Vol. 14. No. 03, September 2023: 156-165 http://publikasi.mercubuana.ac.id/index.php/jte p-ISSN: 2086 ‐ 9479   e-ISSN: 2621-8534

## Rancang Bangun Receiver Automatic Dependent Surveillance Broadcast (ADS-B) Menggunakan RTL-SDR R820T2 Flight Aware
Denny Dermawan* 1 , Paulus Setiawan 1 , Wahyudin 1 , Diah Suwarti W. 2
1 Program Studi Teknik Elektro, Fakultas Teknologi Industri Institut Teknologi Dirgantara Adisutjipto, Yogyakarta
2 Program Studi Teknik Elektro, Fakultas Teknologi Industri Institut Teknologi Nasional Yogyakarta
* dennydermawanstta@gmail.com
Abstrak — Teknologi radar pada bandar udara mulai tergantikan oleh sistem Automatic Dependent Survaillance Broadcast (ADS-B) karena ketidakmampuan radar dalam mendeteksi pesawat yang tertutup  awan  tebal,  untuk  menggantikan  fungsi  radar  di beberapa bandar udara masih menggunakan situs Flightradar24 sebagai  sumber  informasi  karena  untuk  membangun  sebuah stasiun  ADS-B  membutuhkan  biaya  yang  mahal.  Akan  tetapi Flightradar24 memiliki beberapa kelemahan, diantaranya adalah pengguna diharuskan untuk membayar atau berlangganan secara berkala jika ingin menampilkan informasi lebih detail, dan delay karena  pemrosesan  data  yang  membutuhkan  akses  koneksi internet.  Receiver  ADS-B  bekerja  dengan  menunggu  dan menerima  transmisi  dari  pesawat  terbang  yang  berisi  informasi posisi pesawat secara berkala, dalam merancang receiver ADS-B ini  peneliti  menggunakan  jenis  RTL-SDR  R820T2  Flight  Aware dengan nilai gain sebesar 19 dB, dan penambahan antena ADS-B 1090  MHz.  Hasil  pengujian  rancangan  receiver  ADS-B  yaitu, receiver mampu menerima sinyal dan data parameter target ADS- B  dengan  jarak  jangkauan  sejauh  353  km  pada  range  software adsbSCOPE  dan  346,89  km  secara  perhitungan  menggunakan metode harvesine formula.
Kata Kunci— ADS-B, Antena ADS-B 1090 MHz, Bandar Udara, Radar, RTL-SDR R820T2 Flight Aware.

## DOI: 10.22441/jte.2023.v14i3.006

## I. P ENDAHULUAN
Transformasi kemajuan teknologi informasi dan perkembangan  telekomunikasi  telah  mengalami  peningkatan yang  sangat pesat. Dengan kemajuan  tersebut,  kebutuhan, dan perkembangan  jaringan  informasi  akan  semakin  meningkat, khususnya  pada  jaringan  informasi  dan  komunikasi.  Dalam dunia  penerbangan,  kebutuhan  teknologi  terus  berkembang seiring  dengan  berkembangnya  zaman,  maka  dalam  dunia penerbangan  dibutuhkan  suatu  teknologi  yang  dapat  melacak keberadaan  pesawat  agar Air  Traffic  Controllers (ATC)  dapat mengetahui ketinggian, arah, dan jalur pesawat guna memandu pesawat untuk terbang ke tempat tujuannya dengan selamat.
Teknologi  radar  pada  bandar  udara  mulai  tergantikan  oleh sistem Automatic Dependent Survaillance Broadcast (ADS-B) karena ketidakmampuan radar dalam mendeteksi pesawat yang tertutup awan tebal,  untuk membangun sebuah stasiun ADS-B membutuhkan biaya yang mahal. Oleh karena itu, di beberapa bandara udara masih menggunakan situs Flightradar24 sebagai sumber  informasinya.  Akan  tetapi  Flightradar24  memiliki
beberapa  kelemahan,  diantaranya  adalah  pengguna  diharuskan untuk  membayar  atau  berlangganan  secara  berkala  jika  ingin menampilkan  informasi  lebih  detail,  dan delay karena pemrosesan data yang membutuhkan akses koneksi internet.
Dalam  penelitian  sebelumnya,  peneliti  merancang  sebuah receiver ADS-B  berbasis  RTL-SDR  R820T2  menggunakan antena ADS-B 1090 MHz dan penambahan low noise amplifier . Pada  penelitian  tersebut  jenis  RTL  SDR  yang  digunakan memiliki  nilai gain sebesar  5  dB  dengan  hasil  rancangan receiver ADS-B yaitu dapat menerima sinyal dan data parameter target  ADS-B  hanya  sejauh  284  km,  sedangkan range maksimum dari penerimaan receiver ADS-B yaitu 200 NM (370 km) [1].
Tujuan  penelitian  ini  adalah  untuk  merancang  sebuah receiver ADS-B berbasis RTL-SDR R820T2 Flight Aware dan menggunakan  antena  ADS-B  1090  MHz . Pada  penelitian  ini saya  menggunakan  jenis  RTL-SDR  yang  memiliki  nilai gain sebesar 19 dB, dimana dengan peningkatan nilai gain maka akan berdampak  terhadap  luasnya coverage  area yang  mampu  di- cover oleh antena tersebut  [2] . Rancangan receiver ADS-B ini bekerja dengan menunggu dan menerima transmisi dari pesawat terbang  yang  berisi  informasi  posisi  pesawat  secara  berkala setiap  0,5  detik.,  r eceiver ADS-B  ini  mampu  menerima  sinyal dan  data  parameter  target  pesawat  terbang  dengan  jarak jangkauan  yang  lebih  baik  serta  maksimal.  Selain  itu, penggunaan  jenis  RTL-SDR  R820T2 Flight  Aware pada rancangan ini  30 % lebih  murah  dibandingkan  membeli  RTL- SDR dan filter eksternal.

