instrumen akustik

download instrumen akustik

of 26

  • date post

    15-Feb-2016
  • Category

    Documents

  • view

    241
  • download

    2

Embed Size (px)

description

instrumen akustik

Transcript of instrumen akustik

AKUSTIK KELAUTAN LANJUTAN:INSTRUMEN AKUSTIK

Oleh:KELOMPOK 3:Kelas I01M RAMADHANI MARFATAH125080600111060YUSRINA RIZQI AMALIA125080600111063DESY WAHYUTHAMI125080600111067RISKY APRILIANSYAH125080600111078ARDELIA ANNISA L125080600111085GALANG FUJI ANARKI125080600111086DESI MAHMUDAH125080601111010

PROGRAM STUDI ILMU KELAUTANJURUSAN PEMANFAATAN SUMBERDAYA PERIKANAN DAN KELAUTANFAKULTAS PERIKANAN DAN ILMU KELAUTANUNIVERSITAS BRAWIJAYAMALANG2015

INSTRUMEN AKUSTIKPENDAHULUANSonar adalah Sonar adalah istilah umum yang digunakan untuk semua peralatan yang menggunakan suara untuk pendeteksian atau pengamatan sebuah objek di perairan. Echosounder sendiri merupakan salah satu jenis penting dari sonar dimana salah satu beam diarahkan secara vertikal ke arah bawah. Ada banyak jenis sonar dan echosounder yang digunakan untuk pendeteksian dan pengamatan dalam bidang perikanan. Pada bab ini kami akan menjelaskan beberapa macam sonar yang umum digunakan seperti netsonde yang mana transdusernya menempel pada peralatan penangkapan perikanan, dual-beam dan split-beam echosounder yang dapat mengukur target strength secara langsung, sector-scanner dan multibeam sonar yang menghasilkan sebuah radar, seperti sebuah tampilan dalam bentuk 2D, dan beberapa instrumen yang dikembangkan dari instrumen terdahulu yang menyediakan tampilan 3 Dimensi dari target yang terdeteksi. Selain itu ada juga wideband sonar sebuah teknik yang menyediakan informasi tentang target dari komposisi frekuensi echo. Kemudian ada pinger dan transponder, digunakan sebagai peralatan tambahan yang menempel pada ikan atau objek lain agar lebih terlihat pada tampilan sonar dan untuk meningkatkan akurasi dari target.

Gambar. Konsep dari echosounder, pulsa yang ditransimisikan menghasilkan gema/echo dari fish school dan dasar laut di bawah transduser yang hasilnya ditampilkan pada sebuah echogramECHOSOUNDERTransmitter memproduksi kumpulan energi pada frekuensi yang telah ditentukan. Pada bidang perikanan frekuensi umum yang digunakan adalah 38khz,120 khz, 200 khz, dan 420khz. Keluaran atau output dari transmitter ini akan dipergunakan oleh transduser yang mengubah energi listrik menjadi energi akustik yang akan disebar di perairan. Lebar dari beam ini berbanding terbalik dengan frekuensi suara. Umumnya lebar beam dari echosounder untuk bidang perikanan berukuran 5-15 derajat. Suara pulsa yang ditransmisikan yang menyebar di perairan oleh transduser nantinya akan membentur beberapa target seperti ikan dan dasar perairan, target ini akan merefleksikan atau memantulkan atau menghamburkan pulsa dan energinya akan kembali ke transduser. Pantulan atau hamburan balik dari target ini akan terdeteksi oleh transduser lagi dan diubah menjadi energi listrik sebagai sinyal yang diterimaPada bab sebelumnya dijelaskan bahwasanya waktu dimana echo diterima menentukan jarak target dari transduser. Sinyal yang berupa energi listrik ini akan diperkuat di receiver dan ditampilkan pada echogram. Hasil dari echo gram ini disebut mark atau tanda. Garis vertikal mengindikasikan tinggi dari objek, ikan contohnya. Sedangkan horizontal menunjukan perubahan waktu jika echosounder statiosioner, atau ruang jika echosounder berada di bawah kapal yang bergerak. Echogram adalah representasi visual data akustik. Scientific echosounder Alat yang menggunakan teknologi sonar untuk mengukur komponen fisika dan biologi bawah laut Memiliki komponen dasar yang sama pada umumnya Memiliki rancangan dengan penstabil amplitudo dan dengan banyak fitur tambahan seperti batimetri, klasifikasi substrat, vegetasi aquatik, massa air, ikan, plankton Echo integrator Pada awalnya echo integrator instrumen elektronik terpisah yang terhubung dengan keluaran dari echosounder Pada saat ini sudah dijalankan menggunakan software pad echosounder\ Pada intinya, alat ini memadukan atau menggabungkan energi pada gema yang kembali dari bagian yang terpilih dari echogram Penting diingat bahwa integrator menjumlahkan energy echo/gema Basic Netsonde Netsonde merupakan echosounder yang transdusernya jauh dari penerima elektronik (receiver electronic) Biasa digunakan pada jaring trawl, dimana transduser menempel pada bagian kepala atau mulut dari jaring Kemudian gema akan ditransmisikan pada kapal penarik melalui kabel listrik Beberapa netsonde memiliki dua transduser, satu beam diarahkan ke arah bawah dan beam kedua diarahkan ke atas sehingga mencakup badan perairan sampai dasar perairan The Scanning netsonde

