## PESAWAT TERBANG TANPA AWAK (PTTA) SEBAGAI PENGEMBANGAN MEDIA SISTEM INFORMASI GEOSPASIAL

## Diyan Parwatiningtyas
Program Studi Informatika, Universitas Indraprasta PGRI diyan_parwatiningtyas@unindra.ac.id, diane.tyas@gmail.com
Submitted April 1, 2019;  Revised May 4, 2019; Accepted June 29, 2019

## Abstrak
Seperti  kita  ketahui,  Indonesia  memiliki  struktur  lapisan  permukaan  bumi  yang  dinamik.  Perbedaan tingkat  topografi  ini  mengakibatkan  terjadinya  variasi  lahan  dan  berdampak  pada  meterial  yang terkandung  di  dalamnya.  Hal  ini  tentunya  akan  memperkaya  kuantitas  lahan  pertambangan  dan kekayaan vegetasi tanaman serta laut. Keseluruhannya merupakan sumber daya alam yang bermanfaat bagi keberlangsungan hidup manusia dan habitat lainnya.  Dalam memonitoring  pengelolaannya dari permukaan,  diperlukan  suatu  metode  yang  berfungsi  untuk  menginformasikan  keadaan  wilayah potensial, salah satunya dengan Sistem Informasi Geospasial (SIG). Pada umumnya, pengambilan data SIG ini dapat diperoleh melalui foto udara citra satelit. Akan tetapi hasil yang ditampilkannya kurang akurat, sehingga dibutuhkan suatu instrumen yang dapat memetakan data SIG dengan lebih baik lagi, salah  satunya  dengan  penerapan  desain  Pesawat  Terbang  Tanpa  Awak  (PTTA)  atau  biasa  dikenal dengan drone. PTTA sendiri saat ini merupakan suatu teknologi yang berkembang dengan pesat. Pada kesempatan kali ini penulis akan memperkenalkan teknologi PTTA yang dapat didesain sendiri sesuai dengan  kebutuhan,  dan  mampu  menjawab  setiap  permasalahan  yang  berhubungan  dengan  pemetaan citra dari sistem informasi geospasial.
Kata Kunci : Variasi topografi, Penerapan teknologi PTTA , Pengembangan SIG.

## Abstract
As  we  know,  Indonesia  has  a  dynamic  structure  of  the  earth's  surface  layer.  This  topographic differences  level  was  results  in  land  variations  and  it    impacts  on  the  material  contained  in  it.  This certainly will growth an enrich amount of natural land resources and the quality of plant vegetation and  the  sea.  All  of  them  are  natural  resources  that  are  beneficial  for  human  survival  and  the  other habitats. To monitoring its management from the surface, we need a method that serves to inform the potential region conditions, one of them is the Geospatial Information System (GIS). Generally, taken data for GIS could be obtained through aerial photography of satellite images. However, the results are less accurate, so that, we look for the other alternatif instruments, which could made a GIS map better,  using  the  design  of  unmanned  aircraft    vehicle  (PTTA)  or  commonly  known  as  drones.  For now,  Unmanmed  Aircraft Vehicle is    a currently   technology  which  that is  growing  rapidly.  On this occasion,  the  author  will  introduce  UAV  technology  that  can  be  designed  by  itself  according  to needed,  and  could  be  able  to  answer  every  problems  in  which  related  to  image  mapping  from geospatial information systems.
Key Words : Topography variation, UAV applied technology, GIS development.

