Pendeteksi Sikap pada Model Wahana Terbang menggunakan Inertial Measurement Unit

## NANDANG TARYANA, DECY NATALIANA, ALFIE RIZKY ANANDA
Jurusan Teknik Elektro Institut Teknologi Nasional Bandung
E-mail : nandang@itenas.ac.id

## ABSTRAK
Penelitian  ini  membahas  tentang  aplikasi  dari  sensor  gyroscope  dan accelerometer  yang  merupakan  komponen  penyusun  alat  ukur  inersial  (inertial measurement  unit)  untuk  mendeteksi  sikap  (attitude)  pada  wahana  terbang tanpa awak. Sikap (attitude) memberikan 3 (tiga) informasi yaitu roll, pitch dan yaw.  Penelitian  ini  bertujuan  untuk  melihat  apakah  alat  pendeteksi  sikap (attitude) sudah layak atau tidak digunakan pada wahana terbang yang akan di- modelkan  yaitu  dengan  cara  merancang  sistem  pengukuran/pendeteksi  serta monitoring  sikap  (attitude)  menggunakan  software  LabVIEW.  Metode  yang digunakan untuk mendeteksi kemiringan attitude merupakan pengabungan hasil pengukuran  dari  gyroscope  dan  accelerometer.  Pengujian  alat  pendeteksi  sikap dilakukan dengan cara mensimulasikan kinematika pergerakan wahana terbang. Berdasarkan hasil pengujian, alat pendeteksi sikap sudah layak digunakan pada wahana terbang Hal ini sesuai dengan simpangan rata – rata yang diperoleh dari hasil pengukuran rotasi pada sumbu x (roll) sebesar 0,58 o , rotasi pada sumbu y (pitch) sebesar 0,53 o dan rotasi pada sumbu z (yaw) sebesar 7,64 o .
Kata Kunci : Gyroscope, Accelerometer, Inertial Measurement Unit, attitude

## ABSTRACT
This journal elaborate the aplication of a gyroscope and accelerometer from an inertial measurement unit (IMU) for sensing attitude on an aircraft. Attitude give 3  (three)  basic  informations,  that  information  are  roll,  pitch  and  yaw.  The purpose of this journal is to analys if the attitude sensing device are suitble to be used  on  a  model  aircraft.  This  journal  are  designing  measurement  system  and monitoring using software from LabVIEW. The method used to detect roll, pitch and yaw is combination from the measurement of gyroscope and accelerometer. The  testing  of  the  attitude  sensing  device  by  simulating  the  kinematics  of  an aircraft.  The  results  shows  that  the  attude  sensing  device  are  qualified  for sensing tilt angle for x-axis (roll) with standard deviation 0,58 o , sensing tilt angle for y-axis (pitch) with standard deviation 0.53 o and sensing tilit angle for z (axis) with standar deviation 7,64 o .
Kata Kunci : Gyroscope, Accelerometer, Inertial Measurement Unit, attitude

## 1. PENDAHULUAN
Perkembangan  teknologi  khususnya  di  dunia  penerbangan  semakin  pesat.  Salah  satu perkembangan di bidang tersebut adalah munculnya wahana terbang tanpa awak. Wahana terbang  tersebut  dikenal  dengan  istilah Unmanned  Aerial  Vehcile  (UAV).  Unmanned  Aerial Verhicle  adalah  suatu  wahana  terbang  tanpa  awak  yang  dapat  dapat  terbang  secara otomatis atau dapat dikendalikan dari jarak jauh.
Pengendalian  otomatis  dilakukan  dengan  metode closed-loop  memerlukan  umpan  balik ( feed-back).  Umpan  balik  tersebut  berupa  informasi  seperti kondisi,  posisi,  sikap  (attitude) dan  ketinggian  yang  didapat  dari  sensor  –  sensor  yang  ada  pada  wahana  terbang.  Tidak hanya  berfungsi  sebagai  umpan  balik  ( feed-back)  informasi  –  informasi  tersebut  juga digunakan sebagai informasi pada sistem monitoring  yang berfungsi untuk memantau dan mengendalikan  wahana  terbang  dari  jarak  jauh.  Pada  penelitian  ini  membahas  salah  satu informasi  yang  digunakan  sebagai  umpan  balik  dan  pada  sistem monitoring  pada  wahana terbang.  Informasi  tersebut  adalah  sikap  ( attitude).  Sikap  (attitude)  memberikan  tiga informasi  yaitu roll,  pitch  dan  yaw.  Roll,  pitch  dan  yaw  adalah  suatu  istilah  pada  wahana terbang untuk menginformasikan kemiringan sudut ( tilt-angle) yang dialami wahana terbang.
Gambar 1. Roll, pitch dan yaw
Informasi roll,  pitch  dan  yaw  akan  digunakan  untuk  menjaga  posisi  wahana  untuk  tetap terbang  dalam  posisi  stabil  secara  otomatis.  Posisi  stabil  adalah  wahana  terbang  tidak condong  ke  kiri,  ke  kanan,  ke  depan  atau  ke  belakang.  Informasi  tersebut  juga  berfungsi untuk  mengarahkan  wahana  terbang  ke  arah  yang  diinginkan  serta  sebagai  salah  satu informasi pada sistem monitoring sehingga wahana terbang dapat dipantau dan dikendalikan dari jarak jauh.
Untuk  mendapatkan  informasi  sikap  ( attitude)  diperlukan  suatu  sensor.  Sensor  tersebut adalah gyroscope.  Gyroscope  adalah  suatu  sensor  yang  digunakan  untuk  mengukur kecepatan  angular  ( o /s)  yang  dialami  oleh  sensor.  Kecepatan  angular  tersebut  kemudian akan diproses menjadi informasi roll, pitch dan yaw yang akan menginformasikan tilt-angle pada wahana terbang. Hasil pengkuran menggunakan gyroscope diperoleh error di atas 5 o , pada  penelitian  oleh  M.  Hasim  dengan  judul Pendeteksi  sudut  menggunakan  sensor gyroscope disarankan untuk mengunakan metode pengkompensasian yang lain (M.  Hasim As’Ari,  2009) .  Maka  pada  penelitian  ini  akan  menggunakan accelerometer  untuk mengkompensasi  hasil  pengukuran gyroscope.  Hasil  pengukuran  gyrosocope  yang digabungkan  dengan accelerometer,  diharapkan  memperoleh  nilai  error  di  bawah  5 o .  Dari hasil  pengukuran  akan  ditarik  kesimpulan  apakah  spesifikasi  dan  hasil  pengukuran  dari penggabungan gyroscope  dan  accelerometer  telah  dapat  mengakomodasi  spesifikasi  dari wahana terbang yang dimodelkan.
Alat pendeteksi sikap ( attitude) pada wahana terbang dirancang berdasarkan model wahana terbang  kategori rotary  wing  dengan  4-motor  pengerak  (quad-rotor),  sehingga  spesifikasi dari  alat  pendeteksi  sikap  ( attitude)  harus  dapat  mengakomodasi  aturan  dari  wahana terbang. Aturan dasar dari wahana terbang tersebut antara lain :
1. Wahana terbang ( quad-rotor) dapat bergerak pada 3 sumbu. Sumbu tersebut adalah
a. Sumbu x (maju-mundur)
b. Sumbu y (kiri – kanan)
c. Sumbu z (naik – turun).
2. Kecepatan  gerak  pada  wahana  terbang  diatur  berdasarkan  sudut  kemiringan  ( tilt angle)  pada  arah  gerak  dengan  3  (tiga)  kecepatan  gerak.  Kecepatan  gerak  tersebut adalah :
a. Gerak lambat 15 o
b. Gerak cepat 30 o
c. Gerak Sangat Cepat  45 o
Berdasarkan  pada  latar  belakang,  maka  tujuan  penelitian  penelitian  ini  adalah  merancang sistem  pengukuran  dan monitoring  untuk  mengukur  roll,  pitch  dan  yaw  pada  wahana terbang  dan  menganalisis  apakah  sistem  pengukuran  dan monitoring  ini  sudah  dapat mengakomodasi spesifikasi wahana terbang yang dimodelkan.
Sistem  penggukuran  dan  monitoring  pada  penelitian  ini  direalisasikan  berdasarkan  3  (tiga) perangkat  keras.  Perangkat  keras  tersebut  adalah  Alat  ukur  inersial  yang  terdiri  dari accelerometer  dan  gyroscope,  mikrokontroler  Arduino  Mega  ADK  serta  PC  (personal Computer).  Tampilan  yang  digunakan  untuk  menampilkan  output  dari  sistem pengukuran/pendeteksi sikap ( attitude) menggunakan program LabVIEW versi 2013.

