Jelaskan ADCS (Attitude Determination Control System) !
Attitude adalah orientasi tiga-dimensi dari suatu perangkat sehubungan dengan kerangka acuan tertentu. Attitude systems meliputi sensor, aktuator, avionik, algoritma, software, dan dukungan tanah peralatan yang digunakan untuk menentukan dan mengendalikan perangkat. Attitude systems dapat memiliki, such as attitude determination and control system (ADCS), attitude ground system (AGS), attitude and orbit control system (AOCS), guidance, navigation and control (GNC), atau apa pun istilah lain menggambarkan fokus perancang dalam mencapai kebutuhan attitude dari suatu misi.
Attitude Determination and Control System adalah sebuah sistem kontrol yang bertujuan untuk mengendalikan orientasi sebuah objek. Sistem ini digunakan untuk mengendalikan keadaan objek terhadap kerangka atau sumbu acuan dari bidang tertentu, contohnya bidang x,y dan z. Tujuannya adalah agar objek yang dikendalikan bisa mempertahankan keadaan posisinya terhadap bidang acuan yang sudah ditentukan, meskipun objek tersebut terus bergerak dan mendapat gangguan dari luar system.
ADCS (Attitude Determination and Control System) merupakan salah satu sistem yang penting pada satelit nano. Sistem ini berfungsi untuk mengendalikan sikap dari satelit nano. Pengontrolan sikap bertujuan untuk mempertahankan orientasi sudut. Aktuator yang biasa digunakan adalah reaction wheels atau magnetic torque.
ADCS (Attitude Determination and Control System) memiliki beberapa aktuator antara lain reaction wheel, magnetic torque dan gas. Setaip jenis aktuator ini memiliki kelebihan dan kekurangannya masing masing. Reaction wheel memiliki akurasi yang baik, namun lebih boros dalam penggunaan daya listrik. Magnetic torque memiliki akurasi kurang baik jika dibandingkan dengan reaction wheel, namun pemakaian daya listriknya lebih irit. Sedangkan gas memiliki akurasi yang baik namun jika persediaan gas habis maka tidak bisa kita isi kembali. Pada tugas akhir ini penulis akan memilih untuk menggunakan reaction wheel sebagai aktuator untuk satelit nano, karena memiliki tingkat akurasi yang baik. Reaction wheel ini nantinya akan mengendalikan rotasi dan sudut kemiringan dari satelit nano sehingga satelit nano tersebut bisa menunjuk ke arah objek yang akan diawasi. Untuk mengendalikan satelit nano, reaction wheel akan berputar dengan kecepatan dan arah yang sesuai dengan arah yang diinginkan. Untuk memperoleh sudut yang diinginkan penulis menggunakan sensor gyroscope dan accelerometer yang dikombinasikan dengan kalman filter sebagai umpan balik sistem. Nilai keluaran dari kedua sensor tersebut akan diolah pada mikrokontroler dengan kontoler PID. Nilai keluaran dari PID akan digunakan sebagai nilai PWM (Pulse With Modulation) untuk mengendalikan putaran dari reaction wheel.
ADCS memiliki dua fungsi utama yaitu ADS (Attitude Determine System) dan ACS (attitude control system). ADS adalah sistem untuk mengobservasi dalam menentukan dan mengubah titikobservasi tersebut menjadi sebuah sinyal yang akan diproses oleh controller. ADS ini berupa sensor, contoh sensor yang digunakan antara lain sensor bumi, sensor matahari, sensor bintang. ACS adalah sistem untuk mengerakkan atau mengontrol sikap satelit yang sudah diproses di sistem ADS untuk dieksekusi.
2. Sebutkan fungsi setiap elemen segmen angkasa dan siskomsel !
a) Segmen Angkasa
Segmen angkasa berupa satelit, dimana di dalam satelit terdapat beberapa perangkat seperti bus dan payload; power supply; kontrol temperatur; kontrol attitude dan orbit; sistem populasi; dan Telemetry Tracking & Command (TTC). Perangkat Telemetry digunakan untuk memberikan data informasi ke stasiun pengendali tentang status kondisi, posisi dan attitude (sikap) satelit. Adapun bagian satelit yang terlibat langsung untuk melakukan komunikasi adalah antena dan transponder. Satelit dilengkapi beberapa antena yang memiliki sensor untuk menangkap sinyal radio. Transponder terdiri dari beberapa komponen elektrik yang terintegrasi membentuk saluran komunikasi antara penerima sinyal dan antena pemancar sinyal. Adapun komponen tersebut meliputi:
• Input band pass filter
• Low Noise Amplifier (LNA)
• Power amplifier
• Output band pass filter
• Demultiflexer
b) Segmen Bumi
Gambar 1. Blok diagram stasiun bumi secara umum
Keterangan :
• Antena Parabola, digunakan untuk menguatkan daya dan mengubah gelombang RF terbimbing menjadi gelombang RF bebas, atau sebaliknya.