## II. P ENELITIAN T ERKAIT
Setelah  melakukan study  literatur di  perpustakaan  dan melalui  media  internet.  Peneliti  melakukan  telah  terhadap beberapa  penelitian  yang  telah  ditemukan,  penelitian  tersebut memiliki keterkaitan dengan penelitian yang  peneliti lakukan, seperti  penggunaan  alat  dan  bahan  yang  digunakan  sampai dengan hasil rancangan receiver ADS-B.
Penelitian  pertama  yang  dilakukan  oleh  Sitorus,  B.,  & Harsono  Sitorus,  T.  I  (2017)  mengenai  pengembangan Automatic Dependent  Survaillance Broadcast (ADS-B) untuk peningkatan keselamatan penerbangan, dimana pada penelitian tersebut  dengan  penggantian  fungsi  radar  dalam  pengelolaan ruang  udara  bagi  transportasi  sipil,  dapat  berfungsi  sebagai pengganti  atau  untuk supplement  surveillance tradisional pesawat terbang berbasis radar. Selain itu, peningkatan inovasi
D. Dermawan et al., Rancang Bangun Receiver Automatic Dependent Surveillance Broadcast (ADS-B) Menggunakan RTL...
teknologi  dalam  navigasi  penerbangan  sangat  diperlukan terutama bandar udara yang frekuensi lalu lintas cukup tinggi, dengan  mengembangkan  investasi  bidang  teknologi  navigasi, mengembangkan kerja sama, dan pemanfaatan dengan lembaga penelitian  serta  meningkatkan  peran  swasta  dalam  dunia penerbangan [3].
Penelitian kedua yang dilakukan oleh R. D. Slamet Harjono, I.  G.  A  Ayu  Mas  Oka  &  H.  D.  Badrul  Islam  (2018)  dengan merancang  sebuah receiver ADS-B  menggunakan  jenis  RTL- SDR  R820T2  guna  meningkatkan  pelayanan  navigasi penerbangan  di  bandar  udara  internasional  lombok.  Hasil rancangan receiver yaitu dapat menampilkan visual maps posisi pesawat  terbang  pada software globesrtl1090  dan  data parameter  target  pesawat  terbang  yang  meliputi  24  bit  ICAO aircraft  address,  Nationality,  Ident atau Squawk,  Altitude, Latitude, Longitude, Speed, Heading, dan Track [4] .
Penelitian  ketiga  yang  dilakukan  oleh  M.  Sohibi,  D. Dermawan  &  Lasmadi  (2020)  dengan  merancang  sebuah sebuah receiver ADS-B  berbasis  RTL-SDR  R820T2 menggunakan antena ADS-B 1090 MHz dan penambahan low noise  amplifier. Dimana  pada  penelitian  tersebut  peneliti menampilkan visual maps posisi pesawat terbang pada software adsbSCOPE serta  mengetahui  seberapa jauh jarak jangakauan penerimaan  sinyal  dan  data  parameter receiver ADS-B menggunakan metode euclidean distance [1].
Pada  penelitian  yang  saya  buat  memiliki  beberapa perbedaan dari penelitian sebelum-sebelumnya. Pada penelitian ini saya merancang sebuah receiver ADS-B menggunakan jenis RTL-SDR  R820T2 flight  aware dengan  nilai gain sebesar  19 dB  serta  untuk  mengetahui  seberapa  jauh  jarak  jangakauan penerimaan sinyal dan data parameter receiver ADS-B peneliti menggunakan metode harvesine formula.
A. Automatic Dependent Surveillance Broadcast (ADS-B)
Automatic  Dependent  Surveillance  –  Broadcast (ADS-B) adalah  teknologi  pengamatan  ( surveillance )  yang  digunakan untuk  memberikan  informasi  posisi  pesawat  di  udara.  Sistem ADS-B  merupakan  suatu  sistem  pengamatan/ surveillance dimana  sistem  avionik  dari  suatu  pesawat  terbang memancarkan ( broadcast ) informasi mengenai  posisi  terbang, ketinggian  terbang,  kecepatan  terbang,  dan  parameter  lainnya secara lengkap dan otomatis setiap 0,5 detik dipancarkan/ broadcast ke  sistem  ADS-B ground  station di darat.  Selanjutnya  data  tersebut  dikirimkan  ke display ATC untuk  digunakan  oleh  ATC  dalam  memonitoring  pesawat terbang seperti : posisi terbang, ketinggian terbang, kecepatan terbang,  dan  parameter  lainnya. Converage maksimum  dari ADS-B adalah 200 NM (370 km) [1].
Pesawat  dilengkapi  dengan  sebuah transponder ADS-B yang  berfungsi  untuk  mengirimkan  informasi  secara  terus menerus  ke  ADS-B receiver yang  berada  di  darat  ( ground station ). Data ini digunakan untuk menampilkan posisi pesawat secara  visual  dan  informasi  lainnya  seperti  ketinggian, kecepatan, dan identifikasi pesawat. Selain itu, sistem ADS-B memberikan  keuntungan  dibadingkan  dengan  sistem  radar seperti pembahasan data yang lebih lengkap dan data pesawat
yang potensial seperti update cuaca, tujuan pesawat, serta data avionik.
Kelebihan dari sistem ADS-B yaitu mengurangi kepadatan komunikasi, memberikan keselamatan, dan kewaspadaan pada penerbangan,  mengurangi  penundaan taxi atau take  off, serta mengurangi  biaya.  Pesawat  dilengkapi  dengan  MOD-S Transponder yang  akan  menerima  data  lokasi  dari Global Navigation Satellite System (GNNS), kemudian akan mengirim data-data  tersebut  ke  ADS-B receiver atau  ADS-B ground station. Format  data  dari  pesawat  ke  ADS-B receiver disebut data  MOD-S,  sedangkan  data  yang  dikirimkan  dari  ADS-B receiver ke ATC adalah data dengan format Asetrix 21. Semua standar  yang  digunakan  sudah  diatur  oleh International  Civil Aviation Organitation (ICAO).
MOD - S  diambil  dari  kata selective ,  yang  mana  proses pengiriman sinyal interrogate dan transmisi sinyal balasan pada ATC  MOD-S  seluruhnya  disertai  24 -bit  address  aircraft identification yang  dapat  menunjukan  identitas  pesawat tersebut. Dengan adanya 24 -bit address aircraft identification, ground station dapat memilih pesawat yang dibutuhkan datanya dan  dapat  mengabaikan  pesawat  lain  yang  tidak  diperlukan. Contohnya  sistem  MOD-S,  jika  sebuah  ATC  akan ‘menanyakan’ ketinggian pesawat A, maka sinyal interrogate yang dikirimkan hanya ditunjukan untuk pesawat A saja dengan cara penyertaan 24 -bit address aircraft identification sehingga pesawat  lain  tidak  dapat  ‘mendengar’  sinyal interrogate tersebut.  Begitu  pula  sebaliknya,  ketika  pesawat  A  akan memberikan  sinyal respon berupa  informasi  ketinggian  ke ATC,  maka  pesawat  A  juga  akan  menyertakan  identitas pesawat  A  bersamaan  dengan  infromasi  ketinggian  pesawat tersebut.
ADS-B  menggunakan transponder dengan  format  pulsa MOD-S  yang  diterapkan  dalam  sistem  radar.  Secara  umum, sinyal MOD-S terbagi  menjadi  2, yaitu MOD-S interrogation dan MOD-S reply , masing-masing berfungsi untuk menanyakan  informasi  mengenai  pesawat  yang  diterima. MOD-S interrogation menggunakan  modulasi Differential Phase Shift Keying (DPSK) dengan data rate 4 Mbps. MOD-S reply menggunakan modulasi Pulse Position Modulation (PPS) dengan data rate 1 Mbps. Format MOD-S interrogation dapat dilihat pada Gambar 1. [5]
Gambar 1. Format MOD-S interrogation
Sedangkan  untuk  format  MOD-S reply dapat  dilihat  pada Gambar 2.

