  Sedangkan  keluaran  fuzzy  berupa sinyal  command  rudder  (δ)  dengan  7  fungsi keanggotaan.  Error  yaw  memiliki  rentang  data antara -35 sampai 35. Yaw rate memiliki rentang - 7  sampai  7.  Untuk  fungsi  keanggotaan  keluaran fuzzy,  merupakan  nilai  tunggal  yaitu  NB=-3, NM=-2,  NS=-1  ,Z=0,  PS=1,  PM=2,  PB=3.  (b) Diperoleh waktu kestabilan pada pengujian sistem pengendalian  pada  setpoint  konstan,  yaitu  untuk mencapai  k  estabilan  pada  sudut  27.5  deg diperlukan  waktu  sekitar  470 detik.  (c)  Pengujian sistem  pengendalian  dengan  setpoint  lintasan, menunjukkan  respon  terbaik  pada  pengujian  1 dengan error steady state minimal mencapai angka 0.34%.  Sedangkan  pada  pengujian  2  error  steady state minimal mencapai angka 6.1%
[4] Kajian  tentang  “Perancangan  Sistem Kontrol  Logika  Fuzzy  Pada  Manuver  Nonlinier Kapal Perang Kelas Sigma”. Dari penelitian yang dilakukan  dapat  diambil  kesimpulan  bahwa  pada pengujian open  loop ,  respon  yang  dihasilkan masih  belum  stabli  dan  menanjak  menuju  tak hingga  baik  pada  saat  uji turning  step 20 0 dan  30 0 . Hal ini dikarenakan sistem open loop merpakan persamaan  orde  tinggi  sehingga  respon  sistem sangat  cepat  dan  tidak  terkendali.  Pada  pengujian close loop dengan turning step 20 0 tanpa gangguan diperoleh maksimum  overshoot sebesar  5,3 0 , settling  time 100  detik, rise  time sebesar  11 detik dan peak time sebesar 25,3 detik. Pada uji turning step  30°  diperoleh maksimum  overshoot sebesar 6,4°, settling  time 104,5  detik, rise  time sebesar 7,3  detik  dan peak  time sebesar  30  detik.  Pada pengujian close  loop dengan turning  step 20° dengan  gangguan  diperoleh maksimum  overshoot sebesar  5,16°, settling  time 90,3  detik, rise  time sebesar  10,35  detik  dan peak  time sebesar  26,2 detik.  Pada  uji  turning  step  30°  diperoleh maksimum  overshoot sebesar  6,7°, settling  time 98,3  detik, rise  time sebesar  13,2  detik  dan peak time sebesar  68,4  detik. Error  tracking pada pengujian close loop tanpa halangan diam sebesar 0,016  meter  tanpa  gangguan  dan  0,0156  meter dengan  gangguan.  Sedangkan error  tracking dengan  halangan  diam  sebesar  23,15  meter  tanpa gangguan  dan  23,19  meter  dengan  gangguan. Performansi manuver telah sesuai dengan standard  IMO  dengan advance  diameter sebesar 154,33  meter  atau  sebesar  1,45 dan jarak  tactical diameter sebesar  182,8  meter  atau  sebesar  1,72  . Untuk  penelitian  berikutnya,  dapat  dilakukan perancangan  dengan  menggunakan  mode  kontrol yang  lebih  kompleks  antara  lain  fuzzy  sliding mode  kontrol  dengan  halangan  dan  gangguan yang bervariasi.
[5] Kajian  tentang  ”Perancangan  Sistem Kendali  Kapal  Untuk  Menghindari  Tabrakan Menggunakan  Pengolahan  Citra”.  Kesimpulan dari  penelitian  ini  adalah:  (a).  Berdasarkan  hasil pengujian  keseluruhan  sistem,  kapal  berhasil menghindari  objek  pada  semua  skenario.  (b) Sistem  bekerja  optimal  ketika  objek  diam,  hal  ini dipengaruhi  oleh  kemampuan  pemrosesan  SBC untuk  mengidentifikasi  objek  dan  gangguan  pada kamera  berupa  distorsi  lensa  pada  kedua  sisi kamera.  (c)  Dengan  menggunakan  pengolahan citra untuk mengindetifikasi jarak objek diketahui bahwa  sudut  optimal  pembacaan  objek  adalah pada  rentang  75 o sampai  dengan  105 o .  Pada pembacaan  koordinat  objek  didapatkan  nilai  rata- rata error pembacaan  koordinat  objek  sebesar 0,868  px  dan  nilai  rata-rata error sudut pembacaan  objek  7,45 o /cm.  (d)  Logika  Fuzzy digunakan  untuk  menentukan  besar  sudut  putar motor servo .  Nilai error hasil  perbandingan pengolahan mikrokontroler dengan Matlab sebesar  0 o sampai  5,61 o .  Sudut  putar  maksimum motor servo adalah ± 45 o dari keadaan lurus (90 o ). Besar sudut ini juga dipengaruhi oleh keterbatasan perputaran rudder .
Dari  beberapa  literatur  maka  dilakukan penelitian  dengan  metode  pengujian  kapal  skala model  di  kolam  pengujian  manuver.  Untuk keperluan pengujian tersebut diperlukan perancangan  kendali  manuver  yang  tepat  agar kapal  dapat  terhindar  dari  tabrakan.  Penggunaan mikrokontoller  dan  beberapa  sensor  antara  lain sensor  jarak  (ultrasonic)  untuk  mendeteksi  jarak kapal  dengan  halangan,  sensor  gyro  untuk mengetahui  pergerakan  yaw  kapal,  servo  rudder untuk  mengetahui  pergerakan  rudder  kapal  dan kamera  Qualysis  untuk  mengetahui  jarak  antara kapal dengan halangan.