• High Power Amplifier (HPA), digunakan sebagai penguat akhir sinyal RF sebelum dipancarkan ke satelit melalui antena parabola. Sinyal yang masuk ke HPA adalah sinyal RF dari Up Converter, dimana sinyal tersebut memiliki daya rendah sehingga oleh HPA akan dikuatkan agar mempunyai daya yang cukup untuk diberikan ke antena, dan dipancarkan ke satelit dengan nilai EIRP yang sesuai standar.
• Low Noise Amplifier (LNA), digunakan sebagai penguat pada arah terima untuk memperkuat sinyal yang diterima dari antena parabola. LNA diletakkan didekat antena agar dapat menekan noise.
• Up/Down Converter. Up Converter digunakan untuk mengubah sinyal IF 70 MHz menjadi sinyal RF 6 GHz. Down Converter digunakan untuk mengubah sinyal RF 4 GHz menjadi sinyal IF 70 MHz.
• Perangkat IF, digunakan untuk memodulasi sinyal suara atau data menjadi sinyal IF 70 MHz, atau sebaliknya. Perangkat IF biasanya disebut dengan MODEM (Modulator Demodulator). Jenis modem yang biasa digunakan meliputi SCPC, IDR, dan VSAT.
Berdasarkan fungsinya, stasiun bumi dapat digunakan sebagai Stasiun Pengendali Utama (SPU), yang digunakan sebagai pengendali komunikasi seluruh sistem telekomunikasi dengan satelit komunikasi. Di Indonesia, Stasiun Pengendali Utama berada di Cibinong.
Cara kerja dari Stasiun Bumi secara garis besar terbagi menjadi, bagian kirim dan bagian terima.
a. Bagian Kirim
Bagian kirim terdiri dari perangkat pemancar sinyal televisi (sebagai pemancar sinyal-sinyal televisi), perangkat multiplex (untuk memproses sinyal Base Band dari Stasiun Terminal Kota), dan perangkat pemancar informasi transmitter (sebagai pemancar sinyal-sinyal yang dipancarkan dalam bentuk channel per channel atau kelompok-kelompok informasi, baik berupa group, super group, maupun base band).
Proses yang terjadi pada perangkat-perangkat tersebut adalah:
1. Perubahan sinyal base band yang berasal dari multiplex menjadi sinyal IF.
2. Penerimaan sinyal IF dari SCPC.
3. Perubahan dari sinyal IF menjadi sinyal RF.
4. Peralatan SCPC (Single Channel Per Carrier), sebagai pemancar sinyal-sinyal informasi dari mutiplex.
5. HPA (High Power Amplifier), untuk memperkuat daya sinyal RF agar mempunyai daya yang besar, kemudian diteruskan ke antena.
6. Antena, untuk memancarkan frekuensi frekuensi RF yang sudah diperkuat oleh HPA ke satelit komunikasi.
b. Bagian Terima
1. Antena, untuk menerima sinyal dengan frekuensi RF yang dipancarkan oleh satelit komunikasi.
2. LNA (Low Noise Amplifier), untuk memperkuat daya sinyal RF yang diterima dari antena agar mempunyai daya yang besar, kemudian diteruskan ke penerima (Rx).
3. Peralatan penerima (Rx), sebagai penerima sinyal RF dari LNA.
4. Peralatan SCPC, sebagai penerima sinyal-sinyal IF dari penerima (Rx) dan diteruskan ke multiplex.
5. Peralatan penerima sinyal televisi, sebagai penerima sinyal-sinyal televisi.
6. Peralatan multiplex, untuk memproses sinyal base band dari perangkat penerima informasi dan meneruskan sinyal tersebut ke stasiun terminal kota.
7.
3. Mengapa uplink lebih besar dari downlink pada Siskomsel ?
Pada siskomsat :
downlink = sinyal dari stasiun bumi ke satelit
uplink = sinyal dari satelit yang kembali ke bumi
Pada siskomsat :
downlink = sinyal dari base station ke perangkat seluler
uplink = sinyal dari perangkat seluler ke base station
Terdapat perbedaan kecepatan uplink dan downlink pada sistem komunikasi satelit dimana kecepatan uplink lebih besar daripada kecepatan downlink disebabkan oleh sinyal harus melewati atmosfir dimana akan terjadi banyak atenuasi. Semakin tinggi frekuensi, semakin banyak sinyal yang hilang dan makin besar daya yang dibutuhkan transmisi yang andal. Ini karena frekuensi yang lebih rendah akan dipantulkan oleh band-band atmosfer dan tidak dapat menembus atmosfer untuk bisa menuju ke satelit.