## Gambar 2. Format MOD-S reply
Secara umum ADS-B terdiri atas 4 sub sistem yaitu : Signal Processing Unit (SPU), Site Monitor (SM), GPS RX antenna, dan  ADS-B  RX Ommnidirectional  Antenna .  Sistem  ADS-B Ground Station AS 680 dapat dilihat pada Gambar 3. [6]
Gambar 4. Sistem ADS-B ground station
Masing-masing Ground Station A dan B terdiri dari :
1. Signal Processing Unit (SPU)
Secara umum SPU akan menerima sinyal dari antena ADS- B yang bersisi data pesawat serta menerima sinyal GPS sebagai data refrensi untuk timing dan  lokasi ground  station.  Output data berupa format ASTERIX Cat 21 yang akan didistribusikan melalui jaringan computer, raw data, dan video signal monitor.
2. Site Monitor (SM)
Site  Monitor digunakan  untuk  mengecek  peralatan  secara langsung, dengan cara mengambil data melalui probe antenna monitor .  Melalui  kabel  kontrol  pada  LCMS  maka  dapat mengetahui parameter peralatan.
3. GPS RX Antenna
GPS receiver menggunakan  frekuensi  GPS  L1  (1575,42 MHz).  Proses  penentuan  posisi  berdasarkan referensi waktu guna menghasilkan data yang akurat. Akurasi ditentukan HPL ( horizontal level of protection ) yang sama dengan di pesawat. HPL  menunjukan  kemampuan  untuk  menentukan  kesalahan satelit,  juga  digunakan  untuk  menentukan  posisi  dan  waktu sebagai dasar untuk sistem perwaktuan ( timing system ).
4. ADS-B RX Omnidirectional Antenna
Gambar 5. Antena ADS-B
Antena  ADS-B  mirip  dengan  antena  DME.  Sebagaimana Gambar 5. Antena ADS-B merupakan antena omnidirectional yang dapat menerima sinyal dari segala arah secara line of sight .
B. RTL-SDR R820T2 Flight Aware
RTL-SDR R820T2 flight aware merupakan pengembangan dari  jenis  SDR  sebelumnya,  dimana  pada  SDR  ini menggabungkan RTL-SDR R820T2, low noise amplifier, dan filter bandpass 1090 MHz. RTL-SDR R820T2 flight aware ini secara  khusus  dirancang  untuk  meningkatkan  kinerja  ADS-B dengan  menyaring  sinyal interfensi yang  tidak  diinginkan, mengurangi angka kebisingan dan memperkuat sinyal ADS-B. Gambar 6 menunjukan bentuk fisik pada SDR flight aware.
Gambar 6. SDR-RTL R820T2 flight aware
C. Antena Omnidirectional
Antena omnidirectional yaitu  jenis  antena  yang  memiliki pola pancaran sinyal ke segala arah dengan daya sama. Untuk menghasilkan  cakupan  area  yang  luas, gain dari  antena omnidirectional harus memfokuskan dayanya secara horizontal (mendatar) dengan mengabaikan pola pancaran ke atas dan ke bawah, sehingga antena dapat diletakan di tengah-tengah base station. Dengan demikian, keuntungannya dari antena jenis ini adalah  dapat  melayani  jumlah  pengguna  yang  lebih  banyak. Namun  kesulitannya  adalah  pada  pengalokasian  frekuensi untuk  setiap sel  agar tidak terjadi interfrensi . Antena jenis ini biasanya digunakan pada lingkup yang mempunyai base station terbatas dan cenderung untuk  posisi  pelanggan yang melebar. Antena  ini  mempunyai  sudut  pancaran  yang  besar  ( wide beanwidht ) yaitu 360  dengan daya lebih luas, jarak yang lebih pendek  tetapi  dapat  melayani  area  yang  luas.  Antena omnidirectional mengirim  atau  menerima  sinyal  radio  dari semua  arah  secara  sama,  antena omnidirectional biasanya digunakan untuk koneksi multiple point atau hotspot. [7]
Antena  ADS-B  1090  MHz  merupakan  jenis  antena omnidirectional yang  digunakan  untuk receiver ADS-B,  di mana transmitter ADS-B pada pesawat terbang memancarkan sinyal pada frekuensi 1090 MHz untuk mengirimkan sinyal dan
D. Dermawan et al., Rancang Bangun Receiver Automatic Dependent Surveillance Broadcast (ADS-B) Menggunakan RTL...
data parameter kepada receiver di ground station atau kepada pesawat  lain  yang  berada  pada  jangkauannya.  Gambar  7 menunjukan antena ADS-B 1090 MHz.
Gambar 7. Antena omnidirectional ADS-B 1090 MHz
Menurut  Francis,  1996  potongan  gelombang  yang panjangnya  satu  gelombang  dan  sepanjang  lintasannya, gelombang  akan  terus  terulang  dalam  bentuk-bentuknya  yang selalu  sama  sepanjang  masa  tanpa  adanya  perubahan  bentuk lainnya.  Panjang  gelombang  adalah  jarak  yang  ditempuh gelombang  selama  satu  periode.  Rumus  perhitungan  dari panjang gelombang dapat dicari dengan Persamaan 1.
𝜆 = c f (1)
Keterangan : 𝜆 = Panjang gelombang (m) c  = Kecepatan cahaya ( 3.10 8 m/s) f  = frekuensi (Hz)
D. Azimuth
Azimuth adalah sudut dalam derajat yang diukur sepanjang garis horizon, diantara udara yang sesungguhnya dan titik posisi satelit  yang  ditranslasikan  ke  garis  horizon. Azimuth selalu direpresentasikan searah jarum jam dari arah utara sebenarnya, dan selalu menunjukan nilai  positif. Posisi  dari  sudut azimuth dapat dilihat pada Gambar 8.
Gambar 8. Posisi Sudut Azimuth
Karena sudut azimuth terbentuk dari posisi stasiun pengirim dan  stasiun  penerima,  maka  dapat  digunakan  persamaan segitiga  siku-siku  untuk  menentukan  besar  sudut azimuth seperti pada Gambar 9.
