A.
Pengertian Altimeter
Altimeter adalah alat yang digunakan
untuk mengetahui ketinggian suatu tempat dari permukaan laut. Altimeter
biasanya digunakan dalam penerbang, pendakian dan kegiatan lainnya yang
berhubungan dengan ketinggian. Altimeter sendiri dapat dibedakan menjadi
beberapa jenis berdasarkan cara kerjanya, diantaranya adalah altimeter
barometik, sonic altimeter, laser altimeter, dan radar altimeter.
B.
Jenis – jenis Altimeter dan Cara Kerjanya
1.
Barometik Altimeter
Altimeter barometik adalah altimeter yang perhitungannya berdasarkan pengukuran tekanan atmosfer . Semakin besar ketinggian, semakin rendah
tekanan. Dalam pesawat, sebuah barometer aneroid mengukur tekanan atmosfir dari
pelabuhan statis luar pesawat. Tekanan udara menurun dengan
peningkatan ketinggian-sekitar 100 hectopascals per 800 meter atau satu inci dari merkuri per 1.000 kaki di dekat permukaan laut .
Pada ketinggian rendah di atas permukaan laut,
tekanan menurun sekitar 1,2 kPa untuk setiap 100 meter. Untuk ketinggian yang lebih tinggi dalam troposfer ,
persamaan berikut (yang rumus barometrik )
berkaitan tekanan atmosfer p ke ketinggian h
di mana parameter konstan seperti yang dijelaskan di
bawah ini:
Parameter
|
Deskripsi
|
Nilai
|
p 0
|
permukaan
laut standar tekanan
atmosfer
|
101325 Pa
|
L
|
lapse rate
suhu, = g / c p untuk udara kering
|
0,0065 K / m
|
c p
|
tekanan
konstan panas spesifik
|
~ 1007 J /
(kg • K)
|
T 0
|
permukaan
laut suhu standar
|
288,15 K
|
g
|
Earth-permukaan percepatan gravitasi
|
9,80665 m / s
2
|
M
|
massa molar
udara kering
|
0.0289644 kg
/ mol
|
R
|
yang
universal gas konstan
|
8,31447 J /
(mol • K)
|
Sebuah aplikasi penting dari pengetahuan bahwa tekanan atmosfer bervariasi secara langsung dengan
ketinggian adalah dalam menentukan ketinggian bukit dan gunung berkat
ketersediaan perangkat pengukuran tekanan yang handal. Sementara pada tahun 1774 Maskelyne itu
membenarkan teori gravitasi Newton di Schiehallion dan di Skotlandia
(menggunakan plumb bob deviasi untuk menunjukkan efek dari
"gravitasi") dan mengukur secara akurat elevasi, William Roy
menggunakan tekanan udara bisa mengkonfirmasi penentuan tinggi badannya,
perjanjian menjadi ke dalam satu meter (3,28 kaki). Ini alat yang kemudian berguna untuk pekerjaan survey jarak
dan pembuatan peta. Ini adalah bagian dari
"penerapan ilmu" yang memberi wawasan kepada orang ilmu yang bisa
dengan mudah diterapkan dan relatif
murah menjadi "berguna".
2. Radar altimeter
Altimeter
radar adalah altimeter yang menggunakan sinyal radio guna mengetahui ketinggian
suatu benda dari permukaan bumi. Sebuah radar altimeter
biasa digunakan
pada pesawat, mengukur ketinggian dengan menghitung berapa lama waktu yang
dibutuhkan oleh gelombang radio sejak dikirimkan ke tanah dan memantul kembali
ke pesawat. Jenis altimeter ini memberikan
jarak antara antena yang ada pada pesawat dan langsung ke tanah yang ada di bawahnya,
berbeda dengan altimeter barometrik yang
memberikan jarak di atas data yang ditetapkan, biasanya merupakan permukaan
laut.
Altimeter radar biasanya bekerja di pita E , Ka band , altimeter radar juga menyediakan metode yang dapat diandalkan
dan akurat untuk mengukur ketinggian di atas air,
ketika terbang di atas
permukaan laut.
Sesuai namanya, radar adalah prinsip fondasi
dari system gelombang radio yang ditransmisikan ke tanah dan waktu
yang dibutuhkan mereka untuk dipantulkan kembali ke pesawat tersebut berjangka
waktu. Karena kecepatan,
jarak dan waktu semua berhubungan satu sama lain, jarak dari permukaan
memberikan refleksi dapat dihitung sebagai kecepatan gelombang radio dan
karena waktu yang dibutuhkan untuk menempuh jarak yang dikenal kuantitas.
Radar adalah sistem objek-deteksi yang
menggunakan gelombang radio untuk
menentukan kisaran, sudut, atau kecepatan benda. Hal ini dapat digunakan untuk mendeteksi pesawat ,
kapal, pesawat ruang angkasa , peluru kendali , kendaraan bermotor , formasi cuaca , dan
medan. Sebuah radar
memancarkan gelombang radio atau gelombang mikro yang
mencerminkan dari setiap objek di jalan mereka. Sebuah radar menerima, yang biasanya merupakan sistem yang
sama seperti radar mengirimkan, menerima dan memproses gelombang tercermin
untuk menentukan sifat dari objek.