## 2. METODE
Metodologi  penelitian  dikembangkan  untuk menghasilkan  rancangan  kendali  manuver  yang baik secara teknis, dimana langkah-langkah dalam metodologi dapat  diuraikan sebagai berikut:

## 2.1 Ukuran Utama Kapal
Pertama  menentukan  ukuran  utama  kapal yang  merupakan  faktor  penting  dalam  mendesain kapal.  Model  kapal  yang  digunakan  mengikuti Kapal  Patroli  Cepat,  dimana  data-data  ukuran utama  kapal  dan  model  yang  akan  digunakan dalam penelitian dapat dilihat pada Tabel 1.

## Tabel 1. Data Utama Kapal
No Data Kapal Skala Asli Skala Model 1 LOA 90,00 m 1,27 m 2 LWL 86,45 m 1,22 m 3 Breadth 13,00 m 0,185 m 4 Draught 3,60 m 0,051 m 5 Displacement 1700 Ton 4,66 kg 6 LCB 54% LPP 7 Service Speed 18 Knot 1,1 m/s 8 Top Speed 28 Knot 1,711 m/s 9 Propeller 3,30 m 0,047 m 2.2 Peralatan  Sistem  Kontrol  Collision Avoidance 2.2.1 Mikrokontoler Arduino Mega 2560 Arduino Mega 2560 adalah papan mikrokontroler  berdasarkan  Atmega  328.  Papan ini  memiliki  54  digital  input/output  pin  (14  pin dapat  digunakan  sebagai  output  PWM),  16  input analog.  16  MKz  osilator  kristal,  USB  koneksi, Jack  listrik,  header  ICSP  dan  tombol  reset. Dengan menghubungkannya ke komputer melalui kabel  USB  atau  power  dihubungkan  dengan adaptor  AC-DC  atau  baterai  untuk  mengaktifkan. Arduino  Mega2560  adalah  versi  terbaru  yang menggantikan  versi  Arduino  Mega.  Gambar mikrokontroller arduino ditunjukkan pada Gambar 1.
Gambar 1. Mikrokontroller Arduino Mega 2560

