## Integrasi Rancangan Sistem Observasi Kapal Permukaan Otomatis dengan Google Earth
1 Mahesa G. A. Satria *) , 2 Indra Jaya **) & 3 Yopi Novita ***)
1 Program Studi Ilmu dan Teknologi Kelautan Program Sarjana IPB
2 Departemen Ilmu dan Teknologi Kelautan FPIK IPB Kampus IPB Dramaga Bogor
3 Departemen Pemanfaatan Sumberdaya Perairan FPIK IPB Kampus IPB Dramaga Bogor
mahess.loza@gmail.com *) , indrajaya123@gmail.com **) , yop_novita@yahoo.com ***)

## Abstrak
Wahana  permukaan  tak  berawak  ( unmanned  surface  vehicle (USV))  atau  wahana  permukaan otomatis (autonomous surface vehicle (ASV)) merupakan sebuah wahana (vehicle) berbentuk kapal di permukaan (surface) air yang  dapat bergerak tanpa awak di dalamnya  secara otomatis.  USV dapat digunakan  di  perairan  yang  tidak  dapat  dilalui  kapal  dengan  awak.  Perkembangan  USV  di  dunia sudah  pesat,  namun  belum  diimbangi  dengan  baik  perkembangannya  di  Indonesia.  Penelitian  ini bertujuan  membuat  USV  yang  bersifat  autonomous,  yaitu  bergerak  secara  otomatis  berdasarkan waypoint . Tahapan penelitian meliputi perancangan USV, uji coba sistem observasi kapal permukaan otomatis.  Uji  coba  dilakukan  dengan  mengukur  durasi  oleng  wahana  di  atas  air  dan  mengukur akurasi GPS, kemudian menjalankan wahana pada lintasan lurus, zigzag, parallel, dan berbentuk S. Waktu  oleng  wahana  sebesar  3  detik,  akurasi  GPS  CEP  50%  sebesar  1,9  meter  dan  2DRMS  95% sebesar 4,7 meter. Selisi jarak terbesar waypoint dengan lintasan aktual pada lintasan lurus sumbu x sebesar 2,05 m dan sumbu y sebesar 1,27 m, lintasan zigzag sumbu x sebesar 2,63 m dan sumbu y sebesar 3,73 m, lintasan parallel sumbu x sebesar 4,82 m dan sumbu y sebesar 3,98 m, lintasan S sumbu x sebesar 3,85 m dan sumbu y sebesar 4,49 m.
Kata Kunci: 2drms; cep; earth; gps; kapal; usv; waypoint

## 1 Pendahuluan
Unmanned  surface  vehicle (USV)  adalah  suatu  wahana  tanpa  awak  yang  dioperasikan  di permukaan  ( surface )  untuk  keperluan  tertentu.  USV  juga  dikenal  dengan  sebutan autonomous surface vehicle (ASV) atau wahana permukaan otomatis karena menggunakan global positioning system (GPS) dalam penentuan arah tujuan pergerakan wahana tersebut [1].
USV  dapat  digunakan  di  perairan  yang  tidak  dapat  dilalui  oleh  kapal  dengan  awak, termasuk  lingkungan  dengan  tingkat  ancaman  yang  tinggi  atau  area  yang  telah terkontaminasi nuklir, biologi, atau bahan kimia [2]. Selain itu, USV juga dapat digunakan untuk  survei  perairan  dangkal,  militer  untuk  mengantar  senjata,  pengumpulan  data lingkungan,  dan  berkoordinasi  dengan  wahana  otomatis  bawah  air  (AUV).  Jika dibandingkan dengan AUV dalam system otomasi, tingkat akurasi USV jauh lebih baik dari AUV karena ketersediaan g lobal positioning system (GPS) [3].
Perkembangan USV di dunia sudah pesat. Saat ini survei batimetri dan oseanografi dapat dilakukan  dengan  menggunakan  USV,  seperti Delfim,  Sesamo,  IRIS,  SCOUT, dan ROAZ , yang  dapat  digunakan  pada  perairan  tawar  maupun  laut  [4].  USV  memiliki  manfaat  yang cukup  besar  dalam  observasi  perairan.  Namun  perkembangan  ini  belum  diikuti  dengan baik  di  Indonesia,  sehingga  perlu  dilakukan  pengembangan  lebih  lanjut  pada  teknologi USV.
Tujuan  dilakukannya  penelitian  ini  adalah  untuk  menghasilkan  suatu  rancang  bangun unmanned surface vehicle (USV) yang bersifat autonomous secara sederhana dan mudah digunakan,  serta  mendapatkan  informasi  mengenai  kinerja unmanned  surface  vehicle (USV) yang telah dibuat.