## 1. PENDAHULUAN
Indonesia merupakan wilayah yang memiliki  struktur  lapisan  bumi  dinamik, dan  hal  ini  mengakibatkan  terbentuknya variasi  lahan  yang  berdampak  pada keanekaragaman material  yang terkandung didalamnya.  Tidak  heran  jika  Indonesia memiliki  potensi  sumberdaya  alam  yang banyak dan bermanfaat untuk
kelangsungan  hidup  manusia  dan  habitat lainnya.  Untuk  menginformasikan  tata kelola besarnya kuantitas produktif sumber daya  alam  dan  variasi  topografinya, sekaligus memonitoring kemungkinan area atau  lahan  yang  mengalami  longsor  atau kebakaran hutan serta banjir dari permukaan diperlukan suatu sistem informasi  pemetaan,  salah  satunya  yaitu
dengan  sistem  informasi  geospasial  (SIG). Pengambilan  data  SIG  biasanya  diperoleh dari  foto  udara.  Terdapat  dua  type pengambilan  foto  udara  :  1.  Foto  udara yang  diperoleh  dari  citra  satelite  2.  Foto udara  yang  diambil  dari  Pesawat  Terbang Tanpa  Awak/Nirawak  (PTTA)  atau  drone [1].  Foto  udara  yang  diperoleh  melalui citra  satelit,  memiliki  kelebihan  yaitu mampu  memetakan  hasil  lahan  skala  luas dan  kountour  gambar  yang  jelas.  Akan tetapi  ia  memiliki  kekurangan  yaitu pengambilan gambar tidak dapat dilakukan saat  siang  hari,  dan  berawan.  Kemudian saat pengambilan data, seringkali mengganggu  sinyal  telekomunikasi  yang lain  dan  membutuhkan  biaya  yang  mahal. [3]. Beda halnya dengan PTTA atau drone. Pengambilan  foto  udara  dengan  drone dapat  diterbangkan  dalam  segala  kondisi apapun  dengan  jangkauan  ketinggian  yang rendah  sehingga  tidak  mengganggu  sinyal radar  pesawat  atau  telekomunikasi  yang lain. Selain itu, biaya operasional pengambilan  foto  udara  untuk  pengolahan SIG dengan PTTA ini sangatlah terjangkau.  Untuk itulah, melalui kegiatan penelitian ini, kita berupaya melaksanakan tindakan  monitoring  pemetaan  SIG  itu sendiri,  melalui  pengembangan  teknologi instrumentasi yaitu  Pesawat Terbang
Tanpa  Awak  (PTTA)/drone  berjenis  UAV ( Unmanned Aerial Vehicles ) yang
bertujuan untuk memonitoring suatu keadaan  area  tertentu  yang  memiliki kondisi potensial dari suatu lahan, tingkatan  topografi,  hingga  area    yang memiliki  tingkat  bencana  yang  besar, terutama  kebakaran  hutan,  atau  hot  spot area yang memungkinkan terjadinya erupsi gunung  api,  area  longsor/  banjir,  yang mana  area  tersebut  diamati  dengan teknologi  foto  udara  yang  diterbangkan oleh  UAV  dari  permukaan,    sehingga  kita mampu  mengelola  data  pemetaan  SIG  ini lebih  akurat,  dan  mampu  memanagemen lingkungan secara lebih baik lagi.