Radar diam-diam mulai dikembangkan oleh
beberapa negara pada periode sebelum dan selama Perang Dunia II . RADAR Istilah ini diciptakan pada tahun 1940 oleh Angkatan Laut Amerika Serikat sebagai akronim untuk kata
RA dio D etection A nd R Anging.
Penggunaan radar pada zaman modern ini sangat
beragam, termasuk udara dan kontrol lalu lintas darat, astronomi radar , sistem pertahanan udara , sistem antimisil ; radar laut untuk
mencari landmark dan kapal lainnya; sistem pesawat
anticollision; pengintai laut sistem,
pengawasan luar angkasa dan pertemuan sistem;
meteorologi
pemantauan curah hujan; altimetri dan kontrol penerbangan sistem ; dipandu rudal ,
target sistem lokasi radar penembus tanah untuk
pengamatan geologi; dan radar jarak
dikendalikan untuk surveilans kesehatan masyarakat . [3] sistem radar berteknologi tinggi yang terkait
dengan pemrosesan sinyal digital , mesin belajar dan
mampu mengekstrak informasi yang berguna dari sangat tinggi kebisingan
tingkat.
3. Sonic altimeter
Pada tahun 1931, US Army Air Corps dan General
Electric menguji altimeter sonic untuk pesawat, yang dianggap lebih dapat
diandalkan dan akurat dari pada altimeter barometik yang bergantung pada
tekanan udara, dan tak akan terganggu saat kabut tebal atau hujan datang. Altimeter baru ini menggunakan serangkaian nada tinggi
seperti yang dibuat oleh kelelawar untuk mengukur jarak dari pesawat ke
permukaan, yang pada saat kembali ke pesawat akan dikonversi ke satuan kaki kemudian
ditampilkan pada alat ukur dalam kokpit pesawat.
Pada dasarnya altimeter sonic memiliki cara
kerja yang sama dengan altimeter radar, yaitu sama – sama menggunakan waktukan
waktu yang dibutuhkan suatu gelombang untuk kembali ke pesawat setelah
dipantulkan ke permukaan tanah. hanya saja terdapat perbedaan jenis gelombang
yang digunakan, yaitu gelombang suara ultra sonic.
4. LIDAR (Light Detection and Ranging)
Lidar
adalah teknologi survei yang mengukur jarak dengan menerangi
target dengan laser
yang
ringan. Lidar populer digunakan sebagai teknologi untuk membuat peta beresolusi
tinggi, dengan aplikasi di geodesi , geomatika , arkeologi , geografi , geologi , geomorfologi , seismologi, kehutanan, fisika atmosfer, pemetaan udara Laser petak (ALSM)
dan laser altimetri.
Lidar
berasal pada awal tahun 1960, tak lama setelah penemuan laser, dan dikombinasikan laser difokuskan pencitraan dengan radar kemampuan untuk menghitung jarak dengan mengukur waktu
yang dibutuhkan sinyal untuk kembali. Masyarakat umum menjadi sadar akan
akurasi dan kegunaan dari sistem LIDAR pada tahun 1971 selama misi Apollo 15, ketika astronot menggunakan altimeter laser untuk memetakan
permukaan bulan.
Lidar telah digunakan secara luas untuk
penelitian atmosfer dan meteorologi . Instrumen LIDAR dipasang ke pesawat dan untuk
satelit melaksanakan survei dan pemetaan - contoh baru-baru menjadi US
Geological Survey Eksperimental Lanjutan Airborne Penelitian LIDAR. NASA telah mengidentifikasi LIDAR sebagai teknologi
kunci untuk memungkinkan presisi otonom pendaratan yang aman dari robot masa
depan dan kendaraan lunar -landing berawak.
Panjang gelombang bervariasi sesuai target:
dari sekitar 10 mikrometer ke UV
(sekitar 250 nm ). Biasanya cahaya dipantulkan melalui hamburan balik . Berbagai jenis hamburan digunakan untuk aplikasi lidar yang
berbeda: yang paling umum Rayleigh hamburan , Mie hamburan , Raman hamburan , dan fluoresensi . Berdasarkan berbagai jenis hamburan balik, LIDAR dapat sesuai
disebut Rayleigh Lidar, Mie Lidar, Raman Lidar, Na / Fe / K fluoresens Lidar,
dan sebagainya. Kombinasi yang sesuai dari panjang gelombang dapat memungkinkan
untuk pemetaan jarak jauh isi atmosfer oleh mengidentifikasi perubahan panjang
gelombang tergantung pada intensitas sinyal kembali.
Dalam
fisika atmosfer, LIDAR digunakan sebagai instrumen deteksi jarak jauh untuk
mengukur kepadatan konstituen tertentu dari atmosfer menengah dan atas, seperti
kalium , natrium , atau
molekul nitrogen dan oksigen .
Pengukuran ini dapat digunakan untuk menghitung suhu. Lidar juga dapat
digunakan untuk mengukur kecepatan angin dan untuk memberikan informasi tentang
distribusi vertikal dari aerosol
partikel.