## 2 Diskusi

## 2.1 Perancangan USV

## 2.1.1 Perancangan Mekanik
Mekanik yang dibuat berupa kapal yang dirancang dengan koncep katamaran . Tipe kapal ini  memiliki  dua  buah  lambung  utama  ( hulls )  yang  simetris  pada  sisi  kanan  dan  kiri. Konstruksi  lambung  yang  demikian  memungkinkan  kapal  bergerak  ( maneuver )  lebih seimbang dengan ukuran kapal yang relative besar serta memiliki daya angkut yang lebih besar. Pembuatan kapal mengikuti tahapan pada Gambar 1.
Daftar barang muatan diperlukan untuk mengestimasi panjang, lebar dan tinggi kapal yang akan  dibuat.  Kapal  jenis katamaran dipilih  karena  tujuan  pembuatan  kapal  ini  lebih mengedepankan  faktor  daya  muat  dan  stabilitas  kapal  dibandingkan  kemampuan maneuver kapal.  Sistem  propulsi  diletakkan  pada  bagian  belakang hull untuk menggerakkan wahana di atas permukaan air. Motor yang digunakan pada sistem propulsi adalah motor brushless .
Mempersiapkan daftar barang muatan
Menghitung dimensi / ukuran wahana
Memilih jenis dan bentuk lambung kapal
Memperkirakan bobot wahana dengan dan tanpa muatan
Membuat desain rancangan wahana
Pemilihan material pembuatan wahana

## Pembuatan wahana
Gambar 3 Diagram alir pembuatan kapal [5]
Pembuatan wahana kapal mengikuti desain pada Gambar 2.

## Gambar 4 Desain kapal permukaan otomatis
Hasil  rancang  bangun unmanned  surface  vehicle (USV)  dapat  dilihat  pada  Gambar  3. Pembuatan hull kapal menggunakan  bahan  pipa  PVC berukuran  3 inchi  sehingga  mudah untuk  dibuat.  Lambung  kapal  dibuat  berbentuk  bundar  untuk  meminimalisir  resistansi ketika kapal melaju di atas permukaan air. Bagian rangka atas yang dibuat dengan bahan alumunium  memiliki  bobot  yang  ringan  namun  kokoh,  sehingga  tidak  membuat  bobot wahana menjadi berat. USV ini memiliki panjang total 77 cm, lebar total 52,5 cm dan tinggi total 50 cm sudah termasuk antenna.  Kapal dengan  muatan  elektronik memiliki bobot 4 kg,  sedangkan  bobot  tanpa  muatan  elektronik  sebesar  2,7  kg.  Wahana  mampu mengangkut beban sebesar 4 kg selain perangkat elektronik di dalamnya.
Wahana  menggunakan propeller berbahan  alumunium  dengan  dua  buah  daun propeller , diameter propeller 72  mm  dan  diameter hub  propeller 6,73  mm. Propeller sangat berpengaruh  terhadap  kecepatan  suatu  kapal,  karena  fungsinya  adalah  mengubah  daya putar dari motor menjadi daya dorong [6].
Gambar 5 Hasil rancang bangun kapal permukaan otomatis
Desain propeller yang  buruk  menjadi  penyebab  borosnya  bahan  bakar,  dalam  hal  ini baterai.  Jumlah  daun propeller mempengaruhi  efisiensi propeller ,  semakin  sedikit  jumlah daun propeller maka semakin tinggi nilai efisiensi propeller . Beban yang ditanggung oleng masing-masing  daun propeller akan  semakin  tinggi  jika  jumlah  daun propeller semakin sedikit.