## 2.2.2 Sensor Ultrasonic
Sensor ultrasonic yang digunakan merupakan modul pengukur jarak non kontak. Untuk memicu dan membaca data pengukuran hanya memerlukan 1 buah pin mikrokontroler. Selain itu disediakan  antarmuka  komunikasi  12C.  Untuk mengaktifkan  sensor  maka  modul  diberi triger pulsa  maka  sensor  akan  mengeluarkan  sinyal PWM dan duty  cycle tersebut  sebagai  jarak  objek dengan sensor. Selanjutnya data ultrasonik dikirim ke mikrokontroler dengan komunikasi serial . Data yang dikirim adalah data 8-bit dengan nilai 5-255 dimana nilai 0 digunakan sebagai tanda akhir data. Gambar  sensor ultrasonic ditunjukkan  pada Gambar 2.
Gambar 2. Sensor Ultrasonic 2.2.3 Sensor IMU
Sensor IMU ( inertial  measurements  unit ) merupakan  sebuah  komponen  inersia  yang digunakan  untuk  panduan  sebuah  sistem  yang umumnya  digunakan  pada  kendaraan  darat, kendaraan laut, dan  roket  kendali.  Sensor IMU bekerja  dengan  mensensing sebuah gerakan, dan perpindahan arah dengan menggunakan kombinasi  sensor accelerometer digunakan  untuk menentukan  percepatan  gravitasi, gyroscopes digunakan  untuk  menentukan  percepatan  sudut dan  sensor magnetometer digunakan  untuk heading atau  menentukan  arah  mata  angin  dan digunakan sebagai refrensi  pada  sumbu yaw. Sensor IMU yang  digunakan  adalah  sensor Gyro dengan  tipe  GY  –  521  yang  ditunjukkan pada Gambar 3.
Gambar 3. Sensor IMU GY – 521

## 2.2.4 Radio Telemetry
Radio telemetry adalah perangkat keras yang berfungsi  untuk  mentransmisikan  sebuah  data dengan menggunakan sistem komunikasi wireless . Radio telemetry yang digunakan adalah tipe 3DR radio  telemetry, dimana radio  telemetry ini memiliki  beberapa  fitur  diantaranya  adalah memiliki transmit  power  up  to  20  dBm dengan maximum  output  power  mencapai  100  mW, memiliki  sensitifitas  -117  dBm,  membutuhkan tegangan  yang  mencapai  3,7  -  6 VDC ,  memiliki frekuensi  433  Mhz  yang  digambarkan  pada Gambar 4.
Gambar 4. Radio Telemetry 433 Mhz 2.3 Perancangan Kontrol Kemudi
2.3.1 Perancangan  Sensor Ultrasonic Model Uji
Pada manual book sensor ultrasonic Elecfreaks  [6],  perancangan  sensor ultrasonic berfungsi  untuk  mengetahui  dan  mengukur  jarak model dengan halangan. Rangkaian block diagram sensor ultrasonic digambarkan pada Gambar 5.
Driver Mikrokontroler Servo Rudder Sensor Ultrasonik Set Point Referensi Output

## Gambar 5. Rangkaian Block Diagram Sensor
Ultrasonic Perancangan sensor ultrasonic tersebut menggunakan komunikasi wire dengan menghubungkan Vcc,  Gnd,  Echo dan trigger pin . Adapun  perancangan  sensor ultrasonic dapat dilihat pada gambar 6
Gambar 6. Perancangan Sensor Ultrasonic
Untuk  menghindari  kapal  dari  tabrakan, maka  sensor  ultrasonic  di  setting  seperti  pada Tabel 2.
Tabel 2. Setting Sensor Ultrasonic
No  Jarak Tabrakan (m) Setting Sensor (m) 1 250 285 2 200 235 3 150 185