Instrumen Untuk Pengukuran Target StrengthTarget Strength adalah kekuatan pantulan gema yang dikembalikan atau dipantulkan oleh target dan relatif terhadap intensitas suara yang mengenai target. Target Strength didefinisikan juga sebagai 10x nilai logaritma dari intensitas suara yang mengenai ikan/target. Sinyal yang dihasilkan oleh single-beam echosounder bergantung pada arah target pada saat backscattering. Pengukuran target strength merupakan hal penting dalam aplikasi akustik kelautan. Ketika ini dilakukan dengan metode langsung, kita harus memutuskan arah target sehingga echo strength dapat dihitung akibat efek pola beam transduser. Dual-beam dan Split-beam echosounder adalah dua instrument yang telah dikembangkan (dan tersedia secara komersil) untuk pengukuran target strength secara langsung.Dual-Beam EchosounderPada transduser dengan beam ganda ini, acoustic signal dipancarkan oleh narrow beam dan diterima oleh narrow-beam dan wide-beam secara bersamaan. Faktor beam pattern untuk wide-beam mendekati konstan pada main-lobe dari narrow-beam dan wide-beam adalah sama untuk suatu target pada sumbu utama beam (on-axis). Dengan demikian dan ditambah dengan asumsi bahwa karakteristik TVG adalah ideal. Dual-beam processor mengisolasi dan merekam data echo ikan tunggal yang diterima dari elemen-elemen marrow dan wide beam-transduser. Kemudian program komputer akan memproses data tersebut untuk menghitung nilai bs atau TS dan penyebarannya menurut kedalaman dan sebagainya. Informasi yang diperoleh dengan metode ini bukan hanya akan meningkatkan akurasi dari survai pendugaan stok ikan secara akustik, tetapi sekaligus memberikan informasi yang sangat berharga tentang ukuran ikan di dalam populasi.Split-Beam EchosounderSplit beam menggunakan receiving transduser yang displit menjadi empat kuadran. Pemancaran gelombang suara dilakukan dengan full-beam yang merupakan penggabungan dari keempat kuadran dalam pamancaran secara simultan. Selanjutnya, sinyal yang memancar kembali dari target diterima oleh masing-masing kuadran secara terpisah. Output dari masing-masing kuadran kemudian digabung lagi untuk membentuk suatu fullbeam dan dua set split beam. Target tunggal diisolasi dengan menggunakan output dari fullbeam sedangkan posisi sudut target dihitung dari kedua set, split beam. split beam ini lebih sulit diimplementasikan karena memerlukan hardware dan software yang lebih rumit untuk mengukur beda fase antara sinyal-sinyal yang diterima pada kedua bagian/ belahan beam.SonarSonar (Sound Navigation And Ranging) merupakan sistem instrumen yang digunakan untuk mendapatkan informasi tentang objek-objek bawah air. Sistem sonar ini terdiri dari dua bagian yaitu sistem sonar aktif yang melakukan proses pemancaran dan penerimaan sinyal suara dan sistem sonar pasif yang digunakan untuk menerima sinyal-sinyal suara yang dihasilkan oleh obyek-obyek bawah airSearchlight SonarInstrumen ini adalah satu perangkat yang digunakan terutama oleh nelayan saat mencari untuk ikan. Ia bekerja pada prinsip yang sama seperti yang dijelaskan dalam Echosounder. Sonars Searchlight memungkinkan kendali manual atau otomatis dari arah beam. Misalnya, dengan transduser dipasang miring secara horizontal, mungkin diputar sehingga 360, transmisi secara berulang-ulang sehingga kolom dekat permukaan terdeteksi di sekitar kapal. Gerakan transduser lambat, dan dibutuhkan puluhan detik untuk memunculkangambaran lengkap dari target sekitar kapal. 3.4.2 Side-scan SonarSide-scan sonar adalah instrumen yang mempunyai beam tunggal dengan transduser yang dipasang di tubuh kapal dan ditarik sehingga balok diarahkan ke samping, tegak lurus ke trek pelayaran. Transduser memiliki pola beam yang sangat asimetris yang sempit di arah depan-belakang dan luas dalam bidang vertikal tegak lurus ke trek pelayaran, biasanya 1 hingga 40. Side-scan sonars merupakan sonar yang paling sering digunakan untuk memetakan fitur dasar laut yang statis dan benda padat diatasnya. Contoh dari echogram side-scan ditunjukkan pada Gambar 3.13. Tanda transmisi di bagian atas gambar. Sebuah jarak pendek di bawah merupakan gema dasar laut yang berpasir dan halus. Gambar menunjukkan pukat udang dipasang dengan dua trawl dari penarik dentuman bagian tengah kapal. Kedua jaring, kapal dan belakangnya yang terlihat pada echogram tersebut. Setiap objek dapat dilihat dalam tampilan rencana menggunakan sonar, tetapi insonifies hanya terlihat bagian tepi paling depan jika target besar, sehingga setiap benda di daerah yang dibayangi pleh target terbesar tidak akan terlihat.

Gambar 3.13Sektor PemindaiDalam sorotan side-scan sonars, transduser bergerak atau berputar sehingga setiap transmisi insonifi volume air berbeda, dan hasil akhirnya adalah display dua dimensi dari target di sekitarnya. Pemindai sektor melakukan hal tersebut lebih cepat dan tanpa instrumen yang bergerak. Sebuah sinar luas ditransmisikan sehingga gema kembali dari target ke segala arah. Penerima membentuk sudut sempit yang mengarahkan atau scan secara elektronik, yang meliputi sektor dalam satu pesawat. Sektor penuh dipindai dalam waktu kurang dari durasi pulsa. Sehingga jangkauan dan arah target dalam sektor keduanya ditentukan setelah setiap transmisi.Transduser ini dibangun sebagai sebuah susunan dari berbagai elemen di garis (Gambar. 3.14). Pulsa transmitter diterapkan ke satu elemen sentral, menghasilkan sinar lebar pada transmisi. Atau, transduser pemancar terpisah dapat digunakan. Misalkan unt