## 2.1.2 Perancangan Sistem Elektronik
Sistem  elektronik  USV  terdiri  atas  beberapa  bagian,  yaitu  Arduino  Mega  2560  sebagai pusat pengendali, GPS sebagai penentu posisi koordinat, HMC5883L, ADXL345, Electronic Speed  Control (ESC)  sebagai driver pada  motor brushless ,  motor brushless ,  motor  servo untuk mengendalikan  arah  gerak wahana, micro SD, dan  KYL-1020U untuk mengirimkan data  ke ground  segment .  Hubungan  fungsional  antara  semua  bagian  elektronik  dapat dilihat pada Gambar 4.
UBEC 3A 5V Arduino Mega 2560 HMC5883L ADXL345 GPS U-blox Neo 6M KYL-1020U Motor Servo Motor Brushless ESC 30A Tegangan
Data ( wired ) Laptop
KYL-1020U Data ( wireless ) Batt Li-Po 3S 3000mAh Batt Li-Po 2S 5000mAh Batt Li-Po 2S 5000mAh ESC 30A Motor Brushless RX TX Gambar 6 Hubungan fungsional elektronik kapal permukaan otomatis
Arduino  Mega  2560  (Gambar  5)  merupakan  sebuah  modul  dengan  rangkaian  minimum mikrokontroler  ATmega2560.  Mikrokontroler  ini  sudah  memiliki bootloader di  dalamnya, sehingga  dapat  deprogram  ulang  dengan  menggunakan  Arduino  IDE  melalui  jalur komunikasi Universal  Asynchronous  Receiver / Transmitter (UART).  Dalam  rangkaian minimum ini terdapat kristal eksternal sebesar 16 MHz yang merupakan nilai maksimum Kristal yang dibutuhkan  ATmega2560, sehingga  memungkinkan  proses  instruksi perintah berjalan lebih cepat [7].
Gambar 7 Modul arduino mega 2560
Konfigurasi pin Arduino dengan beberapa perangkat ditunjukan Tabel 1.

## Table 2 Konfigurasi arduino dengan perangkat lain
Perangkat Pin Keterangan HMC5883L SDA SDA SCL SCL ADXL345 SDA SDA SCL SCL GPS U-blox Neo 6M RX1 RX Data KYL-1020U RX3 RX Data Micro SD Card Module Catalex D50 MISO D51 MOSI D52 SCK D53 CS ESC D7 PWM signal Motor Servo D6 PWM signal Receiver Remote Control D23 Input Channel 3 D25 Input Channel 1 D27 Input Channel 2
Modul  HMC5883L  digunakan  sebagai  sensor  magnetometer  yang  menghasilkan  nilai kompas atau arah dalam bentuk derajat dengan antarmuka I2C ( Two Wire ).
ADXL345  merupakan  sensor  akselerometer  yang  digunakan  untuk  menentukan  nilai roll dan pitch pada kapal. ADXL345 menggunakan antarmuka I2C.
GPS digunakan untuk menentukan posisi koordinat dari wahana pada suatu lokasi. GPS u- blox  Neo  6M  memiliki  akurasi  GPS  2,5  meter,  kecepatan  0,1  m/s,  dan  arah  0,5  derajat pada  CEP  50%  [8].  Komunikasi  antara  mikrokontroler  dan  GPS  menggunakan  jalur  UART dengan BaudRate 9600.  Format  data  yang  dikirimkan  dari  GPS  ke  mikrokontroler menggunakan format data NMEA 0183. Contoh data NMEA 0183 yang didapatkan dapat dilihat pada Gambar 6.
Gambar 8 Data nmea 0183 gps
Modul micro SD card Catalex  digunakan  untuk  membaca  dan  menulis  data  pada  kartu micro SD.  Antarmuka  yang  digunakan  pada  modul  ini  adalah Serial  Peripheral  Interface (SPI).
Modul  KYL-1020U  merupakan  modul  radio  yang  bersifat transceiver ,  yaitu  dapat  berlaku sebagai transmitter dan receiver ,  dengan  antarmuka  UART  dengan BaudRate 9600. Komunikasi  antar  KYL-1020U  secara wireless menggunakan  gelombang  radio  pada frekuensi 433 MHz.