## 2. METODOLOGI

## 2.1. Attitude and Heading Refrence System
Attitude and Heading Refrence System (AHRS) adalah suatu model sistem referensi navigasi yang digunakan pada bidang penerbangan. Sistem referensi ini digunakan sebagai alternatif untuk memperoleh 4 informasi dasar yaitu kecepatan ( airspeed), sikap (attitude), ketingian ( altitude)  dan  arah  terbang  (heading).  Dikatakan  sebagai  alternatif  karena  pada  umumnya untuk memperoleh informasi dasar seperti yang telah disebutkan sebelumnya menggunakan sensor – sensor yang berbeda untuk tiap - tiap informasi tersebut. Seperti yang terlihat pada Gambar 2 dengan mengunakan 3 sensor yaitu accelerometer, gyroscope dan compas dapat diperoleh 4 informasi dasar melalui proses matematis.
Gambar 2. Attitude And Heading Reference System

## 2.2 Accelerometer  sebagai Pendeteksi Kemiringan
Accelerometer  dapat  digunakan  sebagai  pendeteksi  kemiringan  sudut  (tilt-angle)    dengan melakukan  perhitungan  trigonometri.  Perhitungan  ini  hanya  dapat  digunakan  untuk menentukan kemiringan sudut ( tilt-angle) pada sumbu (x) roll dan sumbu (y) pitch. Gambar 3 memperlihatkan sumbu - sumbu pada alat ukur inersial MPU-6050.

## Gambar 3. Sumbu – sumbu pada alat ukur inesial MPU-6050
Untuk  menghitung  kemiringan  sudut  ( tilt-angle)  pada  sumbu  x  (roll)  dan  sumbu  y  (pitch) pada  accelerometer  dengan  3-derajat  kebebasan  (3-DoF)  dilakukan  dengan menyederhanakan sistem koordinat 3-dimensi (x,y,z) menjadi 2-dimensi. Penyederhanaan 2- dimensi tersebut yaitu menyederhanakan vektor referensi dan vektor ukur. Pada persamaan (1)  dan  (2)  A x adalah  hasil  penggukuran accelerometer  pada  sumbu  x,  A y adalah  hasil penggukuran accelerometer pada sumbu y dan A z adalah hasil penggukuran accelerometer pada sumbu z.
Roll  adalah  kemiringan  sudut  (tilt-angle)    yang  terjadi  pada  sumbu  y  relatif  terhadap permukaan  tanah/darat.  Vektor  referensi  pada  sudut roll  adalah  permukaan  tanah  yaitu magnitude  dari  vektor  x  dan  vektor  z  sedangkat  vektor  ukur  adalah  vektor  y,  sehingga dengan penulisan sederhana dapat dituliskan sebagai berikut :
(1)
Pitch  adalah  kemiringan  sudut  (tilt-angle)  yang  terjadi  pada  sumbu  x  relatif  terhadap permukaan  tanah/darat.  Vektor  referensi  pada  sudut pitch  adalah  permukaan  tanah  yaitu magnitude  dari  vektor  y  dan  vektor  z  sedangkat  vektor  ukur  adalah  vektor  x,  sehingga dengan penulisan sederhana dapat dituliskan sebagai berikut :
(2)
Yaw tidak dapat ditentukan oleh accelerometer karena yaw tidak mengunakan titik referensi untuk  melakukan  pengukuran.  Untuk  mengukur  kemiringan  sudut  ( tilt-angle)  yaw  maka harus menggunakan gyroscope atau compass.

## 2.3 Gyroscope Sebagai Pendeteksi Kemiringan
Pembacaan kemiringan sudut ( tilt-angle) dari gyroscope dilakukan dengan mengintegralkan hasil pengukuran gyroscope. merupakan fungsi waktu dari hasil pembacaan gyroscope pada  sumbu x  ( roll), sumbu y (pitch) dan sumbu z (yaw) yang memiliki satuan kecepetan sudut  ( o /s). merupakan  fungsi  waktu  dari  nilai  kemiringan  sudut  ( tilt-angle)  sudut dari pembacaan gyroscope  pada  sumbu  x  (roll),  sumbu  y  (pitch)  dan  sumbu  z  (yaw)  yang memiliki satuan derajat ( o ). Persamaan ini dapat dituliskan sebagai berikut :
(3)
(4)
Bentuk diskrit dari persamaan 4 dapat dituliskan sebagai berikut :
(5)
(6)

## 2.4  Gambaran Umum Sistem
Berdasarkan  aturan  dasar  dari  wahana  terabang  ( quad-rotor),  maka  dapat  diturunkan spesifikasi  dari  alat  pendeteksi  sikap.  Spesifikasi  alat  pendeteksi  sikap  tersebut  sebagai berikut :
1. Alat pendeteksi sikap dapat mendeteksi pergeseran sudut pada sumbu gerak. Sumbu tersebut adalah :
a. Sumbu x ( roll)
b. Sumbu y ( pitch)
c. Sumbu z ( Yaw)
2. Alat pendeteksi sikap harus dapat mengukur dan membedakan sudut kemiringan ( tilt angle) pada sudut – sudut 0 o , 15 o , 30 o dan 45 o . Sehingga skala pengukuran adalah per 15 o ,  tetapi  untuk  memperoleh  hasil  yang  lebih  baik  maka  skala  pengukuran  akan dilakukan per 5 o .
Secara  umum  sistem  yang  dirancang  memiliki  3  sub-sistem  yaitu  bagian  input  yang diwakilkan dengan blok sub-sistem alat ukur inersial, proses yang diwakilkan pada blok sub- sistem unit kendali dan output yang diwakilkan pada blok sub-sistem unit display.

## Gambar 4. Blok diagram sistem secara umum
Sistem  yang  dirancang  seperti  yang  terlihat  pada  Gambar  4  pada  penelitian  ini  memiliki spesifikasi serta penjelasan singkat sebagai berikut :
a. Alat ukur inersial
Alat ukur inersial pada sistem adalah alat ukur inersial MPU-6050 dari invensense. Alat ukur inersial  ini  memiliki  2  jenis  sensor  yaitu accelerometer  dan  gyroscope.  Alat  ukur  inersial tersebut  berfungsi  untuk  membaca  nilai  akselerasi  yang  dialami  oleh accelerometer  dan nilai kecepatan putar sudut yang dialami oleh gyroscope.
b. Unit Kendali Unit  kendali  pada  sistem  ini  terdiri  dari  2  buah  mikrokontroler,  yaitu  ATmega2560  dan Atmega16U2. Fungsi – fungsi dari unit kendali pada sistem ini adalah sebagai berikut :
- Berfungsi  untuk  membaca  hasil  pengukuran  dari  sensor  serta  pengaturan  sensor mengunakan protokol komunikasi I 2 C.
- Berfungsi sebagai pengolah perhitungan matematis yang digunakan untuk mengkonversi hasil pengukuran sensor gyroscope yang berupa kecepatan sudut ( o /s) dan acceleromter yang  berupa  (a)  menjadi  nilai  pergeseran  sudut  pada  sumbu longitudinal,  lateral  dan vertikal.
- Berfungsi sebagai media pentransmisian data hasil pengukuran yang telah diolah melalui protokol komunikasi serial (RS-232).
c. Unit Display
Personal computer digunakan sebagai display dari hasil pengukuran oleh sensor – sensor pada  alat  ukur  inersial  yang  telah  diolah  pada  mikrokontroler  dengan  mengunakan program  LabVIEW versi  2013.  Personal  computer  yang  digunakan  memiliki  spesifikasi sebagai berikut :
- PC mengunakan sistem operasi windows 7 32-bit
- Program yang digunakan sebagai display adalah LabVIEW versi 2013.

