Wahana dirgantara super



Wahana Dirgantara Super (bahasa Inggris: High Altitude Platform System) adalah teknologi yang menyediakan layanan wireless narrowband dan telekomunikasi broandband. Sebuah teknologi yang mirip dengan sistem satelit, namun HAPS beroperasi pada ketinggian 5–20 km di lapisan stratosfer. HAPS adalah sebuah platform (wahana) terrestrial namun ‘non-ground’ alias tidak berada di tanah tetapi di lapisan udara. HAPS mampu menjangkau area seluas 1000 km dalam diameter, bergantung pada lokasi penerima sinyal.

Jangkauan HAPS yang kurang luas ini disebabkan ia berada pada ketinggian yang masih termasuk permukaan bumi, berbeda dengan satelit yang jangkauannya lebih tinggi.

Kebutuhan akan jasa multimedia yang berpita lebar dan berkecepatan tinggi semakin besar dan meningkat begitu cepat. Hal ini menuntut adanya penambahan lebar pita frekuensi juga kecepatan implementasi. Adanya Lapisan stratosfer yang berada stabil di atas lapisan perubahan cuaca serta jauh di atas jalur penerbangan sipil dan awan hujan membuatnya memiliki kriteria yang tepat sebagai tempat untuk meletakkan wahana yang berkaitan dengan telekomunikasi, broadcasting dan teknologi multimedia. Maka lahirlah teknologi HAPS sebagai solusi untuk memenuhi kebutuhan-kebutuhan itu. HAPS sangat potensial untuk dipakai dalam industri wireless.

Teknologi HAPS dikatakan sebagai solusi atas kekurangan infrastruktur yang terdapat pada sistem terrestrial dan satelit. Kekurangan sistem terrestrial adalah pada fleksibilitas dan mobilitasnya, memang sistem ini membuat pemakainya bisa menempatkan payload mereka dengan posisi yang dekat dari bumi, namun harga yang harus mereka bayar tergolong besar . Sedangkan kekurangan sistem satelit adalah risiko yang tinggi, limited bandwith expansion dan time delay yang tinggi untuk suara dan data interaktif, serta biaya keseluruhan yang mahal (perakitan, perawatan, peluncuran, dll). Jadi sebenarnya HAPS mencoba menggabungkan konsep sistem satelit pada jangkauan terestrial. HAPS juga dapat diterapkan sebagai faktor komplemen dari jaringan terestrial atau satelit yang ada. Bisa juga digunakan sebagai backup emergency atau pelimpahan beban traffic. Teknologi HAPS ditetapkan sebagai platform dari teknologi generasi ke 3 atau 3G. Platform yang akan ditempati oleh HAPS adalah perangkat base station pada sisi terrestrial.

Komponen penyusun

HAPS terbagi jadi dua bagian utama yaitu:

  • Platform atau wahana yang terdiri dari perangkat propulsi, bahan bakar, perangkatkomunikasi, pengendalian-pengukuran, dan penyediaan energi.
  • Payload yang terdiri dari perangkat telekomunikasi atau broadcasting dalam bentuk semacam transponder.

Wahana HAPS berbentuk balon udara raksasa( mirip zepplin) berukuran sepanjang 200m atau bisa lebih besar. Balon udara raksasa ini berisi Helium yang memungkinkannya terbang pada ketinggian 18–21 km. HAPS juga dilengkapi dengan sel tenaga surya sebagai tenaga tambahan. Untuk menjaga balon udara berada di posisi yang diharapkan zeppelin ini dilengkapi juga dengan alat kemudi, navigasi yang dimasukkan kedalam payload serta sistem propels yang terletak pada bagian platform-nya. Selain menggunakan balon udara, HAPS juga bisa memakai wahana berupa pesawat terbang. HAPS di rancang dengan teknologi telekomunikasi agar dapat menyediakan saluran full duplex digital dari 14,4 Kbps – 155 Kbps. Pada kecepatan ini suara yang dikompres menjadi data dan aplikasi TV dapat didukung oleh jaringan LAN, MAN dan WAN. HAPS akan dapat menggabungkan telepon digital, komputer dan informasi video untuk disalurkan ke terminal multimedia, terminal wireless dan fixed wireless . Selain itu Transmisi HAPS dapat menghubungkan handphone ke telepon biasa melalui gelombang frekuensi militer atau konvensional. HAPS berkomunikasi dengan antar platform yang menggunakan jalur optic.

HAPS dapat diimplementasikan secara stand alone, artinya satu HAPS untuk satu kota/aplikasi dan tidak terkait dengan HAPS yang lain, atau sebagai satu kesatuan jaringan (beberapa HAPS saling terhubung). Penggunaan HAPS jaringan biasanya untuk mencakup daerah yang sangat luas atau memanjang.

Kelebihan

Adapun beberapa keuntungan ataupun kelebihan HAPS antara lain:

  • Dari segi biaya

Pemeliharaan dan pengembangannya tidak merepotkan. karena mudah untuk dinaik-turunkan dan dipindah-tempatkan. Investasi tidak sebesar sistem terestrial dan biaya operasinyapun tidak sebesar sistem satelit. HAPS tidak memerlukan tempat, waktu peluncuran yang khusus dan tidak 'space standard’.Begitu pula dengan biaya untuk mengupgrade mesin dan komponen penyokongnya, masih lebih rendah dibandingkan dengan sistem terrestrial maupun satelit karena peng-upgrade-annya termasuk mudah dan cepat. Menerapkan HAPS tidak memerlukan wahana roket untuk menerbangkannya, Kapasitas sistemnya hampir sama dengan yang dimiliki sistem terrestrial dan lebih besar dari yang dimiliki sistem satelit. Dengan payload seberat 1 ton (contohnya SkyStation) dapat memberikan output layanan sebesar 7 Gbps, sedangkan payload dapat berupa multi aplikasi

