ABSTRAKSI: Sistem LORAN (LOng RAnge Navigation) adalah sitem radio navigasi yang memanfaatkan sifat perambatan gelombang radio di atas permukaan bumi (groundwave). LORAN beroperasi pada low frequency, yaitu 90 – 110 kHz. LORAN-C (LORANConventional) terdiri dari beberapa chain yang terpisah pada jarak tertentu. Tiap chain minimal terdiri atas satu stasiun master dan dua stasiun secondary. Tiap stasiun akan mengirimkan pulsa secara kontinu pada interval waktu tertentu kepada penerima. Stasiun pertama yang mengirimkan pulsa adalah master, kemudian diikuti oleh masing-masing secondary Perbedaan waktu kedatangan pulsa di user antara master dan masing-masing secondary ditambah jumlah delay stasiun master mencapai masing-masing secondary disebut Time Difference (TD). Dalam pemodelan kanal propagasi sistem LORAN yang akan dibuat, jarak antar stasiun akan cukup jauh serta dipengaruhi beberapa noise-noise, antara lain bentuk permukaan bumi yang tidak rata, interferensi dengan sinyal lain, pantulan dari objek-objek sekitar, dll. Noise-noise ini akan menyebabkan error pada sinyal LORAN yang diterima di user yaitu ketidakseragaman kecepatan propagasi, efek crossing angles, gradient, dan fix ambiguity. Akibatnya TD di user mengalami error atau disebut Time Difference Error (TDE), sehingga menyebabkan penentuan posisi user tidak akurat.
Pada Tugas Akhir ini merancang dan mensimulasikan sebuah algoritma yang berfungsi meminimalisasi error pada TD. Algoritma itu adalah Filter Kalman, yaitu algoritma yang mampu memprediksi TDE pada masa yang akan datang (TDE estimate), kemudian membandingkan dengan TDE yang terjadi sekarang (TDE update), serta dapat mengontrol input yang tidak konsisten (eror) dengan linear-quadratic regulator (LQR) yang dimiliki oleh Filter Kalman. Algoritma ini akan disimulasikan dengan Matlab 2009.
Hasil simulasi menunjukkan bahwa parameter estimator pada algoritma Filter Kalman mempengaruhi hasil sistem kontrol. Dengan parameter estimator time process noise: 15, time measurement noise: 0.05, LPA(awal): 0 ns dapat meminimalisasi nilai TDE sebesar antara -25 ns – 20 ns dan nilai kumulatif TDE sebesar -10 ns – 30 ns dengan jumlah LPA yang akan dikirim ke transmitter sebesar -1520 ns.Kata Kunci : loran, time difference, time difference error, groundwave, filter kalmanABSTRACT: System LORAN (Long Range Navigation) is a radio navigation system that uses radio wave propagation properties on the surface of the earth (groundwave). LORAN operates on low frequency, ie 90 to 110 kHz. LORAN-C (LORAN-Conventional) consists of several separate chain at a certain distance. Each chain consists of at least one master station and two secondary stations. Each station will send a pulse on a continuous basis at intervals to the recipient. The first station is the master sends pulses, followed by respective secondary differences in the pulse arrival time between the master and the user each secondary plus the amount of delay to reach the master station of each secondary is called Time Difference (TD). In modeling the propagation channel LORAN system that will be made, the distance between stations will be affected quite a lot and some noise-noise, among other forms of the earth's surface irregularities, interference with other signals, reflected from the objects around, etc.. Noises will cause errors on the LORAN signal received at the user from heterogen of propagation velocity, the effects of crossing angles, the gradient, and fix ambiguity. TD result in users experiencing errors or called Time Difference Error (TDE), causing the user positioning is not accurate.
At the end of this task design and simulate an algorithm to minimize errors in the TD. The algorithm is Kalman Filter, which is an algorithm thatTDE update), and can control the inputs are inconsistent (error) with the linear-quadratic regulator (LQR) which is owned by the Kalman filter. This algorithm is simulated with Matlab 2009.
The simulation results show that the parameter estimator of Kalman filter algorithm affect the results of the control system. So it is necessary that the parameter estimator in accordance with the application system, and produces maximum results. With estimator time process noise parameters: 15, time measurement noise: 0.05, LPA (initial): 0 ns to minimize the value of TDE for between -25 ns - 20 ns and the cumulative value of TDE for -10 ns - 30 ns with the total of LPA will add to the transmitter is -1520 ns.Keyword: loran, time difference, time difference error, groundwave, filter kalman