## 2.5 Perancangan Perangkat Keras
Pada  penelitian  ini  sistem  dirancang  mengunakan  3  (tiga)  perangkat  keras  yaitu  alat  ukur inersial  MPU-6050,  Mikrokontroler  Arduino  Mega  ADK  dan Personal  Computer  seperti  yang terlihat pada Gambar 5.
Gambar 5. Diagram Blok Perangkat Keras
Pemaparan lebih lanjut mengenai perancangan perangkat keras adalah sebagai berikut :
a. Alat Ukur Inersial MPU-6050 Alat  ukur  inersial  MPU-6050  dari invensense  adalah  alat  ukur  inersial  yang  terdiri  dari accelerometer  dan  gyroscope.  Alat  ukur  ini  mengunakan  catu  daya  sebesar  3,3  Volt  DC. Catu  daya  tersebut  diperoleh  dari  catu  daya  yang  disediakan  oleh  Mikrokontroler  Arduino Mega  ADK.  Protokol  komunikasi  yang  digunakan  untuk  membaca  hasil  pengukuran  dari sensor  –  sensor  serta  pengaturan  konfigurasi  sensor  -  sensor  pada  alat  ukur  inersial menggunakan portokol komunikasi I 2 C.
Sensor  –  sensor  pada  alat  ukur  inersial  MPU-6050  dapat  dikonfigurasi.  Konfigurasi  – konfigurasi tersebut antara lain mengatur kecepatan cuplik (sampling rate) dan skala penuh pengukuran sensor ( full scale range). Pengaturan tersebut dilakukan dengan cara mengubah nilai register pada alamat – alamat tertentu.
Setelah melakukan pengaturan pada config register mengenai parameter – parameter sensor maka spesifikasi akhir dari sensor adalah sebagai berikut :
i. Accelerometer
- waktu cuplik ( sampling rate) sebesar 1 kHz.
- Skala penuh pengukuran sensor ( full scale range) sebesar ±2g (m/s 2 ). ii. Gyroscope
- Waktu cuplik ( sampling rate) sebesar 8 kHz.
- Skala penuh pengukuran sensor ( full scale range) sebesar ±250 o /s.
b. Mikrokontroler Arduino Mega ADK
Mikrokontroler  Arduino  Mega  ADK  adalah  suatu  mikrokontroler  berbasis  Atmega2560. Atmega2560  adalah  mikrontroler  dengan  arsitektur  8-bit  RISC  AVR.  Mikrokontoler  Arduino mega  ADK  memiliki software  intergrated  development  enviroment  (IDE)  khusus  yang digunakan untuk memprogram mikrokontoler menggunakan bahasa pemrograman C / C++.
c. Personal Computer Personal  computer  digunakan  sebagai display  hasil  pengukuran  dari  sensor  –  sensor  pada sistem.  Komunikasi  yang  digunakan  antara  mikrokontroler  dengan  PC  mengunakan komunikasi serial RS-232. Spesifikasi dari PC tersebut adalah sebagai berikut :
i. Processor Intel Core i3 2,73 Ghz
ii. RAM DDR3 1GB
iii. Operating System Windows 7 32-bit
iv. LabVIEW 2013 32-bit

## 2.6 Perancangan Perangkat Lunak
Pada  sistem  ini  perancangan  perangkat  lunak  dilakukan  pada  unit  display  yaitu personal computer dan unit kontrol yaitu mikrokontroler. Perancangan perangkat lunak pada personal computer  menggunakan  aplikasi  LabView  2013  yang  akan  digunakan  sebagai  display  dari hasil pengukuran. Perancangan perangkat lunak pada mikrokontroler menggunakan bahasa pemrograman  C++  menggunakan  aplikasi  IDE  ( Integrated  development  enviroment)  dari Arduino. Diagram alur dari proses - proses tersebut dapat dilihat pada Gambar 6. Secara umum terdapat 4 (empat) proses komputasi yang dilakukan pada sistem ini. Proses – proses tersebut adalah :
1. initiating  system  melakukan  inisiasi  protokol  komunikasi,  konfigurasi  sensor  dan menentukan faktor kalibrasi.
2. Reading  sensor  measurement  adalah  membaca  data  hasil  pengukuran  gyroscope  dan accelerometer.
3. Processing  sensor  measurement  into  attitude  adalah  melakukan  perhitungan  matematis untuk mendapatkan informasi attitude (Roll, pitch dan yaw).
4. Display  attitude  adalah  menampilkan  informasi  attitude  (Roll,  pitch  dan  yaw)  pada personal computer.
Gambar 6. Flowchart program secara umum
Proses  yang  pertama  hingga  proses  yang  ketiga  terjadi  di  dalam  mikrokontroler  Arduino Mega  ADK  (ATmega  2560)  sedangkan  proses  yang  ke-empat  terjadi  pada personal computer.

## 2.7 Realisasi perangkat keras
Realisasi perangkat keras dilakukan di atas project board. Hubungan anatara mikrokontroler Arduino Mega ADK dilakukan dengan menggunakan jumper. Realisasi perangkat keras dapat dilihat pada Gambar 7.  Alat ukur inersial MPU-6050 terletak pada ujung kanan project board seperti yang terlihat pada Gambar 7. Sedangkan mikrokontroler Arduino Mega ADK terletak di sebelah kiri project board. Sumbu X terletak pararel dengan project board dan sumbu Y terletak bersilangan dengan project board seperti yang terlihat pada Gambar 3.4. Sedangkan sumbu  Z  terletak  pararel  dengan  arah  pengambilan  Gambar  7  ( vertical  terhadap  project board).

## 2.8 Realisasi perangakt Lunak
Realisasi perangkat lunak dilakukan pada software LabVIEW versi 2013. Software LabVIEW 2013 berfungsi untuk menampilkan hasil pengukuran dari alat ukur inersial. Pada gambar 8 dapat  dilihat  tampilan  dari  sistem  pengukuran  dan monitoring    alat  pendeteksi  sikap ( attitude).  Pemrograman  LabVIEW  dilakukan  dengan  mengkonfigurasi  block  -  block  yang merepesentasikan suatu fungsi.
Gambar 8. Blok Program LabVIEW
Hasil  pengukuran  yang  berupa pitch,  roll  dan  yaw  disajikan  dalam  3  (tiga)  format  data seperti yang terlihat pada Gambar 9. Format pertama adalah indikator yang menyajikan data roll,  pitch  dan  yaw.  Format  kedua  adalah  grafik  digunakan  untuk  melihat  respon  dari pengukuran roll dan pitch. Format ketiga disajikan dalam bentuk bar, vertical bar menyajikan data pitch dan horizontal bar menyajikan data roll.  Informasi yang ditampilan pada software LabVIEW memiliki satuan derajat ( o ).

## Gambar 9. LabVIEW Display
Pengaturan  program  dilakukan  dengan  mengatur  nilai  baud  rate  sebesar  19200  dan pengaturan  port  komunikasi  serial  sebelum  menjalankan  program  ini.  Pengisian  buad  rate dilakukan  secara  manual  pada  kolom  Baud  Rate  dan  port  komunikasi  dengan  membuka combo box pada kolom COMM Port.