## 2.1.3 Perancangan Perangkat Lunak
Perangkat  lunak  merupakan  sebuah  instruksi  tetap  yang  tersimpan  dalam flash  memory program. Mikrokontroler tidak dapat bekerja tanpa adanya perangkat lunak yang tertanam di  dalamnya  [9].  Perangkat  lunak  pada  system  mikrokontroler  disebut  juga  dengan firmware . Perancangan firmware dilakukan dengan menggunakan Arduino IDE versi 1.6.3. Firmware yang  telah  dibuat  kemudian  diunduh  ke  mikrokontroler  Arduino  Mega  2560. Perangkat lunak yang dibuat memiliki empat fungsi utama yaitu, menentukan arah tujuan wahana berdasarkan waypoint , menerima data kompas, roll , posisi koordinat berdasarkan GPS,  melakukan  penyimpanan  data,  serta  mengirimkan  data  ke ground  segment .  Data yang diterima oleh ground segment ditampilkan dalam user interface. Alur perangkat lunak kapal permukaan otomatis dapat dilihat pada Gambar 7.
Mikrokontroler  melakukan  inisialisasi  sensor  akselerometer  (ADXL345),  sensor magnetometer (HMC5883L) dan micro SD card pada saat awal dihidupkan. Jika micro SD card rusak  atau  belum  dimasukkan  maka  mikrokontroler  melakukan  proses  inisialisasi hingga micro SD card terdeteksi. Jika micro SD card serta sensor berfungsi dengan benar maka mikrokontroler membaca file WAYPOINT.TXT yang berisi titik-titik waypoint yang akan dituju sehingga akan diketahui jumlah waypoint.
Mulai Inisialisasi: 1. Micro SD Card 2. ADXL345 3. HMC5883L
Ada Micro SD Card ? Tidak
Baca file WAYPOINT.TXT GPS Valid ? Ada Tidak Inisialisasi servo Motor BLDC berputar ya Hitung jarak kapal dengan waypoint Hitung kurs ke waypoint Servo mengarahkan kapal ke waypoint Baca data GPS, Kompas, Roll Jarak <= 4 Lanjut ke waypoint berikutnya Waypoint masih ada? Ya Tidak Ada Kembali ke lokasi asal Selesai Tidak Menyimpan data posisi Mengirim data ke ground segment Gambar 9 Diagram alir perangkat lunak kapal permukaan otomatis ( ⁄ ) ( ) ( ) ⁄ (√ √( - ) (1)
( - (2)
Setelah  mikrokontroler  membaca  banyaknya waypoint, kemudian  servo  digerakkan  ke kanan  dan  ke  kiri  masing-masing  selama  dua  detik  kemudian  kembali  ke  posisi  normal untuk  memastikan  kapal  dapat  bermanuver  dengan  baik.  Ketika  semua  komponen  telah berfungsi  dengan  baik,  mikrokontroler  mengambil  data  posisi  dalam  bentuk  koordinat dengan  menggunakan  modul  GPS  U-blox  Neo  6M,  arah  orientasi  kapal  dengan  sensor magnetometer dan nilai roll kapal dengan menggunakan sensor akselerometer.
Posisi yang didapatkan melalui GPS harus merupakan data yang valid agar penentuan arah tujuan  kapal  menjadi  akurat.  Ketika  data  GPS  yang  didapatkan  tidak  valid  maka mikrokontroler terus mengambil data hingga data GPS valid. Ketika data GPS sudah valid, maka  kapal  kemudian  dijalankan  untuk  mengikuti waypoint yang  ada.  Perhitungan  jarak
kapal  dengan waypoint menggunakan  persamaan  (1)  dan  arah  tujuan  kapal  menuju waypoint menggunakan persamaan (2).