## 2.3.2 Perancangan Sensor Gyro Model Uji
Menurut  manual  book  dari  Gyro  and Acceleration Sensor [7], perancangan sensor gyro berfungsi  untuk  mengetahui  dan  mengukur perubahan  sudut heading yaw model  kapal.
Driver Mikrokontroler Servo Rudder Sensor Yaw Set Point Referensi Output
Gambar 7. Rangkaian Block Diagram Sensor Yaw Perancangan sensor gyro tersebut menggunakan  komunikasi  data  serial  berupa  i2c dengan menghubungkan Vcc, Gnd, SDA, SCl dan INT.  Adapun  perancangan  sensor  gyro  dapat dilihat pada Gambar 8.
Gambar 8. Perancangan Sensor Yaw
2.3.3 Perancangan Servo Rudder Model Uji
Perancangan servo rudder berfungsi  untuk mengetahui  dan  mengukur  perubahan  sudut rudder model  kapal.  Rangkaian  block  diagram servo rudder digambarkan pada Gambar 9.
Driver Mikrokontroler Servo Rudder Sensor Yaw Set Point Referensi Output
Gambar 9. Rangkaian Block Diagram Servo Rudder Perancangan servo rudder dengan menggunakan  metode PWM ( Pulse  Width Modulation). Dengan  metode PWM dapat dihasilkan  gerakan servo yang  cukup  akurat dengan resolusi yang diinginkan. Adapun perancangan  servo rudder dapat  dilihat  pada Gambar 10.
Gambar 10. Perancangan Servo Rudder

## 2.3.4 Perancangan  Radio  Telemetry  Model Uji
Pada  manual  book  Advanced  Telemetry System  [8],  perancangan radio  telemetry pada model  uji berfungsi  untuk  mentransmisikan informasi raw data  perubahan  yaw  model  kapal kepada  sistem ground  station dengan  secara realtime . Perancangan radio telemetry pada modle kapal  dengan  menggunakan  2  komunikasi  data serial Rx ( receiver ) dan Tx ( transmitter ). Adapun perancangan radio telemetry yang dapat ditunjukkan pada Gambar 11.
Gambar 11. Perancangan Radio Telemetry
2.4 Sistem Pengukuran Trajectory Model Pengukuran  pergerakan trajectory model selama pengujian dilakukan menggunakan peralatan QTM ( Qualysis  Track  Manager ). QTM adalah  sebuah  perangkat  lunak  yang  dirancang dengan  menggunakan  model  kamera Qualisys , kamera  tersebut  digunakan  sebagai media pengumpulan  data  yang  cepat  dan  tepat.  Sistem ini memungkinkan pengguna untuk merekam data secara real  time baik  dalam  2D,  3D  dan  6DOF dengan  respon  waktu  yang  cepat  [9]. QTM juga dapat  melakukan  identifikasi  marker  secara otomatis  baik  passive  maupun  aktif  marker, mudah dalam penambahan kamera jika diperlukan perluasan objek area yang direkam.
Gambar 12. Tampilan sumbu pada QTM
Pada  saat  capture  pengukuran  dilaksanakan software akan segera merekam pergerakan marker (jika  tidak  ada  setting  delay)  dan  dapat ditampilkan  preview  dari  pengukuran  dengan tombol  preview.  Untuk  sampling  rate  dari pengukuran  sendiri  bisa  diatur  dari capture
periodenya. Hasil dari kalibrasi QTM dapat dilihat pada  Gambar  12.  Dimana  titik  merah  merupakan marker  kapal  yang  telah  dipasang  marker Qualisys,  sedangkan  sumbu  x,  y  dan  z  masing- masing  mewakili  sumbu  yang  ada  di  kolam pengujian.

## 2.5 Skenario Pengujian
Skenario  pengujian  pada  penelitian  ini mengikuti  pattern  dari  COLREG  72  [10]. COLREG  72  telah  mengatur  skenario  untuk menghindari  tabrakan  sesuai  dengan  posisi  kapal, antara  lain  posisi head-on (kapal  berhadapan),
posisi crossing (kapal berpotongan) dan overtaking (kapal  dibelakang  akan  mendahului kapal  didepannya).  Dari  ketiga  skenario  menurut COLREG  72  yang  akan  digunakan  pada penelitian  ini  adalah  skenario head-on (kapal berhadapan). Dimana kedua kapal akan melakukan  pergerkan  kemudi  ( rudder )  ke  arah starboard (kanan).  Sehingga  kapal  terhindar  dari tabrakan.
Pada  penelitian  ini  kecepatan  kapal  dibuat konstan  pada  kecepatan  10  knot.  Sedangkan halangan  dalam  posisi  diam.  Pengujian  dilakukan di  Kolam  MOB  milik  BTH  (d/h  LHI), BPP.Teknologi  pada  kondisi  air  tenang  ( non disturbance ).
Variasi  yang  dilakukan  adalah  variasi  jarak kapal  terhadap  halangan  (jarak  tabrakan)  yaitu 250  meter,  200  meter  dan  150  meter.  Pengujian pada  setiap  variasi  jarak  kapal  terhadap  halangan dilakukan  sebanyak  3x  agar  dapat  diambil  rata- rata.
Data Ukuran Utama Kapal Pembuatan Model Kapal Perancangan Kontrol Kemudi (Sensor Ultrasonic, Sensor Gyro, Sensor Rudder) Kalibrasi Kontrol Kemudi Pengujian Kontrol Kemudi Perhitungan dan Analisa Data
Gambar 13. Flowchart Pengujian