## A. Pengertian PTTA UAV
UAV  yang  merupakan  kepanjangan  dari Unmanned  Aerial  Vehicles ” ,  atau  dalam kata  lain  “ DRONE”   adalah  tipe  pesawat terbang yang beroperasi dengan sendirinya tanpa  seorang  pilot  atau  awak  pesawat  di atas  pesawat  saat  pesawat  mengudara  [2]. UAV  saat  ini  semakin  popular  digunakan dalam berbagai jenis kegiatan. Di antaranya adalah pemanfaatan UAV
sebagai Penjejakan Obyek ( object tracking), pemetaan (mapping) untuk  SIG yang berfungsi sebagai pengawasan, monitor area topografi lahan, area produktif  kelapa  sawit,  tambang,  dan  lain sebagainya.  Fotografi  penggunaan  UAV juga bermanfaat sebagai pemantau perairan, pantai bahkan pertahanan. Hal ini dipengaruhi  karena  adanya  perkembangan teknologi  dan  perbedaan  kebutuhan.  Oleh karena itu, UAV dibuat khusus untuk suatu tugas  atau  fungsi  tertentu  yang  membuat kemampuan  UAV  satu  dengan  lainnya berbeda. Quadcopter merupakan  sebuah perangkat  drone  dengan  empat  baling- baling  yang  diatur  dalam  konfigurasi menyilang. Dua buah baling-baling berputar  searah  jarum  jam  dan  dua  buah baling-baling  lainnya  berlawanan.  A.R Drone  dapat  dikendalikan  menggunakan ponsel  pintar  atau  perangkat  sejenis  yang memiliki  sistem  operasi  melalui  sinyal WIFI  [2].  Teknologi Computer  Vision memungkinkan  pengambilan  informasi dari  suatu  citra  sebagai  parameter  atau referensi. Sebagian besar pemanfaatan citra didasari  pada  keterbatasan  kemampuan sensor  dalam  kemampuannya  mendeteksi sesuatu.  Hal  ini  juga  berkaitan  pada efisiensi  perangkat  keras  yang  digunakan. Banyak metode dikembangkan demi mendapatkan  kemampuan  deteksi  yang baik  melalui  citra  sehingga  data  hasil ekstraksi dapat digunakan untuk keperluan komputasi  lain.  Salah  satu  permasalahan pemanfaatan citra sebagai sumber informasi  adalah  gangguan  ( noise )  [3].
Jenis  gangguan  yang  mempengaruhi  citra
adalah tingkatan terang/gelap, kualitas citra dan  pergerakan.  Sedangkan  drone  tidaklah demikian.  Dalam  penelitian  ini  akan dirancang  PTTA  UAV  /  Drone  dengan atribut  two  exist  stabily  site  gibal  yang didesain  secara  khusus  untuk  memperoleh data  yang  akurat,  real  dan  komprehensif, serta  kamera  multispectral  yang  mampu memberikan  informasi  yang  tidak  kasat mata, dalam bentuk spektrum warna [1].

## B. Jenis –  Jenis UAV
Jika  dilihat  dari  konfigurasi airframe , UAV  dapat  dibedakan  menjadi  2  jenis yaitu fixed-wing dan rotary-wing.  Fixed- wing merupakan  UAV  yang  bentuk sayapnya  merupakan  sudah  tetap  dan merupakan  komponen  gerak  dari  pesawat tersebut, untuk jenis Rotary-wing merupakan UAV yang komponen geraknya berupa baling-baling yang berputar ( rotor ) [1]. Berikut adalah contoh fixed-wing dan rotary-wing :
Gambar 1. Rotary Wing (Atas) dan Fixed-Wing (Bawah)
Secara  umum  sistem  UAV  dibentuk  oleh beberapa  bagian  yang  saling  berinteraksi, seperti  pesawat,  dan  stasiun  kontrol  bumi [2].
Gambar 2. Sistem UAV Secara Umum
Pesawat  merupakan  bagian  terpenting  dari UAV  itu  sendiri  [2].  Adapun  bagian penyusun  pesawat  dapat  dilihat  pada gambar 3 berikut ini :

## Gambar 3. Bagian-Bagian dari Pesawat Udara Tanpa Awak
Keterangan :
A= Autopilot kontrol B= Baterai D= Datalink radio modem dan antena G= Penerima GPS I= Sensor IR M= Motor dan kontrol
R= Penerima RC dan antena S= Servo
P= Payload, kamera dan pemancar
Stasiun kontrol bumi terdiri darisebuah komputer, pemancar RC, dan radio modem.