## 2.2 Antarmuka Pengguna dengan Google Earth
Tampilan user  interface dapat  dilihat  pada  Gambar  8. User  interface terdiri  dari Google Earth dan juga Python . Data yang ditampilkan menggunakan Python terdiri dari data roll ,
Gambar 10 Tampilan antarmuka pengguna
pitch , yaw / kompas, arah target, arah saat ini, selisih arah, jarak ke target, serta waypoint saat ini dan jumlah maksimal waypoint . Data yang ditampilkan menggunakan Google Earth adalah data posisi saat ini dari wahana dan lintasan yang akan dilalui oleh wahana.
Pemilihan Google Earth untuk menampilkan posisi wahana dikarenakan penggunaan yang cukup mudah dan  tampilan  yang user friendly atau  mudah digunakan. Google Earth juga tersedia  dengan  peta  tak  berbayar  sehingga  mudah  untuk  mengakses  lokasi  yang digunakan.  Lokasi  wahana  ditunjukkan  dengan tool  placemark. Posisi placemark berpindah sesuai posisi wahana sebenarnya ( real time ) dengan memperbaharui file *.kml yang  berisi  posisi  koordinat placemark .  Rute waypoint yang  ditampilkan  dengan menggunakan tool path pada Google Earth.
Dalam penggunaannya, pengguna hanya perlu membuka file *.kml dengan menggunakan Google  Earth kemudian  menjalankan script python yang  telah  dibuat.  Agar  dapat berkomunikasi antara Arduino dengan perangkat komputer, port pada script python harus disesuaikan dengan port yang terbaca pada perangkat komputer.

## 2.3 Perancangan dan Uji Coba Sistem Observasi Kapal Permukaan Otomatis

## 2.3.1 Uji Stabilitas
Uji stabilitas dilakukan dengan melihat nilai rolling duration . Nilai tersebut didapat dengan menghitung  lama  waktu  yang  dibutuhkan  oleh  kapal  pada  saat  dimiringkan  secara maksimal hingga kembali ke posisi tegak.

## Gambar 11 Grafik rolling duration
Gambar 9 menunjukkan  kapal membutuhkan  waktu  3077 ms atau  sekitar 3 detik untuk kembali pada keadaan tegak setelah dimiringkan secara maksimal. Wahana mengalami 6 kali  oleng.  Pada  oleng  pertama,  sudut  saat  dimiringkan  sebesar  13,4°  ke  kiri  dan  kapal mendapat dorongan  untuk kembali ke posisi semula  sehingga  mencapai kemiringan  24° ke kanan. Pada oleng kedua, kapal miring ke kiri sebesar 4,7° lalu ke kanan hingga 3,1°. Rata-rata  waktu  yang  dibutuhkan  kapal  untuk  kembali  ke  posisi  0°  pada  tiap  olengnya adalah 114,3 ms dengan reduksi oleng dari oleng pertama ke oleng kedua sebesar 86,8%. Persen  reduksi  oleng  yang  besar  tersebut  dikarenakan  kapal  yang  digunakan  berjenis katamaran.  Kapal  berjenis  mono  hull  memiliki  nilai  persen  reduksi  oleng  yang  lebih  kecil dibandingkan kapal berjenis katamaran, yaitu sebesar 30 – 35 % [10]. Nilai reduksi oleng yang besar akan mengakibatkan kapal akan lebih cepat kembali ke posisi semula setelah mengalami oleng.