## 3. HASIL DAN PEMBAHASAN
3.1 Trajectory Kapal 3.1.1 Trajectory Kapal Pada Jarak Tabrakan
250 m
Dari  hasil  pengujian  dengan  menggunakan kamera Qualysis didapatkan  grafik trajectory kapal (sumbu x, sumbu y) pada jarak tabrakan 250 m, ditampilkan pada Gambar 14.
Gambar 14. Trajectory Kapal dan Halangan Pada Jarak Tabrakan 250 m
Dari  Gambar  14  terlihat  bahwa  pada  jarak tabrakan  250  m  kapal  masih  dapat  menghindari halangan.

## 3.1.2 Trajectory Kapal Pada Jarak Tabrakan
200 m
Dari  hasil  pengujian  dengan  menggunakan kamera Qualysis didapatkan  grafik trajectory kapal (sumbu x, sumbu y) pada jarak tabrakan 200 m, ditampilkan pada Gambar 15.
Gambar 15. Trajectory Kapal dan Halangan Pada Jarak Tabrakan 200 m
Dari  gambar  15  terlihat  bahwa  pada  jarak tabrakan  200  m  kapal  masih  dapat  menghindari halangan.

## 3.1.3 Trajectory Kapal Pada Jarak Tabrakan 150 m
Dari  hasil  pengujian  dengan  menggunakan kamera Qualysis didapatkan  grafik trajectory kapal (sumbu x, sumbu y) pada jarak tabrakan 150 m, ditampilkan pada Gambar 16.
Gambar 16. Trajectory Kapal dan Halangan Pada Jarak Tabrakan 150 m
Dari  gambar  16  terlihat  bahwa  pada  jarak tabrakan  150  m  kapal  masih  dapat  menghindari halangan.
Gambar 17. Pengujian Menghindari Tabrakan
Pada  Gambar  17,  merupakan  dokumentasi dari  pengujian  kendali  manuver  dengan  jarak tabrakan  250  m.  Tampak  model  kapal  dengan marker  Qualysis  disisi  kanan  dan  kiri  melewati halangan yang juga terdapat marker Qualysis.

## 3.2 Jarak Kapal Terhadap Halangan
Dari trajectory kapal  dan  halangan  pada gambar 14, gambar 15 dan gambar 16, maka dapat dicari jarak antara kedua titik yaitu titik trajectory kapal  (sumbu  x,sumbu  y  )  dan  titik  halangan (sumbu  x,  sumbu  y).  Sumbu  z  pada  kapal  dan halangan  tidak  dihitung  karena  selama  pengujian kapal  bergerak  pada  sumbu  ordinat  2D  yaitu sumbu  X  dan  Y.  Adapun  rumusan  untuk  mencari dua titik adalah sebagai berikut:
𝐽𝑎𝑟𝑎𝑘 =   √(𝑆𝑒𝑙𝑠𝑖𝑠ℎ 𝑋) 2 + (𝑆𝑒𝑙𝑠𝑖𝑠ℎ 𝑌) 2 (1)
𝐽𝑎𝑟𝑎𝑘 =   √(𝑋2 − 𝑋1) 2 + (𝑌2 − 𝑌1) 2 (2)
dimana  X1  =  Nilai  X  Halangan,  X2  =  Nilai  X Kapal,  Y1  =  Nilai  Y  Halangan,  Y2  =  Nilai  Y Kapal.