Gambar 9. Segitiga siku-siku ABC
Untuk  mencari  besaran  sudut  pada  titik  A,  maka  dapat menggunakan Persamaan 2.
∠∅ = Arc tan (a/b) (2)
Keterangan :
∅ : Sudut Azimuth a  : Jarak AB b  : Jarak AC
E. Harvesine Formula
Teorema harvesine formula adalah sebuah persamaan yang penting dalam bidang navigasi, untuk mencari jarak busur antara dua  titik  pada  bola  dari longitude dan latitude. Ini  merupakan bentuk persamaan khusus trigonometeri bola, law of harvesines, mencari  hubungan  sisi  dan  sudut  pada  segitiga  dalam  bidang bola. Formula ini pertama kali ditemukan oleh Jamez Andrew di tahun 1805, dan digunakan pertama kali oleh Josef de Mendoza y  Rios  di  tahun  1801.  Istilah harvesine ini  sendiri  diciptakan pada tahun 1835 oleh Prof. James Inman. Josef de Mendoza y Rios menggunakan harvesine pertama kali dalam penelitiannya tentang “Masalah Utama Astronom Nautical”, Proc.Royal Soc, Des  22.1796. Harvesine digunakan  untuk  menemukan  jarak antar bintang.
Harvesine digunakan  berdasarkan  bentuk  bumi  yang  bulat ( spherical earth ) dengan menghilangkan faktor bahwa bumi itu sedikit elips ( elipsodial factor ). Ini merupakan khasus formula umum dalam trigonometri bola yang berkaitan dengan sisi dan sudut sepertiga bola [8]. Gambar sepertiga bola pada harvesien formula dapat dilihat pada Gambar 10.
Gambar 10. Segitiga bola pada Harvesine Formula
Dalam  unit  bola,  sebuah  “segitiga”  pada  permukaan  bola didefinisikan sebagai lingkaran-lingkaran besar yang menghubungkan tiga poin u, v, dan w pada bola, jika panjang
dari  ketiga  sisi,  a  adalah  (dari  u  ke  v),  b (dari  u ke  w),  dan  c (dari  v  ke  w),  dan  sudut-sudut  yang  berlawanan  c  adalah  C. maka hukum harvesine menjadi.
Harvesine (c) = harvesine (a – b) + cos (a) cos (b) harvesine (C)
Rumus harvesine sendiri adalah
Harvesine (Ø) = sin 2 ( ∅ 2 ) = 1 2 (1 − cos(∅)) (3)
Dimana sudut (Ø) = sudut (C) pada Gambar 9 maka :
harvesine (C) = sin 2 ( C 2 ) = 1 2 (1 − cos(C)) (4)
Perhatikan Gambar  10 C adalah sudut  yang terbentuk  dari sisi  a  dan  b,  sedangkan  sisi  yang  terletak  di  depan  titik  u memiliki panjang c. Berdasarkan definisi tersebut, diperoleh :
Cos c = 1-2 harvesine C (5)
Dengan memperhatikan Gambar 10 bahwa besar C=c dan u adalah titik dengan besar sudut C, maka dapat ditulis :
Cos u = 1-2 harvesine u (6)
Cos C = 1-2 harvesine C (7)
Selanjutnya berdasarkan aturan cosinus pada  segitiga bola yaitu :
Cos C = cos a cos b + sin a cos u (8)
Maka  dari  persamaan  (8)  dengan  Persamaan  (7)  dan  (6)  di dapatkan
Cos C = cos a cos b + sin a sin b cos u 1-2 harvesine C = cos a cos b + sin a sin b (1-2 harvesine u) 1-2 harvesine C  =  cos a cos  b  +  sin a sin  b  –  2  sin a sin  b harvesine u
(9)
Karena  nilai  cos a cos  b  +  sin a sin  b  =  cos  ( a –  b)  maka Persamaan 9 menjadi
1-2 hav C = cos ( a – b) – 2 sin a sin b hav u (10)
Berdasarkan Persamaan (5) maka Persamaan (10) menjadi
1-2 harvesine C = 1-2 harvesine ( a – b) – 2 sin a sin b harvesine u -2 harvesine C = cos ( a – b) – 2 sin a sin b harvesine u – 1 -2 harvesine C = 1 – 2 harvesine ( a – b) – 2 sin a sin b harvesine u – 1 -2 harvesine C = -2 ( a – b) – 2 sin a sin b harvesine u
Mengalikan kedua ruas dengan (− 1 2 ) sehingga di peroleh
Harvesine C = cos ( a – b) + sin a sin b harvesine u (11)
Berdasarkan  rumus  busur,  untuk  menghitung  sudut  C  pada Gambar 10 adalah
C = c 𝑅 (12)
Berdasarkan Persamaan (12) maka Persamaan (10) menjadi harevsine c 𝑅 = cos ( a – b) + sin a sin b harvesine u
harvesine c = R ∗ cos ( a – b) + sin a sin b harvesine u
harvesine c = R ∗ harvesine C (13)
Untuk  menyelesaikan  jarak  ke  c,  terapkan  arc harvesine ( invers  harvesine )  ke  C  = harvesine (C)  atau  gunakan  fungsi arcsin (sinus terbalik).
c = R (C) = 2R arcsin (√C )
𝑐 = 2𝑅 arcsin √hav (𝑎 1 −   𝑎 2 ) + cos 𝑎 1 cos 𝑎 2 hav (b 1 −   b 2 ) (14)
Dimana :
Cos c = cos ( a ) cos (b) + sin ( a ) sin (b) cos (C)
harvesine (C) = harvesine ( 𝑎 1 −   𝑎 2 ) + cos 𝑎 1 cos 𝑎 2 ℎ𝑎𝑟𝑣𝑒𝑠𝑖𝑛𝑒 ( b 1 −   b 2 )
Panjang jari-jari lingkaran R = uv = uw atau radius bumi a = jarak u ke v atau jari-jari = latitude 1 = 𝑎 1 b = jarak u ke w atau jari-jari = latitude 2 = 𝑎 2 u = titik yang berlawanan dengan sisi c = longitude = b 1 adalah longitude 1 dan b 1 longitude 2
c = jarak titik v ke w atau jarak
C = c r = sudut antara sisi u ke v dan sisi u ke w
Harvesine formula nantinya digunakan dalam perhitungan jarak antara dua titik. Dalam hal ini θ adalah nilai latitude dan λ adalah nilai longitude , sehingga dapat  menjadi  kunci  utama dalam  membandingkan  jarak  jangkauan  antara receiver yang telah  dirancang  dengan  target  pesawat.  Berikut  rumus harvesine yang akan diimplementasikan ke dalam penelitian ini :
c = 2R ∗ arcsin √sin  ( 𝑎 1 − 𝑎 2 2 ) + cos 𝑎 1 cos 𝑎 2 sin  ( b 1 − b 2 2 ) (15)