## 2.3.2 Uji Akurasi GPS
Uji akurasi GPS dilakukan dengan meletakkan GPS pada satu lokasi dalam waktu 60 menit untuk  merekam  posisi  koordinat  yang  didapatkan.  Peletakkan  GPS  harus  di  tempat  yang terbuka  dan  tidak  ternaungi  agar  GPS  mendapatkan  data  posisi  yang  akurat.  Untuk menghitung  nilai  akurasi  GPS,  nilai  posisi  yang  digunakan  dalam  bentuk Easting dan Northing. Nilai  posisi  yang  didapatkan  dari  GPS  dalam  bentuk Latitude dan Longitude kemudian diubah kedalam bentuk Easting dan Northing .
Gambar 12 Uji akurasi gps selama 60 menit
Gambar  10  memberikan  data  akurasi  GPS  menggunakan  CEP  bernilai  1,9377  m  dan 2DRMS bernilai 4,7570 m. Perhitungan nilai akurasi GPS menggunakan CEP ( Circular Error
-20 -10 0 10 20 30 0 1000 2000 3000 Roll D egr ee dT (ms) -8 -6 -4 -2 0 2 4 6 8 10 -20 -15 -10 -5 0 5 10 D el ta Y Delta X Posisi CEP
Probable )  50%  dan  2DRMS  ( Twice  the  Distance  Root  Mean  Square )  95%  dengan persamaan (3) dan (4).
( (3) √ (4)
CEP 50% berarti radius 50% dari jarak akurasi GPS, sedangkan 2DRMS 95% berarti radius 95%  dari  jarak  akurasi  GPS.  GPS  memiliki  tingkat  akurasi  yang  semakin  tinggi  jika  nilai akurasinya semakin mendekati nol. Nilai akurasi GPS yang didapatkan pada CEP 50% lebih kecil dibandingkan dengan nilai akurasi GPS pada CEP 50% berdasarkan datasheet , yaitu 1,9377  meter  dibandingkan  2,5  meter.  Hal  tersebut  menunjukan  bahwa  GPS  yang digunakan masih memiliki tingkat akurasi yang tinggi