## 3. PENGUJIAN DAN ANALISIS

## 3.1 Metode Pengujian
Pengujian  dari  alat  pendeteksi  sikap  ( attitude)  menggunakan  alat  ukur  inersial  dilakukan dengan  cara  menyimulasikan  kinematika  dari  pergerakan  wahana  terbang.  Kinematika pergerakan  tersebut  adalah  rotasi  pada  sumbu  x  ( roll),  rotasi  pada  sumbu  y  (pitch)  dan rotasi  pada  sumbu  z  ( yaw).    Rotasi  pada  tiap  sumbu  dilakukan  searah  dengan  jarum  jam (sumbu positif) dan berlawanan dengan arah jarum jam (sumbu negatif). Rotasi pada tiap – tiap sumbu diukur dalam satuan derajat ( o ). Nilai  pengukuran  rotasi  dimulai  dari  0 o hingga  70 0 .  Nilai  tersebut  dipilih  untuk mensimulasikan kinematika wahana terbang tanpa awak kategori rotary wing dengan 4-rotor penggerak ( quad-rotor). Pengukuran dilakukan sebanyak 5 (lima) kali yang dilakukan secara berulang pada tiap – tiap sumbu rotasi. Skala pengukuran rotasi adalah sebesar 5 o dan 10 o . Pengaturan rotasi dari 0 o hingga 70 o dilakukan secara manual dengan cara menyimulasikan alat pendeteksi sikap terhadap nilai kemiringan yang diukur menggunakan busur derajat.
Pengukuran dilakukan menggunakan dua alat simulasi yang berbeda. Penjelasan mengenai alat tersebut adalah sebagai berikut :
a. Alat penyimulasi rotasi sumbu x ( roll) dan sumbu y (pitch) Kinematika pergerakan yang dapat disimulasikan pada alat ini adalah rotasi pada sumbu x ( roll)  dan  sumbu  y  (pitch).  Alat  simulasi  ini  dapat  dilihat  pada  Gambar  10.  Pengukuran rotasi sumbu x ( roll) dan sumbu y (pitch) dilakukan pada bidang yang datar. Pengukuran yang dilakukan pada bidang yang datar agar tidak terjadi pergeseran sumbu ukur akibat adanya kemiringan pada bidang ukur. Untuk memastikan bahwa bidang ukur merupakan bidang  datar  maka digunakan waterpass. Apabila indikator pada waterpass menunjukan kemiringan  pada  bidang  ukur  maka  dilakukan  koreksi  dengan  mengeser  busur  derajat (papan putih) hingga indikator pada waterpass menunjukan kondisi datar.
Gambar 10. Alat simulasi roll dan pitch
Apabila indikator pada waterpass telah menunjukan posisi datar maka pengukuran dapat mulai  dilakukan.  Pengukuran  dilakukan  dengan  mengesser  posisi  dari  alat  ukur  inersial searah jarum jam dan berlawanan arah jarum jam. Pergeseran searah jarum jam untuk mendapatkan  nilai  rotasi  pada  sumbu  positif  dan  pergeseran  berlawanan  dengan  arah jarum  jam  untuk  mendapatkan  nilai  rotasi  pada  sumbu  negatif.  Kedua  pergeseran tersebut  dimulai  dari  0 o hingga  70 o dengan  skala  5 0 dan  10 o .  Dilakukan  penggulangan
pengukuran sebanyak 5 (lima) kali pada tiap sumbu rotasi. Pembacaan nilai yang terukur dilakukan  melalui software  LabVIEW  pada  personal  computer.  Nilai  yang  terukur kemudian  akan  dibandingkan  dengan  nilai  sebenarnya.  Nilai  sebenarnya  diperoleh  dari pengukuran menggunakan busur derajat.

## b. Alat penyimulasi rotasi sumbu z ( yaw)
Kinematika pergerakan yang dapat disimulasikan pada alat ini adalah rotasi pada sumbu z ( yaw).  Alat  simulasi  ini dapat  dilihat  pada  Gambar  11.    Pada  alat  simulasi  yang  terlihat pada  Gambar  11  pengukuran  dilakukan  dengan  mengesser  posisi  dari  alat  ukur  inersial searah  jarum  jam  dan  berlawanan  jarum  jam.  Pergeseran  searah  jarum  jam  untuk mendapatkan  nilai  rotasi  pada  sumbu  positif  dan  pergeseran  berlawanan  dengan  arah jarum jam untuk mendapatkan nilai rotasi pada sumbu negatif.
Gambar 11. Alat simulasi yaw
Kedua pergeseran tersebut dimulai dari 0 o hingga 70 o dengan skala 5 0 dan 10 o . Dilakukan penggulangan  pengukuran  sebanyak  5  (lima)  kali  pada  tiap  sumbu  rotasi.  Pembacaan nilai  yang  terukur  dilakukan  melalui software  LabVIEW  pada  personal  computer.  Nilai yang  terukur  kemudian  akan  dibandingkan  dengan  nilai  sebenarnya.  Nilai  sebenarnya diperoleh dari pengukuran menggunakan busur derajat.

## 3.2 Hasil Pengujian
Hasil  pengujian  dari  alat  pendeteksi  sikap  ( attitude)  menggunakan  alat  ukur  inersial  akan disajikan dalam 3 (tiga) kategori. Kategori tersebut adalah rotasi pada sumbu x ( roll), sumbu y ( pitch) dan sumbu z (yaw). Pada tiap kategori akan dibagi menjadi 2 kategori berdasarkan arah  pergerakanya.  Arah  pergerakan  tersebut  adalah  rotasi searah  jarum  jam  (rotasi pada sumbu  positif)  dan  berlawanan  dengan  arah  jarum  jam  (rotasi  pada  sumbu  negatif). Pengujian dilakukan berulang sebanyak 5 (lima) kali pengulangan. Tujuan dari penggulangan untuk mendapatkan nilai rata - rata yang terbaik untuk digunakan mencari nilai simpangan rata  -  rata  (standard  deviasi).  Persamaan  yang  digunakan  untuk  mencari  standard  deviasi adalah persamaan 7.
Simpangan rata – rata (standar deviasi) adalah suatu simpangan / error yang terukur oleh alat  pendeteksi  sikap.  Simpangan  / error  tersebut  merepresentasikan  nilai  akurasi  suatu sensor.  Sehingga  semakin  kecil  nilai  simpangan  rata  -  rata  maka  semakin  dekat  hasil pengukuran  dengan  nilai  sebenarnya  sehingga  semakin  akurat  hasil  pengukuran  yang terukur.  Sebaliknya,  semakin  besar  nilai  simpangan  rata  -  rata  maka  semakin  tidak  akurat hasil pengukuran yang terukur.