## III. M ETODOLOGI P ENELITIAN

## A. Lokasi Penelitian dan Pengambilan Data
Dalam  melakukan  penelitian  ini,  peneliti  melakukan perancangan  dan  pengambilan  data  di  Labolatorium Elektronika  Lanjut  Institut  Teknologi  Dirgantara  Adisutjipto (ITDA)  Yogyakarta.  Dalam  pengambilan  data  peneliti melakukan  pengamatan  terhadap  target  pesawat  terbang  yang diterima oleh receiver ADS-B melalui software RTL1090 dan software adsbSCOPE dan pengamatan terhadap data parameter yaitu latitude dan longitude .
D. Dermawan et al., Rancang Bangun Receiver Automatic Dependent Surveillance Broadcast (ADS-B) Menggunakan RTL...

## B. Perencanaan Penelitian, Pembuatan Alat, dan Bahan
Dalam  melakukan  perancangan  penulis  merujuk  hasil penelitian  yang  telah  dilakukan  sebelumnya.  Peneliti menggunakan  antenna  ADS-B  1090  MHz  dan  RTL-SDR R820T2 Flight  Aware dengan  harapan  alat  yang  dihasilkan dalam penelitian ini akan dapat menerima sinyal ADS-B yang dipancarkan  oleh  pesawat  lebih  baik  dan  dengan  jarak jangkauan yang lebih jauh. Untuk rancangan receiver ADS-B dalam penelitian ini dapat dilihat seperti Gambar 11.
Gambar 11. Rancangan receiver menggunakan Antena ADS-B 1090 MHz
Dalam melakukan rancang bangun receiver ADS-B, penulis memilih bahan dan alat yang cocok digunakan dalam penelitian ini.  Setelah  itu  peneliti  melakukan  rancang  bangun receiver ADS-B  sesuai  dengan  kriteria  dan  perancangan  yang  telah peneliti buat. Alat dan bahan yang digunakan dalam menunjang penelitian  rancangan receiver ADS-B  ini  yaitu  : Antenna Omnidirectional ADS-B 1090 MHz, RTL-SDR R82TO2 Flight Aware, Kabel  RG  58, Connector SMA, Connector RG  58, Zadig, RTL1090, dan adsbSCOPE.
1. Antenna Omnidirectional ADS-B 1090 MHz
Antena ADS-B yang digunakan dalam penelitian ini bekerja pada frekuensi 1090 MHz. Sehingga untuk mendapatkan hasil yang  lebih  baik,  diperlukan  perancangan  antena  dengan menggunakan parameter seperti pada Tabel 1.
Tabel 1. Parameter kriteria Antena ADS-B 1090 MHz
Parameter Nilai Type ADS-B 1090 MHz antenna Frequency 1090 MHz, Mode S Filter Gain 5 dBi Bandwidth 980 MHz – 1150 MHz Size 65 Cm Connector SMA Female to MCX male Cover Fiberglass Bahan Tembaga Viber
2. RTL-SDR R820T2 Flght Aware
RTL-SDR  R820T2 flight  aware merupakan  jenis  SDR pengembangan  dari  SDR  sebelumnya,  dimana  pada  SDR  ini menggabungkan RTL-SDR R820T2, low noise amplifier, dan filter bandpass 1090 MHz. RTL-SDR R820T2 yaitu perangkat utama yang akan menerima dan mengubah sinyal radio. Sinyal yang  diterima  merupakan  sinyal  dalam  bentuk analog yang dipancarkan  dari  ADS-B  pesawat  terbang  dan  akan  diubah dalam  bentuk  sinyal digital untuk  didapatkan  data  seperti Asterix, 24 bit ICAO Aircraft Address, Callsignal Nasionality, Ident atau Squawk, Altittude, Lattitude, Longitude, Speed, dan Heading.
Low  Noise  Amplifier (LNA) digunakan  untuk  menekan noise yang terjadi pada proses penerimaaan sinyal, LNA harus mampu menerima sinyal yang sangat lemah dari pengirim dan harus mampu memperkuat sinyal tersebut  sampai puluhan dB agar  dapat  dicapai  level  daya  yang  cukup  untuk  diberikan  ke perangkat  penerima.  Dengan  menggunakan  LNA, noise dari seluruh  tahapan  selanjutnya  berkurang  dengan gain yang diperoleh dari LNA.
Filter  bandpass 1090  MHz  merupakan Filter  Bandpass 1090  MHz  merupakan  rangkaian  yang  digunakan  untuk melewatkan  frekuensi  tertentu,  dengan  melewatkan  sinyal frekuensi  yang  diingingkan  dan  mengurangi  frekuensi  yang tidak  diinginkan.  Selain  itu,  filter  ini  memiliki  posisi  yang dirancang oleh pabrikan dimana, meletakkan 1 kotak amplifier.

