Altimeter (Alat Pengukur Ketinggian)

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.