Sekarang, satelit adalah perangkat kelas ringan dimana perangkat tidak mendukung pemancar daya tinggi. Jadi, itu mengirimkan frekuensi yang lebih rendah (tinggi frekuensi, lebih tinggi pula kekuatan pemancar untuk mengakomodasi kerugian (loss) jika dibandingkan dengan stasiun bum stasioner yang mampu untuk menggunakan sangat pemancar daya tinggi. Ini dikompensasi dengan menggunakan rangkaian receiver yang sangat sensitif pada stasiun bumi yang berada di line-of-sight (LOS) dari satelit.
4. Describe briefly the main advantages offered by satelite communications
1. Komunikasi bergerak (mobcomm) dapat dengan mudah dibentuk oleh komunikasi satelit
2. Komunikasi satelit lebih ekonomis dibandingkan dengan sistem komunikasi terestrial,
dimana terdapat komunikasi jarak jauh
3. Dibandingkan dengan serat optik, komunikasi satelit memiliki kelebihan dimana kualitas
sinyal yang ditransmisikan dan lokasi dari stasiun pengirim dan penerima tak terikat
dengan jarak
4. Cakupan yang sangat luas
5. Jelaskan apa yang dimaksud dengan distance-insensitive communications system ?
Yang dimaksud dengan distance-insensitive communications system berarti bahwa biaya yang dikeluarkan hampir sama untuk menyediakan link komunikasi satelit jarak pendek seperti halnya melalui jarak yang jauh
6. Comparisons are sometimes made between satellite and optical fiber communication systems. State briefly the areas of application for which you feel each system is best suited !
Penerapan komunikasi satelit :
1. Broadcast siaran TV
2. Komunikasi jarak jauh / SLI ( Sambungan Langsung Internasional )
3. Navigasi melalui GPS
4. Remote sensing untuk pemetaan geologis dan cuaca
Penerapan komunikasi serat optik :
1. Digunakan untuk melakukan layanan triple-play (data, suara, dan gambar)
7. Describe the development of SKSD Palapa and its evolution to the present day
SKSD Palapa adalah system satelit komuniaksi yang dikendalikan oleh system komunikasi pengendali bumi yang dibuat oleh Hughes Aircraft Company perumtel Indonesia.
SKSD Palapa dibangun tahun 1974 – 1976 dengan peluncuran generasi 1-A1. Sampai tahun 1996 sudah generasi 3 dengan code C2 yang jarak jangkauannya dari Irian sampai Vladivostok di Rusia, dari Australia sampai Selandia Baru. SKSD Palapa dipakai oleh negara tetangga, Australia, Papua Nugini, Macau, Selandia Baru, dan Vietnam
Generasi Pertama :
Palapa A1 : 8 Juni 1976
Palapa A2 : 10 Maret 1977
Generasi Kedua :
Palapa B1 : 19 Juni 1983
Palapa B2 : 6 Februari 1894 gagal digantikan B2P
Palapa B2P : 20 Maret 1987
Palapa C2 : 16 Mei 1996
Saat ini kita mengenal satelit komunikasi yang lain, yakni Telkom-1 dan Garuda-1. Pada tahun 2009, Indosat meluncurkan Palapa D, dimana lifetimenya hingga 2010 atau 2011. Telkom juga meluncurkan Telkom-1 pada 16 November 2005 untuk menggantikan Palapa B4. Hingga sekarang meluncurkan Telkom-1, Telkom-2, dan Telkom 3 (gagal), dan selanjutnya akan meluncurkan Telkom 3S untuk menggantikan Telkom-3
8. Describe briefly the development of INTELSAT starting from the 1960s through to the present !
Di tahun 1965 Intelsat membangun system komunikasi satelit komersial global yang dinamakan INTELSAT-1. INTELSAT sudah mengudarakan beberapa satelit, seperti :
a. INTELSAT-16 ( 16 Februari 2010)
b. INTELSAT-17 ( November 2010 )
c. INTELSAT-28 ( Oktober 2011 )
d. INTELSAT-22 ( Maret 2012)
e. INTELSAT-19 (Juni 2012)
f. INTELSAT-20 ( Agustus 2012 )
g. INTELSAT-21 ( Agustus 2012 )’
h. INTELSAT-23 ( Oktober 2012 )
i. INTELSAT-30 ( Oktober 2014 )
9. Define the terms : S/N, C/No, db, dBm, dbw, dan dbmo
a. S/N : Satuan yang membandingkan level sinyal dari suatu system terhadap level dari background noise sebelum modulasi
b. C/N : satuan yang membandingkan level sinyal dari suatu system terhadap level dari background noise setelah modulasi
c. Eb/No : Satuan yang membandingkan energi bit terhadap noise power spectral density
d. dB : decibel, perbandingan dari 2 nilai power atau intensitas
e. dBm : power yang relatif terhadap 1 miliwatt
f. dBW: power yang relative terhadap 1 watt
g. dBmo : power yang relative terhadap 1mW pada titik level zero referensi