## 2.3.3 Uji Coba Sistem Observasi Kapal Permukaan Otomatis
Uji coba dilakukan untuk melihat kemampuan wahana dalam mengikuti lintasan yang telah d bu t    epert   l  t      luru    z gz g   p r llel   d    berbe tuk  huruf  “S”  de g    bentuk wahana yang ada. Wahana dikatakan mampu mengikuti lintasan yang ada jika nilai selisih jarak wahana dengan waypoint tidak lebih besar dari nilai 2DRMS 95% GPS, yaitu sebesar 4,757 meter. Selisih  jarak dihitung pada tiap titik waypoint terhadap posisi  wahana  yang sebenarnya pada sumbu X dan/atau sumbu Y.
Pada  lintasan  lurus  terdapat  11  titik waypoint yang  dimulai  dari  titik  -6,5526  LS  dan 106,7473  BT  menuju  -6,5532  LS  dan  106,7481  BT.  Jarak  antar waypoint rata-rata sebesar  11,4  meter,  dengan  panjang  lintasan  sebesar  114,7  meter.  Nilai error terhadap sumbu  x  terbesar  terdapat  pada waypoint ke-7  yaitu  sebesar  2,1  meter.  Nilai error terhadap  sumbu  y  terbesar  terdapat  pada waypoint ke-7  yaitu  sebesar  1,2  meter.  Nilai tersebut  masih  berada  dibawah  nilai  2DRMS  95%  GPS  sehingga  dapat  dikatakan  bahwa wahana  masih  tepat  mengikuti  lintasan  lurus.  Hasil  uji  lapang  pada  lintasan  lurus  dapat dilihat pada Gambar 11.
Gambar 13 Perbandingan waypoint dengan posisi aktual kapal pada lintasan parallel Pada  lintasan  zigzag  terdapat  9  titik waypoint yang  dimulai  dari  titik  -6,5527  LS  dan 106,7473  BT  menuju  -6,5531  LS  dan  106,7479  BT.  Jarak  antar waypoint rata-rata sebesar  11,3  meter,  dengan  panjang  lintasan  sebesar  83,9  meter.  Nilai error terhadap sumbu  x  terbesar  terdapat  pada waypoint ke-4  yaitu  sebesar  2,6  meter.  Nilai error terhadap  sumbu  y  terbesar  terdapat  pada waypoint ke-1  yaitu  sebesar  3,7  meter.  Nilai -6,5534 -6,5532 -6,553 -6,5528 -6,5526 -6,5524 Li n ta ng Bujur Waypoint USV
tersebut masih berada dibawah nilai 2DRMS 95% GPS sehingga dapat dikatakan wahana tepat  dalam mengikuti lintasan  zigzag.  Hasil uji lapang  pada  lintasan zigzag dapat  dilihat pada Gambar 12.
Gambar 14 Perbandingan waypoint dengan posisi aktual kapal pada lintasan parallel Pada  lintasan  parallel  terdapat  16  titik waypoint yang  dimulai  dari  titik  -6,5527  LS  dan 106,7474 BT menuju -6,5532 LS dan 106,7477 BT. Hasil uji lapang pada lintasan parallel dapat dilihat pada Gambar 13. Jarak antar waypoint rata-rata sebesar 7,8 meter, dengan panjang  lintasan  sebesar  141,9  meter.  Nilai error terhadap  sumbu  x  terbesar  terdapat pada waypoint ke-5  yaitu  sebesar  4,8  meter.  Nilai error terhadap  sumbu  y  terbesar terdapat pada waypoint ke-15 yaitu sebesar 3,9 meter.
Gambar 15 Perbandingan waypoint dengan posisi aktual kapal pada lintasan parallel Nilai  error  pada  sumbu  y  masih  berada  dibawah  nilai  2DRMS  95%  GPS,  sedangkan  nilai error  pada  sumbu  x  lebih  besar  dari  nilai  2DRMS  95%  GPS.  Hal  ini  disebabkan  posisi lintasan yang diagonal terhadap sumbu x dan sumbu y, sehingga jarak menjadi lebih jauh pada sumbu x dan sumbu y. Pada waypoint ke-5, jarak terdekat terhadap posisi GPS aktual sebesar  2,4  meter.  Nilai  tersebut  masih  masuk  kedalam  toleransi  wahana  dalam penghitungan jarak sehingga wahana melanjutkan perjalanan meskipun jarak pada sumbu x tersebut lebih besar dari nilai 2DRMS 95% GPS. Selain itu, kapal dengan jenis katamaran
-6,5532 -6,5531 -6,553 -6,5529 -6,5528 -6,5527 -6,5526 Li n ta ng Bujur Waypoint USV -6,5533 -6,5532 -6,5531 -6,553 -6,5529 -6,5528 -6,5527 -6,5526 Li n ta ng Bujur Waypoint USV
memiliki  kekurangan  dalam  maneuver  dan  semua  jenis  kapal  tidak  dapat  melakukan maneuver secara patah. Sehingga pada lintasan parallel gerak maneuver kapal akan lebih memutar dan menghasilkan jarak error antara titik waypoint dan posisi wahana yang lebih besar.
Pada lintasan berbentuk huruf S terdapat 16 titik waypoint yang dimulai dari titik -6,5526 LS dan 106,7474 BT menuju -6,5533 LS dan 106,7478 BT. Jarak antar waypoint rata-rata sebesar  8,9  meter,  dengan  panjang  lintasan  sebesar  134,8  meter.  Nilai error terhadap sumbu  x  terbesar  terdapat  pada waypoint ke-9  yaitu  sebesar  3,8  meter.  Nilai error terhadap  sumbu  y  terbesar  terdapat  pada waypoint ke-7  yaitu  sebesar  4,4  meter.  Nilai tersebut  masih  berada  dibawah  nilai  2DRMS  95%  GPS  sehingga  dapat  dikatakan  bahwa wahana  masih  mengikuti  lintasan  dengan  tepat.  Hasil  uji  lapang  pada  lintasan  S  dapat dilihat pada Gambar 14.
Gambar 16 Perbandingan waypoint dengan posisi aktual kapal pada lintasan S
Pada  uji  lapang  dapat  dilihat  bahwa  USV  merespon  titik waypoint yang  telah  dibuat  dan dapat  mengikuti  bentuk  lintasan  yang  telah  dibuat,  yaitu  lintasan  lurus,  lintasan  zigzag, lintasan parallel, dan lintasan berbentuk huruf S. Nilai error yang ada dikarenakan adanya toleransi yang diberikan pada algoritma wahana. Hal ini menunjukkan bahwa USV bersifat autonomous yang dapat berjalan secara otomatis. Selain itu USV juga dapat dikendalikan menggunakan remote sebagai transmitter dengan  jarak  hingga  200  meter.  Pemilihan mode  manual  dan  otomatis  dilakukan  menggunakan remote kendali.  Ketika remote kendali  dihidupkan,  maka  wahana  secara  otomatis  menjadi  manual  dan  dapat dikendalikan.  Namun  ketika remote kendali  dimatikan,  maka  wahana  secara  otomatis berjalan  mengikuti waypoint .  Nilai  rataan  error  posisi  wahana  terhadap  lintasan  pada sumbu x dan sumbu y sebesar 1,5 meter.