## 3.2.1 Jarak Kapal  Terhadap  Halangan Pada Jarak Tabrakan 250 m
Dari Persamaan 2, maka jarak titik (sumbu x, sumbu  y) trajectory kapal  dan  titik  (sumbu  x, sumbu  y)  halangan  pada  jarak  tabrakan  250  m dapat diketahui dan ditampilkan pada Gambar 18.
Gambar 18. Grafik Jarak Kapal Terhadap Halangan Pada Jarak Tabrakan 250 m
Pada  Gambar  18,  terlihat  dari  grafik  jarak minimum  kapal  terhadap  halangan  sebesar  88.25 m pada point trajectory 7.

## 3.2.2 Jarak Kapal  Terhadap  Halangan Pada Jarak Tabrakan 200 m
Dari Persamaan 2, maka jarak titik (sumbu x, sumbu  y) trajectory kapal  dan  titik  (sumbu  x, sumbu  y)  halangan  pada  jarak  tabrakan  200  m dapat diketahui dan ditampilkan pada Gambar 19.
Gambar 19. Grafik Jarak Kapal Terhadap Halangan Pada Jarak Tabrakan 200 m
Pada  gambar  19,  terlihat  dari  grafik  jarak minimum  kapal  terhadap  halangan  sebesar  47.33 m pada point trajectory 8.

## 3.2.3 Jarak Kapal  Terhadap  Halangan Pada
Jarak Tabrakan 150 m
Dari Persamaan 2, maka jarak titik (sumbu x, sumbu  y) trajectory kapal  dan  titik  (sumbu  x, sumbu  y)  halangan  pada  jarak  tabrakan  150  m dapat diketahui dan ditampilkan pada Gambar 20.
Gambar 20. Grafik Jarak Kapal Terhadap Halangan Pada Jarak Tabrakan 150 m
Pada  Gambar  20,  terlihat  dari  grafik  jarak minimum  kapal  terhadap  halangan  sebesar  12.75
m pada point trajectory 8.

## 3.3 Pembacaan Sensor

## 3.3.1 Pembacaan Sensor Ultrasonic
Dari  setting  sensor  ultrasonic  pada  tabel  2, maka  pembacaan  sensor  ultrasonic  pada  saat pengujian ditampilkan pada Tabel 3.
Tabel 3. Pembacaan Sensor Ultrsonic No  Jarak Tabrakan (m) Setting Sensor (m) 1 250 276 2 200 230 3 150 177

## 3.3.2 Pembacaan Sensor Yaw
Pembacaan  sensor  yaw  pada  saat  pengujian adalah  untuk  mengetahui  sudut  heading  kapal pada  saat  rudder  sudah  mencapai  30  derajat  dan ditampilkan pada Tabel 4.
Tabel 4. Pembacaan Sensor Yaw No  Jarak Tabrakan (m) Setting Sensor (deg) 1 250 1,49 2 200 0,97 3 150 0,89

## 3.3.3 Pembacaan Sensor Rudder
Pembacaan sensor rudder pada saat pengujian adalah  untuk  mengetahui  waktu  yang  dibutuhkan rudder untuk mencapai 30 derajat dan ditampilkan pada Tabel 5.
Tabel 5. Pembacaan Sensor Rudder
No  Jarak Tabrakan (m) Setting Sensor (s) 1 250 0,3 2 200 0,3 3 150 0,3

## 3.4 Error Sensor Ultrasonic
Dari  hasil  tabel  2  dan  tabel  3,  maka  dapat dicari  error  sensor  ultrasonic  yang  terjadi  selama pengujian  berlangsung  dan  ditampilkan  pada Tabel 6.
Tabel 6. Error Sensor Ultrasonic No Jarak Tabrakan (m) Setting Sensor (m) Pembacaan Sensor (m) Error Sensor (m) 1 250 285 276 9 2 200 235 230 5 3 150 185 177 8