## C. Portable Ground Control Station pada PTTA
Proses  pengolahan  data  sistem  informasi geospasial  agar  lebih  akurat,  tentunya didukung  oleh Portable  Ground  Control System (PGCS)  sebagai  kelengkapan  di
PPTA.  Tugas  utamanya  dari  PGCS  ini yaitu  integrasi  sub  system  baik hardware maupun software. Software GCS menangani  proses  pengumpulan  atau menerima,  memproses,  mengirim  dan menampilkan  data  –   data  penerbangan yang terkait dengan pemetaan SIG, dengan kontrol  dan command data,  video  data, yang  berasal  dari Air  Vehicle  Unit yang dalam hal ini adalah PTTA/drone. Adapun
data –  data penting  yang dapat membantu pilot  dalam  dalam  mengendalikan  atau mengawasi  PTTA  secara  remote  (manual) ataupun  autonomous,  harus  ditampilkan secara  grafis  dengan  menganut  Graphical User Interface (GUI). Data tersebut adalah:
- Basic Control Instrument
- Artificial Horizon
- Turn Indicator
- Compass
- Ground speed dan air speed indicator
- Altimeter
- Warning and System Monitoring
- Batteries/Electrical Power Indicator
- Time
- Range
- Navigation
- GPS Waypoints Following
- GPS Position
- Operational Maps.
Data  yang  diterima  oleh  GCS  berasal  dari onboard system yang terinstall pada PTTA. Air data system diberikan oleh sensor pilot static untuk airspeed ,  AHRS  unit  untuk attitude dan heading, GPS  untuk  posisi, ground  speed  dan  ketinggian  dari  MSL. Semua data ini diakuisisi, dikendalikan dan ditelemetrikan  oleh  sistem  pengolah  data yang berbasis microcontroller [1].
Sistem software harus mengakomodasi dua level mode yang ada pada saat penerbangan. Kedua level tersebut adalah : 1. Direct Controlling ( Man in the loop). 2. Autopilot  Mode [1]. Gambar  5  dibawah merupakan  gambar  dari  Ground  Control System :
Gambar 4. Tampilan Instrument Ground Control System

## 2. METODE PENELITIAN Lokasi dan Waktu Penelitian
Penelitian  dilakukan  di  Jakarta  dan Banten,  dengan  mengajak  kerjasama dengan  PT  Ranatama  (Citra  Buana  Data Prima)  selama  satu  tahun,  tahun  periode tahun  2017  yang  bersifat Research  and Development  (R&D) ,  dengan  menerapkan beberapa metode antara lain :
1. Mempersiapkan desain rancangan pesawat  terbang  tanpa  awak  untuk pengelolaan  aerophotography,  khususnya disini  yaitu    basis  data  Sistem  Informasi Geospacial (SIG). 2. Membuat PTTA, dengan spesifikasi seperti gambar berikut :
Gambar  5.  Spesifikasi  Muatan  yang Terdapat di dalam PTTA untuk Keperluan Sistem Informasi Geospasial
PTTA dibuat dengan menggunakan kamera dan video khusus untuk keperluan aerophotography, yang memiliki keunggulan khusus yaitu : 1. SIG data service, yang meliputi :
- Parcel & Cadastral Mapping. - Utility Mapping – Electrical distribution, Telecom, Oil/Gas,
Water / Sewer Network.
- Spatial Analysis.
- GIS Data Conversion & Digitization Navigation Map
Production.
- Navigation Map Production.
- Image Processing.
- Georeferencing & Rectification.
- Land use / land cover Mapping.
- High-resolution urban Mapping.
2. Tampilan Foto Udara yang
menggunakan RGB ( Red –  Green –  Blue ) kamera  dan  video  multispektral,  yang nantinya  akan  menghasilkan  tampilan pemetaan sebagai berikut :
- Peta  foto  udara yang  sudah terkalibrasi  dengan  garis  bujur  dan lintang bumi.
- Peta topography DTM dan DEM.
- Peta kountour.
- Dense cloud/3D modelling.
3. Tampilan  Photogrametry  Mapping  /
Orto Photo yang terdiri dari :
- Aerial Triangulation.
- Softcopy
Stereo Compilation (Planimetric/Vector Feature Extraction).
- Digital Elevation/Terrain Modeling.
- Digital Ortho photo Production.
Drone  yang  dirancang  bangun  bekerja  dengan optimal  dan  mampu  merekam  video  dalam CinemaDNG  dan  Apple  ProRes dan  format umum  lainnya  ketika  pasca-produksi  dalam pembuatan  Aerial  Mapping.  Juga  mendukung format  FAT32  /  exFAT  file  sistem,  yang memungkinkan menyalin file dengan cepat dan langsung  dari  CINESSD  tanpa  software tambahan.

