Judul: Design and Build an Active Sonar Transmitter and Receiver System for Detection and Quantification of Argo Float Floating Objects in the Water Column
Abstrak: Penginderaan jauh menggunakan prinsip akustik merupakan salah satu faktor kunci untuk keberhasilan misi bawah air. Hal ini karena sinyal akustik mampu merambat di air pada jarak yang cukup jauh jika dibandingkan dengan gelombang elektromagnetik. Energi akustik bisa diaplikasikan untuk mengukur jarak, mengidentifikasi jenis sedimen dasar laut, mengetahui volume suatu kumpulan organisme, mengukur pergerakan sedimen, pendeteksian migas, komunikasi bawah air dan beberapa penerapan terbaru seperti intelligent biomas pada kolom. Untuk bisa mendeteksi keberadaan suatu objek bawah air seperti drone atau AUV maupun objek melayang lain yang ada di kolom perairan menggunakan teknologi akustik, perlu memperhatikan persamaan sonar. Salah satu faktor penting pada identifikasi bawah air adalah Target Srength (TS), yaitu kemampuan target untuk mengembalikan sinyal akustik yang mengenai target ke sensor penerima. Nilai TS suatu objek memiliki ciri khas yang berbeda antara satu dengan lainnya, sehingga dengan demikian bisa memungkinkan identifikasi antara target satu dengan lainnya. Dalam penelitian ini, objek bawah air yang akan dideteksi sebagai target adalah argo float. Rancang bangun instrumen transmitter dan receiver sonar aktif dilakukan untuk membuat suatu sistem deteksi target dengan prinsip akustik. Desain transduser TX menggunakan rangkaian elemen piezoelektrik (PZT) model ring yang disusun secara array dan multi layer. Hal ini bertujuan untuk meningkatkan energi akustik atau mainlobe yang dihasilkan saat mendeteksi target. Hasil akhir prototipe sonar aktif mampu menghasilkan beamforming dengan lebar sudut pancar 23° pada frekuensi 58.5 kHz sebesar 158 dB dan telah berhasil mendeteksi target argo float di kolom air tawar dengan berbagai sudut yang berbeda. Nilai hasil deteksi Target Strength argo float maksimal sebesar –7,03 dB saat target berada pada sudut tegak lurus dari transduser dan nilai minimal sebesar –25,21 dB pada saat sudut sejajar target, sedangkan jangkuan deteksi maksimal sebuah target pipa besi dengan panjang 200 cm dan diameter 5 cm pada air laut sejauh 67 m., Remote sensing using acoustic principles is one of the key factors for the success of underwater missions. This is because acoustic signals are able to propagate in water at a considerable distance when compared to electromagnetic waves. Acoustic energy can be applied to measure distances, identify seafloor sediment types, determine the volume of a collection of organisms, measure sediment movement, oil and gas detection, underwater communications and some recent applications such as intelligent biomass in columns. To be able to detect the presence of an underwater object such as a drone or AUV or other floating object in the water column using acoustic technology, it is necessary to pay attention to sonar equations. One of the important factors in underwater identification is Target Srength (TS), which is the target's ability to return an acoustic signal that hits the target to the receiving sensor. The TS value of an object has characteristics that are different from one another, so that it can enable identification between one target and another. In this study, the underwater object to be detected as a target is an argo float. The design of active sonar transmitter and receiver instruments is carried out to create a target detection system with acoustic principles. The TX transducer design uses a series of ring model
Keyword: transducer, beamforming, underwater detection, active sonar