## 3 Kesimpulan
Rancang bangun wahana permukaan tak berawak ( unmanned surface vehicle (USV)) telah berhasil  dilakukan.  USV  berjalan  secara  otomatis  dengan  mengikuti waypoint yang  telah ditentukan.  USV  yang  dibuat  cukup  sederhana  dengan  bahan  dasar  pembuatannya menggunakan  pipa  PVC  dan  alumunium  yang  mudah  didapatkan  dan  mudah  dalam perancangannya. Waypoint yang ingin dituju dimasukkan kedalam micro SD pada wahana. -6,5534 -6,5533 -6,5532 -6,5531 -6,553 -6,5529 -6,5528 -6,5527 -6,5526 Li n ta ng Bujur Waypoint USV
Nilai error terbesar  pada  sumbu  x  yaitu  4,8  meter  dan  pada  sumbu  y  4,4  meter.  Nilai akurasi  GPS  dengan  CEP  50%  sebesar  1,9  meter  dan  2DRMS  95%  sebesar  4,7  meter. Wahana mampu mengikuti lintasan dengan baik pada lintasan lurus, zigzag dan lintasan S dan  cukup  baik  pada  lintasan  parallel  dengan  rataan error pada  sumbu  x  dan  sumbu  y sebesar  1,5  meter.  Pada  lintasan  parallel  wahana  kurang  mampu  melakukan  maneuver pada  lintasan  yang berbelok patah. Wahana  cukup stabil dengan  waktu  yang dibutuhkan untuk kembali pada keadaan semula sekitar 3 detik setelah diolengkan.

## 4 Nomenklatur
=  Latitude
=  Longitude
=  standar deviasi easting
=  standar deviasi northing
2DRMS = Twice the Distance Root Mean Square
CEP = Circular Error Probable
R
=  Jari-jari Bumi

## 5 Daftar Pustaka
[1] J   E   M  le    “U m   ed  Surf  e  Veh  le    5  Ye r    f  Devel pme t ” OCEAN  2008 . Quebec City: IEEE, 2008, pp.1-4.
[2] Rujian  Y,  Shuo  P,  Han-bing  S,  Yong-j e  P   “Development  and  Mission  of  Unmanned Surf  e Veh  le ” Journal of Marine Science Applied , vol. 9, pp.451-457, 2010.
[3] W. Naeem, T Xu, R  Sutt    A  T      “The de  g   f   v g t     gu d   e    d    tr l system  for  an  unmanned  surface  vehicle  for  environmental  m   t r  g ” Engineering for the Maritime Environment , vol. 222, pp.67-79, 2007.
[4] H  Ferre r   C  Alme d   A  M rt     J  Alme d   N  D     A  D     E  S lv   “Aut   m u B th metr   f r  R  k  A  e  me t  w th  ROAZ  R b t    Surf  e  Veh  le ” OCEAN  2009 . Bremen: IEEE, 2009, pp.1-9.
[5] J. Fyson, Design of Small Fishing Vessels. Rome: FAO of the United Nation, 1985.
[6] S.  H.  Ismail,  Perancangan  program  pemilihan  propeller  jenis  wageningen  B  series berbasis efisiensi. Surabaya: Institut Teknologi Sepuluh November, 2010.
[7] Atmel  “8-bit atmel microcontroller with  16/32/64KB in-   tem  pr gr mm ble fl  h ” 2014.
[8] U-bl    “NEO-6 u-bl   6 GPS m dule  d t   heet ”  0
[9] M   Idr     “R     g  b  gu   d    uj   k  erj water  temperature  data  logger ”  B g r: Institut Pertanian Bogor, 2014.
[10] A  D  R m dh    “Ker g     le g k p l round bottom (skala model) dengan luas free surface mu t      r    g berbed  ” B g r: I  t tut Pert      B g r   0