## 3. HASIL DAN PEMBAHASAN
Setelah  PTTA  yang  dirancang  sesuai dengan  metode  penelitian  selesai  dibuat, barulah  selanjutnya  dilakukan  proses pengambilan  dan  pemrosesan  data  untuk Sistem Informasi Geospasial (SIG).
Adapun  tahapan  pengambilan  adalah sebagai berikut :
1. Persiapan dan Setting Camera
-   Persiapkan PTTA yang sudah dibuat.
-   Cek battery Power dan SD Card.
-    Cek ISO  Speed  dan  Speed  Shutter Camera pada menu setting.
-   Cek dudukan kamera di pesawat.
-   Pemasangan kamera di pesawat.
2. Cek dudukan kamera di pesawat dan Pemasangannya
- Pastikan dudukan kamera terpasang secara tepat pada UAV.
- Periksa pengikat dudukan kamera.
- Periksa servo dan kabelnya.
- Pastikan  posisi  kamera  menghadap ke bawah.
- Pastikan kamera dalam posisi tidak mudah bergerak dalam dudukannya.
- Memeriksa  fungsi  servo  penggerak (ambil sekali foto).

## 3. Proses pengambilan data foto udara
➢ PTTA  diterbangkan  dan  mulai memproses  pengambilan  data  foto  udara. Seperti diagram di gambar 6 berikut ini :

## Gambar 6. Proses Pengambilan Data pada Foto Udara
➢ Pada  saat  PTTA  diterbangkan unsur sensor dan perangkat untuk merekam dan  memoto  udara  dimulai,  dan  muncul kalibrasi  dan  deteksi  input  data  besrta ketinggian  dan  besarnya  kecepatan  yang terlihat  melalui portabel Ground  Control System.
Adapun tampilannya adalah seperti gambar
7 di bawah ini :
Gambar 7. Menampilkan gambar waypoint yang menandakan pesawat beroperasi dengan baik saat diterbangkan

## 4. Mendownload foto hasil foto udara.
Setelah pesawat selesai mendownload data di  udara,  baru  kita  mengambil  data. Tahapannya adalah sebagai berikut :
- Melepas  camera  dari  dudukan kamera di UAV.
- Membuka memory card kamera.
- Memasukkan  ke  card  reader  dan buka foldernya.
- Menyiapkan  folder  baru  pada laptop.
- Mengcopy/cut  file  dari  memory card dan letakkan dalam folder baru yang telah disiapkan.
Setelah  proses  pengambilan  data  selesai, baru  data  diproses  ke  sistem  informasi geospasial  dengan  menggunakan software pemetaan  khusus  untuk  SIG,  biasa  yang dipakai  yaitu software  microsoft  ICE dan software  tambahan  lainnya  seperti  yang tertera pada gambar 8 berikut :

## Gambar  8.  Proses  Akuisisi  Data  ke  Proses SIG map
Adapun  hasil  dari  foto  citra  yang  diproses ke dalam peta SIG adalah sebagai berikut : 1.  Ortophoto  :  yaitu  hasil  gambar  yang didapat  dari  pengambilan  sejumlah  foto udara  yang  dirangkai  menjadi  satu  dan disajikan  ke  sistem  informasi  geospasial. Melalui  foto  citra  ini,  tampilan  wilayah dapat  telihat  secara  jelas.  Pemilik  lahan dapat  mengetahui  seperti  apa  pemanfaatan lahan  yang  dimilikinya.  Hasil  peta  dapat diupload  ke  dalam  aplikasi  google  earth, sehingga tampilannya lebih jelas dan lebih jernih.
Gambar 9. Tampilan Hasil Orthophoto yang Diambil dari Samping dan Vertikal
2. Peta lahan : Adalah orthopoto berbentuk peta  digital  yang  dilengkapi  dengan  data terukur.  Tampilan  peta  modelling  secara
3D  di  atas  lahan  juga  ditampilkan  secara detail.