## 3. Kabel Penghantar
Kabel penghantar diperlukan untuk menghubungkan setiap perangkat.  Jenis  kabel  yang  digunakan  adalah  jenis  RG  58 dengan impedansi sebesar 50 ohm dan bahan tembaga dengan kebutuhan  panjang  20  meter.  Kabel  RG  58  penghantar  yang digunakan  dalam  penelitian  ini  seperti  yang  terlihat  pada Gambar 12.
Gambar 12. Kabel RG 58 4. Connector Dalam  penelitian  ini connector digunakan  untuk menghubungkan  (koneksi)  antar  perangkat.  Jenis  konektor yang digunakan disesuaikan dengan kebutuhan connector yang digunakan  pada  masing-masing  alat.  Ada  beberapa  jenis connector yang digunakan dalam penelitian ini.
Connector SMA  sebagai connector yang digunakan untuk menyambungkan  dari  RTL  SDR  ke  antena  yang  digunakan dalam  penelitian  ini. Connector SMA  dapat  dilihat  pada Gambar 13 merupakan connector SMA male dan SMA female .
D. Dermawan et al., Rancang Bangun Receiver Automatic Dependent Surveillance Broadcast (ADS-B) Menggunakan RTL...
Connector RG 58 sebagai connector yang digunakan untuk menyambung dari RTL SDR ke antena ADS-B. Connector RG 58  yang  digunakan  dalam  penelitian  ini  seperti  yang  terlihat pada Gambar 14.
Gambar 14. Connector RG 58
5. Software Zadig
Software Zadig  digunakan  untuk driver pembacaan input USB dari RTL-SDR R820T2 flight aware pada sistem operasi windows yang  digunakan  pada  komputer.  Menampilkan software Zading seperti yang terlihat pada Gambar 15.
Gambar 15. Tampilan software Zadig
6. Software RTL1090
Software RTL1090 digunakan sebagai software yang akan menerjemahkan  data  yang  telah  diterima  dari  RTL-SDR R820T2 flight  aware ,  data  yang  diterima  akan  ditampilkan seperti data Asterix, 24 bit ICAO Aircraft Address, Callsignal Nasionality, Ident atau Squawk, Altittude, Lattitude, Longitude, Speed, dan Heading. Pada software RTL1090  juga menampilkan posisi pesawat dalam bentuk maps, namun tidak dalam bentuk virtual pesawat terbang. Menampilkan software RTL1090 seperti terlihat pada Gambar 16.
7. Software adsbSCOPE
Software adsbSCOPE  digunakan  sebagai software yang akan menampilkan secara visual maps posisi pesawat terbang. Dalam  aplikasi  ini  kita  juga  dapat  mengetahui  data-data Asterix, 24 bit ICAO Aircraft Address, Callsignal Nasionality, Ident atau Squawk, Altittude, Lattitude, Longitude, Speed, dan Heading. Pada software adsbSCOPE  juga  telah  dilengkapi jarak ( range ) untuk mengetahui seberapa jauh pesawat terbang dari receiver ADS-B.  Menampilkan software adsbSCOPE seperti terlihat pada Gambar 17.
Gambar 16. Tampilan software RTL1090 Gambar 17. Tampilan software adsbSCOPE

## IV. H ASIL DAN A NALISA

## A. Analisis Perhitungan Antena
Perhitungan  dimensi  Panjang  dari  antena monopole pada frekuensi kerja 1090 MHz dengan besaran cepat rambat cahaya diruang  hampa  sebesar 3 x 10 8 dapat  dihitung  dengan menggunakan Persamaan (1)
𝜆 = 3 x 10 8 1,09 x 10 9 = 0,275 m
Panjang elemen vertical ( ɩ ) dari antena monopole adalah ¼ dari panjang gelombang antena tersebut. Pembuatan antena ini menggunakan  kawat  tembaga fiber yang  memiliki  nilai pendekatan cepat rambat sebesar 0,95.
ɩ = 0,275 4 = 0,0653 m  → 65,3 cm
D. Dermawan et al., Rancang Bangun Receiver Automatic Dependent Surveillance Broadcast (ADS-B) Menggunakan RTL...
Perhitungan  ini  sudah  sesuai  kriteria  antena  ADS-B  yang akan digunakan dalam penelitian ini. Gambar 4.1 menunjukan pengukuran panjang dimensi antena ADS-B 1090 MHz dengan panjang 65 cm.
Gambar 18. Pengukuran Antena ADS-B 1090 MHz