## a. Rotasi pada sumbu x ( roll)
Rotasi  pada  sumbu  x  ( roll)  searah  jarum  jam  merupakan  rotasi  pada  sumbu  positif  atau pergerakan wahana terbang adalah miring ke arah kanan. Sedangkan rotasi pada sumbu x ( roll) berlawanan dengan jarum jam merupakan rotasi pada sumbu negatif atau pergerakan wahana  terbang  adalah  miring  ke  arah  kiri.  Data  hasil  pengukuran  rotasi  adalah  sebagai berikut :

## a.1 Rotasi pada sumbu x ( roll) positif
Tabel 1. Tabel rotasi pada sumbu x ( roll ) positif skala pengukuran 5 0
Ke-1 ke-2 ke-3 Ke-4 Ke-5 Pengukuran simpangan 1 0 0.5 0.6 0.7 0.2 0.4 0.48 0.19 2 5 4.8 4.7 5.1 5.4 4.6 4.92 0.33 3 10 10.8 10 10.8 10.9 10.7 10.64 0.36 4 15 16.6 15.9 15.8 16.5 14.8 15.92 0.72 5 20 20.5 21.1 21.9 21.3 19.6 20.88 0.87 6 25 25.8 25.9 26.5 26.4 24.6 25.84 0.76 7 30 31.9 30.9 31.5 31.5 30.3 31.22 0.63 8 35 36.8 36.8 36.2 36.4 35.7 36.38 0.46 9 40 42.3 41.7 41.4 41.9 39.7 41.40 1.00 10 45 45.9 46.3 45.9 45.7 44.2 45.60 0.81 11 50 50.5 50.7 50.8 50.2 50.1 50.46 0.30 12 55 55.7 55.6 56.4 54.7 54.7 55.42 0.73 13 60 60.5 60.4 61.2 59.9 59.5 60.30 0.64 14 65 65.3 64.9 65.5 64.1 64.4 64.84 0.59 15 70 70.4 69.8 69.8 68.9 69.4 69.66 0.55
0.60 Simpangan Rata - Rata
No Nilai Sebenarnya Hasil Pengukuran Skala Pengukur 5⁰ Sumbu Positif Rata Rata Pengukuran Ke-n
Gambar 12. Grafik rotasi pada sumbu x ( roll ) positif skala pengukuran 5 0
Hasil pengukuran rotasi pada sumbu x ( roll) positif pada skala 5 o diperoleh simpangan rata – rata  sebesar  0,60 o terhadap  nilai  sebenarnya.  Pada  Gambar  12  dapat  dilihat  bahwa  hasil pengukuran sudah mendekati nilai sebenarnya dengan simpangan terbesar pada pengkuran 40 o dengan simpangan sebesar 1 o .
Tabel 2. Tabel rotasi pada sumbu x ( roll ) positif skala pengukuran 10 0
Ke-1 ke-2 ke-3 Ke-4 Ke-5 Pengukuran simpangan 1 0 0.2 0.3 0.4 0.2 0.7 0.36 0.21 2 10 10.9 10.7 11.2 10.9 10.2 10.78 0.37 3 20 20.9 21.6 21.5 20.9 20.5 21.08 0.46 4 30 31.2 31.7 31.4 31.2 30.4 31.18 0.48 5 40 41.9 41.5 41.1 41.2 40.4 41.22 0.55 6 50 51.2 50.9 50.6 50 49.5 50.44 0.69 7 60 60.6 60.4 60.3 59.9 59.5 60.14 0.44 8 70 70.3 69.7 69.3 69 68.6 69.38 0.65
0.48 Simpangan Rata - Rata
No Nilai Sebenarnya Hasil Pengukuran Skala Pengukur 10⁰ Sumbu Positif Rata Rata Pengukuran Ke-n
Gambar 13. Grafik rotasi pada sumbu x ( roll ) positif skala pengukuran 10 0
Hasil pengukuran rotasi pada sumbu x ( roll) positif pada skala 10 o diperoleh simpangan rata – rata sebesar 0,48 o terhadap nilai sebenarnya. Pada Gambar 13 dapat dilihat bahwa hasil pengukuran sudah mendekati nilai sebenarnya dengan simpangan terbesar pada pengkuran 50 o dengan simpangan sebesar 0,69 o .

## A.2 Rotasi pada sumbu x ( roll) negatif
Tabel 3. Tabel rotasi pada sumbu x ( roll ) negatif skala pengukuran 5 0
Ke-1 ke-2 ke-3 Ke-4
Ke-5 Pengukuran simpangan 1 0 0.4 0.6 0.5 0.4 0.4 0.46 0.09 2 5 5.3 5.7 6.3 5.2 4.7 5.44 0.60 3 10 11.3 11.4 10.3 10.4 9.3 10.54 0.86 4 15 16.6 16.3 15.3 15.8 14.2 15.64 0.94 5 20 21.3 21.7 20.1 21.2 20.2 20.90 0.71 6 25 26.1 26.2 25.3 26.2 25.1 25.78 0.54 7 30 31.2 31.3 30.4 31.2 30.3 30.88 0.49 8 35 36.3 36.8 35.4 36.3 35.1 35.98 0.70 9 40 40.7 41.7 40.8 41.7 40.6 41.10 0.55 10 45 46.1 47.1 44.9 45.4 45.1 45.72 0.90 11 50 50.7 51.9 49.7 51.2 50.1 50.72 0.87 12 55 55.3 55.8 55.7 56.3 56.7 55.96 0.55 13 60 60.3 60.3 60.2 61.1 59.4 60.26 0.60 14 65 65.2 65.2 64.8 65.3 65.8 65.26 0.36 15 70 69.8 70.8 69.6 69.7 70.2
70.02 0.49
0.62
Simpangan Rata - Rata No Nilai Sebenarnya Hasil Pengukuran Skala Pengukur 5⁰ Sumbu Negatif Rata Rata Pengukuran Ke-n
Gambar 14. Grafik rotasi pada sumbu x ( roll ) negatif Skala pengukuran 5 0
Hasil pengukuran rotasi pada sumbu x ( roll) negatif pada skala 5 o diperoleh simpangan rata – rata sebesar 0,62 o terhadap nilai sebenarnya. Pada Gambar 14 dapat dilihat bahwa hasil pengukuran sudah mendekati nilai sebenarnya dengan simpangan terbesar pada pengkuran 15 o dengan simpangan sebesar 0,94 o .
Tabel 4. Tabel rotasi pada sumbu x ( roll ) negatif skala pengukuran 10 0
Ke-1 ke-2 ke-3 Ke-4 Ke-5 Pengukuran simpangan 1 0 0.4 0.5 0.5 0.2 0.4 0.40 0.12 2 10 11.5 9.5 10.8 10.3 9.7 10.36 0.82 3 20 20.3 20.4 21.1 20.9 20.4 20.62 0.36 4 30 30.6 29.7 31.8 31.7 29.7 30.70 1.03 5 40 41.7 41.2 41.3 41.8 40.1 41.22 0.68 6 50 50.7 51.3 51.2 51.4 50.1 50.94 0.54 7 60 61.1 59.6 60.8 61.5 59.7 60.54 0.85 8 70 71.2 70.3 70.4 71.6 69.8 70.66 0.73
0.64 Simpangan Rata - Rata
No Nilai Sebenarnya Hasil Pengukuran Skala Pengukur 10⁰ Sumbu Negatif Rata Rata Pengukuran Ke-n
Gambar 15. Grafik rotasi pada sumbu x ( roll ) negatif Skala pengukuran 10 0
Hasil pengukuran rotasi pada sumbu x ( roll) negatif pada skala 10 o diperoleh simpangan rata – rata sebesar 0,64 o terhadap nilai sebenarnya. Pada Gambar 15 dapat dilihat bahwa hasil
pengukuran sudah mendekati nilai sebenarnya dengan simpangan terbesar pada pengkuran 30 o dengan simpangan sebesar 1,03 o .
Data hasil pengukuran rotasi pada sumbu x ( roll) positif dan sumbu negatif diperoleh Hasil pengukuran yang sudah mendekati nilai sebenarnya dengan simpangan rata – rata sebesar 0,58 o .  Hasil  pengkuran  ini  adalah  gabungan  hasil  pengkuran  dari gyroscope  dan accelerometer
Dapat disimpulkan Alat pendeteksi sikap ( attitude) bisa digunakan untuk mendeteksi rotasi sumbu  x  ( roll)  pada  wahana  terbang.  Hal  tersebut  berdasarkan  pada  analisis  bahwa  hasil pengkuran  sudah  mendekati  nilai  sebenarnya dengan  simpangan  rata  –  rata  sebesar 0,58 o derajat. Sehingga alat ini mampu untuk membedakan sudut 0 o , 15 o , 30 o dan 45 o .
b. Rotasi pada sumbu y ( pitch) Rotasi  pada  sumbu  y  ( pitch)  searah  jarum  jam  merupakan  rotasi  pada sumbu  positif  atau pergerakan wahana terbang adalah menukik ke atas. Sedangkan rotasi pada sumbu x ( roll) berlawanan  dengan  jarum  jam  merupakan  rotasi  pada  sumbu  negatif  atau  pergerakan wahana  terbang  adalah  menukik  ke  bawah.  Data  hasil  pengukuran  rotasi  adalah  sebagai berikut :