## Gambar 10. Contoh Tampilan Peta Lahan
3. Tree  Counting :  Adalah  aplikasi  yang digunakan  untuk  menghitung  jumlah pokok  pohon  dan  mengetahui  lebar  tajuk setiap  pohon  secara  cepat  dan  akurat. Pemilik  lahan  dapat  memprediksi  potensi
kerugian
apabila ditemukannya
penggunaan  lahan  yang  tidak  sesuai dengan rencana yang telah ditetapkan.
Gambar 11. Tampilan Tree Counting
4. ERP (Enterprise Resources Planning)
Enterprise  Resources  Planning adalah informasi terintegrasi yang berfungsi untuk memanage  lahan  berdasarkan  data  –   data yang  dihasilkan  oleh  foto  udara. Dengan sistem  informasi  ini,  pemilik  lahan  dapat mengetahui  informasi  data  softpile  dan topography  lahan  beserta  hasil  analisisnya dalam  waktu  singkat.  Pemantauannya dapat  dilakukan  secara  online,  sesuai kebutuhan.  Dengan  ERP,  pemilik  lahan dapat  mengoptimalisasikan  waktu  dan sumber daya yang dimilikinya secara aman dan efisien.

## Gambar 12. Tampilan tahapan ERP

## 4. SIMPULAN
Berdasarkan hasil pembahasan diatas dapat diperoleh  beberapa  kesimpulan,  antara lain: 1. Teknologi foto udara yang diterbangkan oleh PTTA UAV dari permukaan,  mampu mengelola  data  pemetaan  SIG  ini  lebih akurat,  serta  memanagemen  lingkungan secara  lebih  baik,  dengan  metode  yang mudah dan biaya yang terjangkau. 2.  Hasil  –   hasil  pemetaan  SIG  dari  foto udara berupa Orthophoto, Peta lahan, Tree Counting serta Enterprise Resources
Planning yang dapat diakses secara online,
memudahkan pemilik lahan untuk menganalisis  lahan  secara  produktif,  dan efisien,  sehingga  dapat  meminimalisir potensi  kerugian  dari  sumber  daya  alam yang  dimilikinya.  Disamping  itu,  upaya pencegahan  bencana  alam  juga  dapat dilakukan,mengingat sistem pemetaan SIG melalui PTTA ini mampu mengidentifikasi hotspot  kebakaran  hutan  maupun  titik derajat panas di area pegunungan vulkanik, atau topography lempeng tektonik dari atas permukaan  secara  detail  dan  dengan akurasi yang baik.

## UCAPAN  TERIMAKASIH
Pada kesempatan ini,
Penulis mengucapkan  terimakasih  yang  sebesar  – besarnya  kepada  team  PTTA  dari  PT. Ranatama  yang telah memberikan bantuan berupa  kerjasama  penelitian  dan  proyek pengerjaan  foto  udara  kepada  Penulis. Semoga  di  kesempatan  yang  akan  datang, kerjasama  dan  solidaritas  yang  dicapai
senantiasa  dapat  ditingkatkan  lebih  baik lagi  dibandingkan  dari  masa  -  masa sebelumnya.

## DAFTAR PUSTAKA

## [1] E. Adharian dan Team  Workshop .
Modul  Workshop  Pesawat  Terbang  Tanpa Awak,  Pengenalan  dan  Pengembangan PTTA  Sebagai  Salah  Satu  Pilihan  Tugas Akhir dan Karir. Jakarta, Ranatama Report Modul, April 2017.
[2] Prof  G.  Romeo  : “ ENFICA-FC: ENvironmentally Friendly Inter City Aircraft powered by Fuel Cells” , EC-6FP- 2005-30779-AERO-1, Ott. 2006 - 09.
[3]  Salim  Rusli  : Interpretasi  Struktur geologi Zona Rembang dan RanduBlatung dengan  menggunakan  Foto  Udara  Citra Satelite JERS -1 SAR. Bahan Tugas Akhir, Prodi  Teknik  Geofisika,  Fakultas  Ilmu Kebumian dan Teknik Mineral, ITB, 2005.