## 4. KESIMPULAN
Dari  hasil  pengukuran  dan  analisa  hasil pengujian  maka  dapat  diambil  suatu  kesimpulan. Berdasarkan  hasil  percobaan  didapatkan  bahwa perancangan  kontrol  kemudi  yang  dipasang didalam  model  kapal  patroli  cepat  selama pengujian,  dapat  menghindarkan  kapal  dari terjadinya tabrakan.
Kapal  patroli  cepat  pada  kecepatan  10  knot dapat  menghindari  tabrakan  pada  jarak  250  m, 200  m  dan  150  m  pada  kondisi  air  tenang  ( non disturbance ).  Jarak  terdekat  antara  kapal  dan halangan pada jarak tabrakan 250 m sebesar 88,25 m,  pada  jarak  tabrakan  200  m  sebesar  47,33  m dan  pada  jarak  tabrakan  150  m  sebesar  12,75  m pada kondisi pengujian air tenang ( non disturbance ). Jarak ini didapatkan pada saat kapal berada  bersebelahan  atau side  by  side dengan halangan.
Error sensor ultrasonic pada  saat  pengujian pada  jarak  250  m  sebesar  9  m,  pada  jarak  200  m sebesar  5  m  dan  pada  jarak  150  m  sebesar  8  m. Nilai error sensor ini didapatkan dari delay sensor ultrasonic itu sendiri yaitu setiap 50 ms. Sehingga pada  saat  sensor  melakukan  looping  pembacaan jarak,  jarak  yang  diprogram  terlewati  dan membaca jarak terdekat selanjutnya. Sehingga ada perbedaan  jarak  yang  diprogram  dengan  jarak yang ter- record .
Untuk  mengatasi  error  sensor  ultrasonic, disarankan  menggunakan  sensor  ultrasonic  yang memiliki  delay  lebih  cepat  dari  50  ms  pengujian pada kecepatan 10 knot ke atas. Atau menggunakan  sensor  Lidar  untuk  membaca  jarak kapal terhadap halangan.

## DAFTAR PUSTAKA
[1] L. P. Perera, J. P. Carvalho, and C. . Guedes
Soares, “Autonomous
guidance and
navigation based on the COLREGs rules and
regulations of collision avoidance .,” Adv. Sh. Des.  Pollut.  Prev. ,  no.  1999,  pp.  205–216,
2010.
[2] D. I. Maria, A. S. Aisjah, and A. A. Masroeri, “Perancangan  Sistem  Kendali  Manuver
Kapal Berbasis Logika Fuzzy untuk Mengatasi  Faktor  Gangguan  Gelombang, Angin, dan Arus Laut”, Jurnal Teknik Fisika ITS , pp. 1–11, 2012.
[3] A. Faruchi, A. S. Aisjah, and A. A. Masroeri, “Perancangan  sistem  kontrol  berbasis  logika fuzzy  pada  kapal  niaga  untuk  menghindari benda  asing  di  perairan  tanjung  perak”,
Jurnal Teknik Fisika ITS , pp. 1–10, 2013.
[4] D.  Haris,  A.  S.  Aisjah,  and  A.  A.  Masroeri, “Perancangan  sistem  kontrol  logika  fuzzy pada  manuver  nonlinier  kapal  perang  kelas sigma  (  extended  ),” Jurnal  Teknik  POMITS , Vol. 2, No. 1, 2013.
[5] M.  Iqbal,  R.  Nugraha,  “Perancangan  sistem kendali  kapal  untuk  menghindari  tabrakan menggunakan  pengolahan  citra”, Jurnal  of Engineering,  Universitas  Telkom ,  vol.  4,  no.
2, pp. 1426–1433, 2017.
[6] E.  Freaks,  “HC-SR04  User  Guide,” Elec Freaks , pp. 1–6, 2011. [7] Studuino, “Studuino Gyroscope.”
Environment and Software , pp. 1-15, 2012.
[8] Ats, “Advanced Telemetry Systems - Manual Tracking,” pp. 1–5, 2009.
[9] A.  .  Fallis,  “Qualisis  pdf,” J.  Chem.  Inf. Model. , vol. 53, no. 9, pp. 1689–1699, 2013. [10] IMO,
“COLREGS
- International
Regulations  for  Preventing  Collisions  at Sea,” Conv.  Int.  Regul.  Prev.  Collisions  Sea,
1972 , pp. 1–74, 1972.