## B. Pemasangan Antena ADS-B 1090 MHz
Untuk  dapat  menerima  sinyal  yang  baik  dari  pesawat terbang,  maka  antena  dipasang  pada  posisi  yang  tepat  dan ketinggian  yang  cukup.  Pemasangan  antenna  biasa  dipasang pada ketinggian 11 meter di atas permukaan tanah, pemasangan pada  ketinggian  11  meter  menyesesuaikan  dengan  panjang kabel  penghantar  dan  tinggi  gedung  yang  digunakan  dalam penelitian.  Pemasangan  antena  seperti  yang  terlihat  pada Gambar 19.
Gambar 19. Pemasangan Antena ADS-B 1090 MHz pada ketinggian 11 meter di atas permukaan tanah

## C. Rancangan Receiver
Gambar 20 menunjukan hasil dari uji coba rancangan receiver menggunakan  antena  ADS-B  1090  MHz  yang ditampilkan pada aplikasi adsbSCOPE. Dengan keterangan sebagai berikut :
1. Menunjukan  posisi  target  pesawat  terbang  terjauh  yang dapat diterima receiver
2. Menunjukan  data  parameter  dari  target  pesawat  terbang terjauh yang diterima receiver
3. Menunjukan range antara  target  pesawat  terjauh  dengan posisi receiver berada 4. Menunjukan  posisi latitude dan longitude tempat  dimana receiver dipasang.
Gambar 20. Hasil tampilan software adsbSCOPE
Pada  Tabel  2  menunjukan  data  ICAO  yang  ditampilkan secara  lengkap  dari  semua  target  yang  diterima  dalam  bentuk tabel pada software adsbSCOPE
Tabel 2. Tabel data pada software adsbSCOPE
Dari  hasil  tersebut  dapat  diambil latitude dan longitude posisi receiver ADS-B dan targer pesawat terbang terjauh yang diterima receiver seperti  pada  Tabel  3.  Dari  data  tersebut digunakan  untuk  menganalisis  seberapa  jauh  jangkauan receiver ADS-B  menggunakan  antena  ADS-B  1090  MHz dalam menerima target.
Tabel 3. Tabel data latittude dan longitude posisi receiver
ADS-B dan target Receiver ADS-B Target Latittude 1 (θ1) Longitude 1 (λ1) Latittude 2 (θ2) Longitude 2 (λ2) -7.7881 110.4319 -10.4566 108.7870
Untuk  nilai latitude dan longitude mutlak  sehingga  untuk positif  dan  negatif  diabaikan.  Sedangkan  untuk  mengetahui sudut azimuth dihitung  menggunakan  Persamaan  (2),  dimana nilai  a  yaitu  nilai latitude stasiun  penerima  dikurang  nilai latitude stasiun pengirim dan nilai b yaitu nilai longitude stasiun penerima dikurang nilai longitude stasiun pengirim.
a = ( θ 1 – θ 2 ) = 7,7881 – 10,4566 = 2,6677 b = ( λ 1 – λ 2 ) = 110,4319 – 108,7870 = 0,3551
D. Dermawan et al., Rancang Bangun Receiver Automatic Dependent Surveillance Broadcast (ADS-B) Menggunakan RTL...
Maka : Ø = Arc tan ( 𝑎 𝑏 )
Ø = Arc tan ( 2,6677 0,3551 )
Ø = Arc tan (7,5130) Ø = 82,41 º
Berikut menggambarkan sudut azimuth yaitu seperti posisi receiver ADS-B dan target aircraft pada Gambar 21.
Gambar 21. Ilustrasi posisi receiver ADS-B terhadap aircraft
Sedangkan  untuk  menggambarkan  sudut azimuth dalam derajat dapat dilihat seperti Gambar 22.
Gambar 22. Posisi Sudut Azimuth
Untuk  mengetahui  seberapa  jauh  jarak  antara receiver dengan target pesawat terbang harus mencari dahulu nilai dari a  dan  c  menggunakan  Persamaan  18  dan  19  serta  untuk  nilai latitude dan longitude mutlak sehingga untuk positif dan negatif diabaikan.
∆ lat = 𝜋 180 ∗ (θ 2 − θ 1 ) = 3,14 180 ∗ (10,4566 − 7,7881) = 0,0465 ∆ long = 𝜋 180 ∗ (λ 2 − λ 1 )
= 3,14 180 ∗ (108,7870 − 110,4319)
= 0,0287
a  = sin  ( ∆ lat 2 ) 2 = sin  ( 0,0465 2 ) 2 = 1,6466 x 10 −7 c  = cos (θ 1 ) ∗ cos (θ 1 ) ∗ sin ( ∆ long 2 ) 2
= cos (7,7881) ∗ cos (10,4566) ∗ (sin( 0,0287 2 ) 2
= 6,1117 x 10 −8
Setelah  diketahui  nilai  a  dan  c  maka  jarak  antara receiver dengan  target  pesawat  terbang  dapat  dihitung  dengan Persamaan (15)
d = 2R ∗ arcsin √sin  ( θ 1 − θ 2 2 ) + cos θ 1 cos θ 2 sin  ( λ 1 − λ 2 2 )
Untuk  mempermudah penulisan rumus, Persamaan (15)  dapat disederhanakan menjadi Persamaan (16).
d = R
∗ 2 ∗ arcsin (√𝑎 + 𝑐) (16)
d = 6371 ∗ 2 ∗ arcsin  (√(1,6466 x 10 −7 + 6,1117 x 10 −8 ) = 6371 ∗ 2 ∗ arcsin  (4,7516 x 10 −4 ) = 346,89 km
Sehingga  diketahui  jarak receiver ADS-B  dengan  target pesawat  terbang  terjauh  adalah  346,89  km,  sedangkan  jarak receiver ADS-B dengan target pesawat terbang terjauh terbaca pada software adsbSCOPE  berada  pada range 353  km.  Maka prosentase kesalahan  dari  perhitungan  dan range pada adsbSCOPE adalah :
Prosentase Kesalahan = 353 – 346,89 = 6,11 = 6,11 ÷ 353 x 100% = 1,73 %
Dari pengujian dan perhitungan rancangan receiver ADS-B menggunakan  antena monopole biasa  diperoleh  hasil  seperti pada Tabel 4.
Tabel 4. Hasil akhir percobaan rancangan receiver ADS-B