## b.1 Rotasi pada sumbu y ( pitch) positif
Tabel 5. Tabel rotasi pada sumbu y ( pitch ) positif skala pengukuran 5 0
Ke-1 ke-2 ke-3
Ke-4 Ke-5 Pengukuran simpangan 1 0 0.6 0.7 0.7 0.7 0.3 0.60 0.17 2 5 5.2 5.2 5.7 5.2 4.3 5.12 0.51 3 10 10.7 10.8 10.7 10.3 10.6 10.62 0.19 4 15 16.4 15.8 15.9 15.8 15.7 15.92 0.28 5 20 20.9 21.5 21 21.1 20.4 20.98 0.40 6 25 26.7 26.3 25.4 26.5 25.3 26.04 0.65 7 30 31.8 31.7 31.3 30.9 30.1 31.16 0.69 8 35 36.6 37.2 37.2 36.8 35.8 36.72 0.58 9 40 42.4 41.9 42.2 42.2 40.4 41.82 0.81 10 45 46.6 47.2 46.7 47.3 44.7 46.50 1.05 11 50 51.7 52.7 51.8 52.1 49.8 51.62 1.09 12 55 56.5 57.6 56.8 57.8 54.3 56.60 1.39 13 60 62.5 61.2 61.9 61.1 59.2 61.18 1.24 14 65 67.8 67.8 67.3 67.4 64.8 67.02 1.26 15 70 72.6 73.1 72.2 72.2 69.4
71.90 1.45 0.78 Simpangan Rata - Rata No Nilai Sebenarnya Hasil Pengukuran Skala Pengukur 5⁰ Sumbu Positif Rata Rata Pengukuran Ke-n
Gambar 16. Grafik rotasi pada sumbu y ( pitch ) positif skala pengukuran 5 0
Hasil pengukuran rotasi pada sumbu y ( pitch) positif pada skala 5 o diperoleh simpangan rata – rata sebesar 0,78 o terhadap nilai sebenarnya. Pada Gambar 16 dapat dilihat bahwa hasil pengukuran sudah mendekati nilai sebenarnya dengan simpangan terbesar pada pengkuran 15 o dengan simpangan sebesar 1,45 o .
Tabel 6. Tabel rotasi pada sumbu y ( pitch ) positif skala pengukuran 10 0
Ke-1 ke-2 ke-3 Ke-4 Ke-5 Pengukuran simpangan 1 0 0.7 0.7 0.7 0.7 0.6 0.68 0.04 2 10 10.5 11.2 10.7 10.9 10.3 10.72 0.35 3 20 21.1 21.4 21.2 20.8 20.5 21 0.35 4 30 31.5 31.7 31.9 30.9 30.3 31.26 0.65 5 40 41.9 42.2 42.2 41.8 40.3 41.68 0.79 6 50 51.6 51.9 51.6 51.3 49.7 51.22 0.88 7 60 61.8 62.7 62.1 61.3 59.5 61.48 1.22 8 70 72.1 72.2 71.8 71.2 70.1 71.48 0.86 0.64 Simpangan Rata - Rata
Nilai Sebenarnya No Hasil Pengukuran Skala Pengukur 10⁰ Sumbu Positif Rata Rata Pengukuran Ke-n
Gambar 17. Grafik rotasi pada sumbu y ( pitch ) positif skala pengukuran 10 0
Hasil  pengukuran  rotasi  pada  sumbu  y  ( pitch)  positif  pada  skala  10 o diperoleh  simpangan rata  –  rata sebesar 0,64 o terhadap nilai sebenarnya.  Pada Gambar  17  dapat  dilihat  bahwa hasil  pengukuran  sudah  mendekati  nilai  sebenarnya  dengan  simpangan  terbesar  pada pengkuran 60 o dengan simpangan sebesar 1,22 O .

## B.2 Rotasi pada sumbu y ( pitch) negatif
Tabel 7. Tabel rotasi pada sumbu y ( pitch ) negatif skala pengukuran 5 0
Ke-1 ke-2 ke-3 Ke-4
Ke-5 Pengukuran simpangan 1 0 0.1 0.2 0.1 0.1 0.4 0.18 0.13 2 5 4.4 4.3 4.4 4.3 5.1
4.50
0.34 3 10 9 9.2 9.4 9.7 10.4 9.54 0.55 4 15 13.8 15.3 14.2 14.2
14.9 14.48 0.61 5 20 19.2 19.5 19.9 19.5 19.7 19.56 0.26 6 25 24.3 24.4 24.9 24.6 24.4 24.52 0.24 7 30 29.7 29.6 30.8 29.9 30.6 30.12 0.54 8 35 35.2 35.4 35.2 36.5 35.5 35.56 0.54 9 40 40.4 40.4 40.9 40.9 40.3 40.58 0.29 10 45 45.3 45.3 45.1 45.6 45.2 45.30 0.19 11 50 50.1 50.3 50.6 50.4
50.4 50.36 0.18 12 55 56.1 55.6 55.6 56.3
55.7 55.86 0.32 13 60 60.8 61.2 60.9 60.7
61.1 60.94 0.21 14 65 66.3 66.2 66.1 65.9
65.7 66.04 0.24 15 70 72.2 71.7 71.4 71.3 70.8
71.48 0.52
0.34
Simpangan Rata - Rata No Nilai Sebenarnya Hasil Pengukuran Skala Pengukur 5⁰ Sumbu Negatif Rata Rata Pengukuran Ke-n
Gambar 18. Grafik rotasi pada sumbu y ( pitch ) negatif skala pengukuran 5 0
Hasil  pengukuran  rotasi  pada  sumbu  y  ( pitch)  negatif  pada  skala  5 o diperoleh  simpangan rata  –  rata sebesar 0,34 o terhadap nilai sebenarnya.  Pada  Gambar  18  dapat  dilihat  bahwa hasil  pengukuran  sudah  mendekati  nilai  sebenarnya  dengan  simpangan  terbesar  pada pengkuran 15 o dengan simpangan sebesar 0,61 o .
Tabel 8. Tabel rotasi pada sumbu y ( pitch ) negatif skala pengukuran 10 0
Ke-1 ke-2 ke-3 Ke-4 Ke-5 Pengukuran simpangan 1 0 0.1 0.2 0.1 0.2 0.7 0.26 0.25 2 10 9.3 10.3 9.8 9.2 9.7 9.66 0.44 3 20 19.6 20 19.7 19.4 20.4 19.82 0.39 4 30 29.6 30.3 30.3 29.8 30.4 30.08 0.36 5 40 40.8 41.3 41 41.1 40.8 41.00 0.21 6 50 50.5 50.9 50.7 50.2 49.4 50.34 0.59 7 60 61.1 61.2 61.1 61.1 60.3 60.96 0.37 8 70 71.7 71.2 71.7 72 71.8 71.68 0.29 0.36 Simpangan Rata - Rata
No Nilai Sebenarnya
Hasil Pengukuran Skala Pengukur 10⁰ Sumbu Negatif Rata Rata Pengukuran Ke-n
Gambar 19. Grafik rotasi pada sumbu y ( pitch ) negatif skala pengukuran 10 0
Hasil pengukuran  rotasi pada  sumbu y  ( pitch) negatif pada skala 10 o diperoleh  simpangan rata  –  rata sebesar 0,36 o terhadap nilai sebenarnya.  Pada  Gambar  19  dapat  dilihat  bahwa
hasil  pengukuran  sudah  mendekati  nilai  sebenarnya  dengan  simpangan  terbesar  pada pengkuran 50 o dengan simpangan sebesar 0,59 o .
Data hasil pengukuran rotasi pada sumbu y ( pitch) positif dan sumbu negatif diperoleh Hasil pengukuran yang sudah mendekati nilai sebenarnya dengan simpangan rata – rata sebesar 0,53 o .  Hasil  pengkuran  ini  adalah  gabungan  hasil  pengkuran  dari gyroscope  dan accelerometer.  Dapat  disimpulkan  Alat  pendeteksi  sikap  (attitude)  bisa  digunakan  untuk mendeteksi  rotasi  sumbu  y  ( pitch)  pada  wahana  terbang.  Hal  tersebut  berdasarkan  pada analisis bahwa hasil pengkuran sudah mendekati nilai sebenarnya dengan simpangan rata – rata sebesar 0,53 o derajat. Sehingga alat ini mampu untuk membedakan sudut 0 o , 15 o , 30 o dan 45 o .
c. Rotasi pada sumbu z ( yaw)
Rotasi  pada  sumbu  z  ( yaw)  searah  jarum  jam  merupakan  rotasi  pada  sumbu  positif. Sedangkan rotasi pada sumbu x ( roll) berlawanan dengan jarum jam merupakan rotasi pada sumbu negatif. Data hasil pengukuran rotasi adalah sebagai berikut :