  • Wilayah cakupan

HAPS mampu menjangkau wilayah yang lebih luas dibandingkan dengan menempatkan perangkat yang sama di permukaan Bumi, da;am hal ini adalah sistem terrestrial. Cakupan maksimalnya adalah antara 450 km s/d 500 km radius. Delay Time dan Fading HAPS memiliki delay time (kelembaman waktu) yang jauh lebih kecil dibandingkan satelit yaitu sekitar 0,14 ms atau 140 ms. HAPS juga memperkecil faktor fading akibat tingginya sudut elevasi antara antena pengguna dengan wahana HAPS. Jarak operasinya yang lebih dekat ke permukaan bumi menyebabkan pancaran gelombang radio dari dan ke wahana tersebut memerlukan daya dan tunda waktu yang jauh lebih kecil.

  • Risiko

HAPS memiliki kemungkinan yang lebih kecil untuk hilang ataupun meledak dibanding dengan satelit.

  • HAPS mampu mempercepat pertukaran data dibandingkan dengan satelit yang ditempatkan pada ketinggian geostasioner.

Teknologi yang HAPS digunakan merupakan teknologi ramah lingkungan karena tidak menggunakan bahan bakar yang merusak lingkungan.

  • Kapasitas berkas

Dibandingkan dengan sistem terrestrial dan sistem satelit, maka HAPS memiliki kapasitas berkas 116 kali lebih besar. Sebagai contoh: Jika satelit dengan orbit rendah memiliki kemmapuan memunculkan tidak lebih dari 6 berkas transmisi untuk tiap kota, maka HAPS mampu memunculkan 700-1000 berkas transmisi untuk tiap kota.

  • Fungsi yang lengkap

Biasanya satelit model lama hanya mampu membawa satu fungsi pada saat diluncurkan. Sedangkan HAPS bisa membawa beberapa fungsi sekaligus. Misalnya saja fungsi sebagai remote sensing dan sistem pengamanan.

Dari berbagai kelebihan yang dimiliki, HAPS tetap memiliki kekurangan. Salah satunya adalah Pergerakan wahana tidak dapat dihindari walaupun terdapat kontrol posisi dan sikap dari wahana. Selain itu, jika tidak dilakukan koordinasi yang baik dengan Departemen Perhubungan, maka HAPS bisa mengganggu sistem penerbangan

Aplikasi

Beberapa aplikasi yang bisa dilakukan dengan memanfaatkan HAPS adalah:

  • Internet: baik sebagai akses atau backbone.
  • Bidang Telekomunikasi: voice fixed dan cellular / wireless dan data, video-conference, komunikasi di bidang militer, dll.
  • Broadcasting: TV, Radio dan data.
  • Tele-medecine, Tele-education dan Telecommuting
  • E-shopping dan E-commerce.
  • Remote sensing: monitor polusi, tata ruang daerah, kebakaran hutan dan potensi kelautan.
  • Pelayanan publik: keamanan, pendeteksi awal kebakaran hutan, bencana alam dll.
  • Pengaturan lalulintas, keperluan kepolisian, pengindraan dalam bidang militer, dll.

Perkembangan

Di Indonesia wacana mengenai HAPS baru sebatas teori dan desain di atas kertas. Dengan teknologi terapan yang ada sekarang, tampaknya masih cukup lama Indonesia akan mampu membuat balon udar raksasa sebagai salah satu wahana HAPS, apalagi mengembangkan teknologi HAPS itu sendiri. Balon udara raksasa yang ada di Indonesia kini hanya mampu bertahan selama beberapa jam di udara. Padahal sebagai pengganti satelit, balon udara raksasa harus mampu bertahan di udara selama beberapa bulan bahkan tahun. Di luar negeri pun konsep teknologi HAPS ini belum bisa menjadi hal yang komersial, masih pada batas penelitian. Namun sudah banyak yang melakukan percobaan terhadap sistem dengan konsep ini. Pemahaman dan penelitian HAPS harus dilakukan secara sinergis dari berbagai disiplin ilmu dan ke-tehnikan. Penelitian terhadap karakter meteorologi-geofisika atmosfer dan karakter propagasi frekuensi (khususnya frekuensi EHF) merupakan hal-hal yang penting dilakukan di dalam penguasaan dan penerapan HAPS di atau Indonesia. Perlu pula dicermati pengaruh interferensi frekuensi uplink dengan satelit dan sistem terestrial (uplink dan down link). Meskipun baru berupa wacana, namun di Indonesia sudah ada 3 skenario implementasi pemakaian HAPS yang sekiranya akan dijalankan

  • HAPS untuk Jakarta, Surabaya, Medan dan Bali. Untuk aplikasi internet, broadcasting, telekomunikasi (seluler), pengendalian lalu lintas kendaraan dan monitoring polusi lingkungan hidup.
  • Untuk sub-urban dengan aplikasi internet, broadcast, telekomunikasi, tele-medecine, teleeducation dan penginderaan jarak jauh.
  • Untuk daerah rural/remote (hutan dan laut) HAPS dapat digunakan untuk penginderaan jarak jauh dan telekomunikasi.

Rujukan

  • Eddy Setiawan,” High Altitude Platform System”,www.assi.or.id
  • Dr.Ir. Djoko Sardjadi, ”PTTA Sebagai Platform Relay Komunikasi”, Aerospace Design Business Center, ITB Bandung

Pranala luar