## V. K ESIMPULAN
Berdasarkan  hasil  penelitian  yang  telah  dilakukan  dapat disimpulkan sebagai berikut.
1. Penggunaan  jenis  RTL-SDR  R820T2 flight  aware dan antena ADS-B 1090 MHz pada rancangan receiver ADS-B, receiver mampu menerima sinyal dan data parameter target pesawat  terbang  dengan  jarak  jangkauan  yang  lebih  baik serta maksimal.
2. Pengujian rancangan receiver ADS-B menggunakan antena ADS-B  1090  MHz mampu  menerima  sinyal  dan  data parameter pesawat terbang yang lebih baik, yaitu sejauh 353 km  pada software adsbSCOPE  dan  346,89  km  secara perhitungan harvesine formula .
3. Data  nilai latitude dan longitude yang  diperoleh  dari receiver ADS-B  pada software adsbSCOPE  digunakan untuk  menghitung  dan  menganalisa  seberapa  jauh  jarak jangkauan receiver ADS-B dengan target  pesawat terbang menggunakan teori harvesine formula.

## U CAPAN T ERIMA K ASIH
Terima  kasih  yang  sebesar-besarnya  penulis  ucapkan terhadap Bpk  - Bpk Dosen dan rekan mahasiswa yang terlibat dalam penelitian ini, dan terima kasih juga terhadap tim editorial Jutnal Teknik Elektro atas dipublikasikannya penelitian ini.
D. Dermawan et al., Rancang Bangun Receiver Automatic Dependent Surveillance Broadcast (ADS-B) Menggunakan RTL...

## D AFTAR P USTAKA
[1] N.  F.  Adi,  T.  Warsito,  and  N.  Pambudiyatno,  “Optimalisasi  Desain Bandpass  Filter  Penerima  ADS-B  Pada  Frekuensi  1090  MHz”, SNITP , vol. 4, no. 1, Feb. 2022..
[2] M.  Alaydrus,  “Antena  Prinsip  dan  Aplikasi,”  Yogyakarta:  Graha  Ilmu, 2011.
[3] N. F. Azzhara, H. Ginardi, and A. Saikhu, “Praproses Data Alir ADS-B dari  Multi-Receiver  dengan  Pengelompokan  Aggloremasi  Berbasis Kosistensi Jarak,” JNTETI, Vol 4, No 1, 2015.
[4] C. A. Balanis, “Antenna Theory : Analysis and Design,” New York: John Wiley & Sons, 2016.
[5] E. Endroyono, L. Renato, S. Suhanto, and B. Bagus, “Pengamanan Sinyal ADS-B  Menggunakan  Alogaritma  Blow-Fish,” APPROACH:  Jurnal Teknologi Penerbangan , vol. 1, no. 2, pp.35-39, 2017.
[6] B.  B.  Harianto,  “Studi  Ekperimental  Penerima  ADS-B  Menggunakan RTL 1090 dan RTL-SDR R820T2 di Bandara Juanda Surabaya ,” Jurnal Penelitian vol. 4, no. 3, pp. 20-28, 2019.
[7] R. D. S. Harjono, A. Mas, and B. Islam, “Rancangan Receiver Automatic Dependent  Surveillance  Broadcast  (ADS-B)  Menggunakan  RTL-SDR R820T2 Guna Meningkatkan Pelayanan Navigasi Penerbangan di Bandar Udara  Internasional  Lombok,” Approach  :  Jurnal  Teknologi Penerbangan , vol. 2, no. 2, pp. 35–42, 2018.
[8] Maruf, “Sistem Pengawasan Angkutan Udara Perintis Berbasis ADS-B,”
Badan Penelitian dan Pengembangan Kementrian Penerbangan, Jakarta, 2016.
[9] Y.  Nurhayati,  and  S.  Susanti,  “Implementasi  Automatic  Dependent Surveillance  Broadcast  (ADS-B)  di  Indonesia,” Jurnal  Perhubungan Udara, vol. 40, no. 3, 2014.
[10] C.  A.  Pamungkas,  “Aplikasi  Penghitung  Jarak  Koordinat  Berdasarkan Latitude dan Longitude Dengan Metode Euclidean Distance dan Metode Haversine,” Jurnal Informa, vol. 5, no. 2, 2019.
[11] M.  Sohibi,  D.  Dermawan, and  L.  Lasmadi,  “Rancang Bangun  Receiver menggunakan  Antena  1090  MHz  dan  Low  Noise  Amplifier  untuk Menambah Jarak Jangkau Penerimaan Sinyal dan Data Parameter Target ADS-B  berbasis  RTL820T2,” Aviation  Electronics,  Information Technology,  Telecommunications,  Electricals,  and  Controls  (AVITEC) , vol. 2, no. 2, Aug. 2020, doi: https://doi.org/10.28989/avitec.v2i2.765.
[12] N. Suleman and Y. Rafsyam, “Peningkatan Gain Antena Mikrostrip Patch Lingkaran  Menggunakan  Parasitic  Substrat  Pada  Frekuensi  2,4  GHz Untuk Aplikasi WiFi,” Prosiding Seminar Sains Nasional dan Teknologi , vol. 1, no. 1, 2014, doi: https://doi.org/10.36499/psnst.v1i1.1031.
[13] J.  Sulistio,  “Implementasi  Metode  Harvesine  Formula  Dalam  Aplikasi Untuk  Menentukan  Lokasi  Emergency  Service  Terdekat  di  Daerah Istimewa Yogyakarta,” Universitas Teknologi Yogyakarta , 2019.
[14] Thales,  ”Technical  Manual  ADSB  Ground  Station  AS680/682  and RCMS,” Stutgart, 2007.
[15] D.  Wyatt,  and  T.  Tooley,  “Aircraft  Communications  and  Navigation Systems,” Routledge , 2017.