## c.1 Rotasi pada sumbu z ( yaw) positif
Tabel 9. Tabel rotasi pada sumbu z ( yaw ) positif skala pengukuran 5 0
Ke-1 ke-2 ke-3 Ke-4 Ke-5 Pengukuran simpangan 1 0 0 0 0.7 0 0 0.14 0.31 2 5 8.26 2.6 6.8 5.3 5.2 5.63 2.11 3 10 11.12 1.7 9.7 10.1 9.1 8.34 3.79 4 15 14.6 8.2 13.7 7.8 17.6 12.38 4.25 5 20 20.3 10.8 13.1 12.1 26.6 16.58 6.70 6 25 25.2 10.41 17.9 16.5 33.8 20.76 8.99 7 30 30.9 11 21.7 17.7 36.6 23.58 10.24 8 35 31.7 15.9 26.1 25.5 42.1 28.26 9.60 9 40 41.7 20.3 29.6 28.2 46.5 33.26 10.65 10 45 44.9 20 35.3 29.7 51.8 36.34 12.49 11 50 53 23.3 28.9 36.3 54.1 39.12 13.96 12 55 56.4 26.5 32.3 38.7 58.9 42.56 14.46 13 60 61 28.6 36.3 44.8 64.1 46.96 15.38 14 65 57.4 33.5 44.9 47.1 66.9 49.96 12.72 15 70 61.3 36.3 53.9 52
73.4
55.38 13.58 9.28 Simpangan Rata - Rata No Nilai Sebenarnya Hasil Pengukuran Skala Pengukur 5⁰ Sumbu Positif Rata Rata Pengukuran Ke-n
Hasil pengukuran rotasi pada sumbu z ( yaw) positif pada skala 5 o diperoleh simpangan rata – rata sebesar 9,28 o terhadap nilai sebenarnya. Pada Gambar 20 dapat dilihat bahwa hasil cenderung  menjauhi  nilai  sebenarnya  dengan  simpangan  terbesar  pada  pengkuran  55 o dengan simpangan sebesar 14,46 o .
Tabel 10. Tabel rotasi pada sumbu z ( yaw ) positif skala pengukuran 10 0
Ke-1 ke-2 ke-3 Ke-4 Ke-5 Pengukuran simpangan 1 0 0 0 0 0.1 0 0.02 0.04 2 10 10.3 10.3 3.2 5.1 7.4 7.26 3.15 3 20 16.5 13.54 12.1 16.35 17.8 15.26 2.35 4 30 21.6 21.7 14.1 26.4 26.9 22.14 5.15 5 40 27.4 30 25 36.9 35.7 31.00 5.17 6 50 36.4 40.24 33.6 43.1 47.5 40.17 5.47 7 60 41.4 49.1 39.3 53.4 57.3 48.10 7.68 8 70 50.6 48.1 49.5 62.4 67.9 55.70 8.89
4.74 Simpangan Rata - Rata
No Nilai Sebenarnya Hasil Pengukuran Skala Pengukur 10⁰ Sumbu Positif Rata Rata Pengukuran Ke-n
Gambar 21. Grafik rotasi pada sumbu z ( yaw ) positif skala pengukuran 10 0
Hasil pengukuran rotasi pada sumbu z ( yaw) positif pada skala 10 o diperoleh simpangan rata – rata sebesar 4,74 o terhadap nilai sebenarnya. Pada Gambar 21 dapat dilihat bahwa hasil cenderung  menjauhi  nilai  sebenarnya  dengan  simpangan  terbesar  pada  pengkuran  70 o dengan simpangan sebesar 8,89 o .

## c.2 Rotasi pada sumbu z ( yaw) negatif
Tabel 11. Tabel rotasi pada sumbu z ( yaw ) negatif skala pengukuran 5 0
Ke-1 ke-2 ke-3 Ke-4
Ke-5 Pengukuran simpangan 1 0 0 0 0.4 1.4 0 0.36 0.61 2 5 6.6 2.3 7.3 8.8 10.6 7.12 3.10 3 10 11.1 7.1 10 15.2 20.4 12.76 5.17 4 15 17.1 13.2 27.4 26 26.4 22.02 6.44 5 20 16.5 20.2 45.1 30.9 30.2 28.58 11.15 6 25 24.7 27 54.5 38.1 35.5 35.96
11.79 7 30 31.1 37.1 63.1 46.3 39.4 43.40
12.28
8 35 35.9 40.5 69 53.4 44.5 48.66
13.07
9 40 44.6 47.5 78.1 62.9 50.1 56.64 13.88 10 45 55.9 53.4 82.8 72.31 54.9 63.86
13.07
11 50 60.4 64.8 83.1 85 60.6 70.78 12.26 12 55 67.7 69.7 88.64 92.6 65.3 76.79
12.80
13 60 71.5 77.1 96.6 97.7 69.1 82.40 13.78 14 65 77.2 82.6 108 109 69.7 89.30
18.12
15 70 87.1 89.1 117.9 122.8 73.1
98.00 21.38
11.26
Simpangan Rata - Rata No Nilai Sebenarnya Hasil Pengukuran Skala Pengukur 5⁰ Sumbu Negatif Rata Rata Pengukuran Ke-n
Gambar 22. Grafik rotasi pada sumbu z ( yaw ) negatif skala pengukuran 5 0
Hasil pengukuran rotasi pada sumbu z ( yaw) negatif pada skala 5 o diperoleh simpangan rata – rata sebesar 11,26 o terhadap nilai sebenarnya. Pada Gambar 22 dapat dilihat bahwa hasil cenderung  menjauhi  nilai  sebenarnya  dengan  simpangan  terbesar  pada  pengkuran  70 o dengan simpangan sebesar 21,38 o .
Tabel 12. Tabel rotasi pada sumbu z ( yaw ) negatif skala pengukuran 10 0
Ke-1 ke-2 ke-3 Ke-4 Ke-5 Pengukuran simpangan 1 0 1.7 1.5 1.6 0.7 0.2 1.14 0.66 2 10 14.5 9.1 14.7 12.4 7.1 11.56 3.36 3 20 26 22.5 25 25.2 17.7 23.28 3.38 4 30 36.7 36.4 39.5 31.5 27.6 34.34 4.74 5 40 49.9 48.3 50.7 41.2 34.9 45.00 6.78 6 50 62.3 53.3 53.8 50.9 45.1 53.08 6.20 7 60 73.9 64.5 66.7 66.4 51.8 64.66 8.03 8 70 82.8 76.1 79.3 71.5 59.3 73.80 9.11
5.28 Simpangan Rata - Rata
No Nilai Sebenarnya Hasil Pengukuran Skala Pengukur 10⁰ Sumbu Negatif Rata Rata Pengukuran Ke-n
Gambar 23. Grafik rotasi pada sumbu z ( yaw ) negatif skala pengukuran 10 0
Hasil  pengukuran  rotasi  pada  sumbu  z  ( yaw)  negatif  pada  skala  10 o diperoleh  simpangan rata  –  rata sebesar 5,28 o terhadap nilai sebenarnya.  Pada  Gambar  23  dapat  dilihat  bahwa
hasil cenderung menjauhi nilai sebenarnya dengan simpangan terbesar pada pengkuran 70 o dengan simpangan sebesar 9,11 o .
Data hasil pengukuran rotasi pada sumbu z ( yaw) positif dan sumbu negatif diperoleh Hasil pengukuran yang sudah mendekati nilai sebenarnya dengan simpangan rata – rata sebesar 7,64 o hasil pengkuran ini adalah hasil pengukuran menggunakan gyroscope.
Dapat disimpulkan Alat pendeteksi sikap ( attitude) belum layak digunakan untuk mendeteksi rotasi sumbu z ( yaw) pada wahana terbang. Hal tersebut berdasarkan pada analisis bahwa hasil pengkuran cendrung menjauhi nilai sebenarnya dengan simpangan rata – rata sebesar 7,64 o . Sehingga alat ini tidak mampu untuk membedakan sudut 0 o , 15 o , 30 o dan 45 o .
Dikatakan  tidak  mampu  adalah  batas  bawah  dan  batas  atas  dari  pengukuran  sensor  pada skala 15 o dibandingkan dengan simpangan rata – rata saling berpotongan. Pada pengukuran 30 o hasil  pengukuran  dapat  menunjukan  nilai  antara  22,36 o -  37,64 o sedangkan  hasil pengukuran 15 o dapat menunjukan hasil antara 7,36 - 22,64 dan hasil pengukuran 30 o dapat menunjukan  nilai  antara  37,36 o –  52,64 o .  Dari  kemungkinan  hasil  pengukuran  yang  saling berpotongan maka alat pendeteksi sikap ( attitude) diangap tidak memenuhi spesifikasi untuk digunakan mengukur rotasi sumbu z (yaw) pada wahana terbang.
Pengujian sensor tidak dilakukan dengan menambahkan pengaruh vibrasi yang disebabkan oleh  putaran  motor  pada  wahana  terbang.  Secara  teori  vibrasi  mempengaruhi  hasil pengukuran khususnya accelerometer tetapi sebesar apa pengaruh vibrasi tersebut terhadap pengukuran masih memerlukan pengkajian lebih lanjut.
Secara  keseluruhan  dapat  disimpulkan  bahwa  alat  pendeteksi  sikap  ( attitude)  sudah  dapat digunakan untuk mendeteksi rotasi pada sumbu x ( roll) dan y (pitch) pada wahana terbang. Untuk  mendeteksi  rotasi  pada  sumbu  z  ( yaw)  tidak  disarankan  untuk  menggunakan  hasil pengukuran  alat  ini  dikarenakan  simpangan  yang  terlalu  besar  (7,64 o )  sehingga  tidak memenuhi spesifikasi dari wahana terbang.

## 4. KESIMPULAN DAN SARAN

## 4.1 Kesimpulan
Dari hasil pengukuran dapat ditarik kesimpulan sebagai berikut : 1. Simpangan  rata  –  rata  hasil  pengukuran  rotasi  pada  sumbu  x  ( roll)  sebesar  0,58 o dan rotasi  pada  sumbu  y  ( pitch)  sebesar  0,53 o sudah  memenuhi  spesifikasi  dari  alat pendeteksi sikap, sehingga alat ini layak digunakan untuk mengkur rotasi pada sumbu x ( roll) dan sumbu y  (pitch) pada wahana terbang. Hal ini berdasarkan pada kemampuan dari alat pendeteksi sikap ( attitude) dapat membedakan 0 o , 15 o , 30 o dan 45 o .
2. Hasil  pengukuran gyroscope  dan  accelerometer  yang  digabungkan  memiliki  nilai simpangan  rata  –  rata  yang  lebih kecil dibandingkan  dengan  pengukuran  menggunakan gyroscope  saja.  Hal  tersebut  dibuktikan  dengan  hasil  pengukuran  rotasi  pada  sumbu  x ( roll)  sebesar  0,58 o dan  sumbu  y  ( pitch)  sebesar  0,53 o dibandingkan  dengan  hasil pengukuran rotasi pada sumbu x ( yaw) sebesar 7,64 o .
3. Secara keseluruhan alat pendeteksi sikap ( attitude) sudah layak digunakan pada wahana terbang,  Hal  ini  sesuai  dengan  simpangan  rata  –  rata  yang  diperoleh  dari  hasil pengukuran rotasi pada sumbu x ( roll) sebesar 0,58 o , rotasi pada sumbu y (pitch) sebesar 0,53 o dan rotasi pada sumbu z (yaw) sebesar 7,64 o .

## 4.2 Saran
Adapun saran untuk pengembangan lebih lanjut sebagai berikut :
1. Pada  pengujian  alat  dibatasi  pada  gerak  rotasi,  sehingga  pengaruh  gerak  translasi  dan vibrasi  yang  diakibatkan  oleh  perputaran  motor  pada  wahana  terbang.  Sebesar  apa pengaruh gerak translasi dan gerak rotasi masih memerlukan pengkajian lebih lanjut.
2. Diperlukan  suatu  alat/sistem  untuk  mengkompensasi  pengukuran  rotasi  pada  sumbu  z ( yaw).
3. Pengembangan  sistem wireless  antara  mikrokontroler  dengan  personal  computer. Sehingga dapat digunakan sebagai sistem monitoring pada wahana terbang.

## DAFTAR RUJUKAN
Emmanuel,  Dave.  (2012). Perancangan  dan  implementasi  alat  bantu  sistem  navigasi menggunakan  modul  navigasi  berbasiskan  sistem  operasi  android.  Bandung:  Institut Teknologi Nasional.
Hendri  Maja  Saputra,  Zainal  Abidi  dan  Estiko  Rijanto.  (2013). Imu  application  in measurement  of  vehicle  position  and  orientation  for  controlling  a  pan-tilt  mechanism. Bandung: Lembaga Ilmu Pengetahuan Indonesia.
M.  Hasim  As’ari,  Wahyudi  dan  Iwan  Setiawan.  (2009). Pendeteksi  sudut  menggunakan sensor gyroscope. Semarang: Universitas Diponogoro.
Asep  Mubarok,  Wahyudi,  dan  Iwan  Setiawan.  (2009). Pendeteksi  Rotasi  Menggunakan Gyroscope Berbasis Mikrokontroler ATmega8535. Semarang: Universitas Indonesia
Christopher J. Fisker. (2010). Using an Accelerometer for Inclination Sensing. Norwood: One Technology Way.
Tuck, Kimberly. (2007). Tilt Sensing Using Linear Accelerometers. Tempe: Freescale Semiconductor.
Pedley,  Mark.  (2013). Tilt  Sensing  Using  a  Three-Axis  Accelerometer.  Tempe:  Freescale Semiconductor.
Jhon P. Bentley. (2005). Principles of Measurement Systems. England: Pearson.
Colton, Shane. (2007). The Balance Filter. USA: Massachusetts Institute of Technology.