Astro Fisika: Pengembangan IPTEK dan Rencana Kebutuhan Sistem RADAR Pertahanan Udara I

Sunday, 23 December 2012

Pengembangan IPTEK dan Rencana Kebutuhan Sistem RADAR Pertahanan Udara I

"Our founding fathers decided that the unitary state of Indonesia should uphold and respect the rich diversity and mutual tolerance of all of the nation’s living religious, cultural, ethnic as well as racial heritages. A healthy sense of modern nationalism triumphed over narrow primordial loyalties."

~Prof. Juwono Sudarsono, M.A., Ph.D., Mantan Menteri Lingkungan Hidup, Pertahanan dan Pendidikan~

RADAR singkatan dari Radio Detection and Ranging, yang berarti deteksi dan penjarakan radio adalah suatu sistem gelombang elektromagnetik yang berguna untuk mendeteksi, mengukur jarak dan membuat map benda-benda seperti pesawat terbang, berbagai kendaraan bermotor dan informasi cuaca (hujan).

Panjang gelombang yang dipancarkan radar adalah beberapa milimeter hingga satu meter. Gelombang radio/sinyal yang dipancarkan dan dipantulkan dari suatu benda tertentu akan ditangkap oleh radar. Dengan menganalisa sinyal yang dipantulkan tersebut, pemantul sinyal dapat ditentukan lokasinya dan kadang-kadang dapat juga ditentukan jenisnya. Meskipun sinyal yang diterima relatif lemah/kecil, namun radio sinyal tersebut dapat dengan mudah dideteksi dan diperkuat oleh radar.

Sejarah

Seorang ahli fisika Inggris bernama James Clerk Maxwell mengembangkan dasar-dasar teori tentang elektromagnetik pada tahun 1865. Setahun kemudian, seorang ahli fisika asal Jerman bernama Heinrich Rudolf Hertz berhasil membuktikan teori Maxwell mengenai gelombang elektromagnetik dengan menemukan gelombang elektromagnetik itu sendiri. Pendeteksian keberadaan suatu benda dengan menggunakan gelombang elektromagnetik pertama kali diterapkan oleh Christian Hülsmeyer pada tahun 1904. Bentuk nyata dari pendeteksian itu dilakukan dengan memperlihatkan kebolehan gelombang elektromagnetik dalam mendeteksi kehadiran suatu kapal pada cuaca yang berkabut tebal. Namun di kala itu, pendeteksian belum sampai pada kemampuan mengetahui jarak kapal tersebut.

Pada tahun 1921, Albert Wallace Hull menemukan magnetron sebagai tabung pemancar sinyal/transmitter yang efisien. Kemudian transmitter berhasil ditempatkan pada kapal kayu dan pesawat terbang untuk pertama kalinya secara berturut-turut oleh A. H. Taylor dan L. C. Young pada tahun 1922 dan L. A. Hyland dari Laboratorium Riset kelautan Amerika Serikat pada tahun 1930. Istilah radar sendiri pertama kali digunakan pada tahun 1941, menggantikan istilah dari singkatan Inggris RDF (Radio Directon Finding), namun perkembangan radar itu sendiri sudah mulai banyak dikembangkan sebelum Perang Dunia II oleh ilmuwan dari Amerika, Jerman, Prancis dan Inggris.

Dari sekian banyak ilmuwan, yang paling berperan penting dalam pengembangan radar adalah Robert Watson-Watt asal Skotlandia, yang mulai melakukan penelitiannya mengenai cikal bakal radar pada tahun 1915. Pada tahun 1920-an, ia bergabung dengan bagian radio National Physical Laboratory. Di tempat ini, ia mempelajari dan mengembangkan peralatan navigasi dan juga menara radio. Watson-Watt menjadi salah satu orang yang ditunjuk dan diberikan kebebasan penuh oleh Kementrian Udara dan Kementrian Produksi Pesawat Terbang untuk mengembangkan radar. Watson-Watt kemudian menciptakan radar yang dapat mendeteksi pesawat terbang yang sedang mendekat dari jarak 40 mil (sekitar 64 km).

Dua tahun berikutnya, Inggris memiliki jaringan stasiun radar yang berfungsi untuk melindungi pantainya. Pada awalnya, radar memiliki kekurangan, yakni gelombang elektromagnetik yang dipancarkannya terpancar di dalam gelombang yang tidak terputus-putus. Hal ini menyebabkan radar mampu mendeteksi kehadiran suatu benda, namun tidak pada lokasi yang tepat. Terobosan pun akhirnya terjadi pada tahun 1936 dengan pengembangan radar berdenyut (pulsed).

Dengan radar ini, sinyal diputus secara berirama sehingga memungkinkan untuk mengukur antara gema untuk mengetahui kecepatan dan arah yang tepat mengenai target. Sementara itu, terobosan yang paling signifikan terjadi pada tahun 1939 dengan ditemukannya pemancar gelombang mikro berkekuatan tinggi yang disempurnakan. Keunggulan dari pemancar ini adalah ketepatannya dalam mendeteksi keberadaan sasaran, tidak peduli dalam keadaan cuaca apapun.

Keunggulan lainnya adalah bahwa gelombang ini dapat ditangkap menggunakan antena yang lebih kecil, sehingga radar dapat dipasang di pesawat terbang dan benda-benda lainnya. Hal ini yang pada akhirnya membuat Inggris menjadi lebih unggul dibandingkan negara-negara lainnya di dunia. Pada tahun-tahun berikutnya, sistem radar berkembang lebih pesat lagi, baik dalam hal tingkat resolusi dan portabilitas yang lebih tinggi, maupun dalam hal peningkatan kemampuan sistem radar itu sendiri sebagai pertahanan militer.

Konsep

Konsep radar adalah mengukur jarak dari sensor ke target. Ukuran jarak tersebut didapat dengan cara mengukur waktu yang dibutuhkan gelombang elektromagnetik selama penjalarannya mulai dari sensor ke target dan kembali lagi ke sensor.

Klasifikasi
Berdasarkan bentuk gelombang

* Continuous Wave/CW (Gelombang Berkesinambungan), merupakan radar yang menggunakan transmitter dan antena penerima (receive antenna) secara terpisah, di mana radar ini terus menerus memancarkan gelombang elektromagnetik. Radar CW yang tidak termodulasi dapat mengukur kecepatan radial target serta posisi sudut target secara akurat. Radar CW yang tidak termodulasi biasanya digunakan untuk mengetahui kecepatan target dan menjadi pemandu rudal (missile guidance).

* Pulsed Radars/PR (Radar Berdenyut), merupakan radar yang gelombang elektromagnetiknya diputus secara berirama. Frekuensi denyut radar (Pulse Repetition Frequency/PRF) dapat diklasifikasikan menjadi 3 bagian, yaitu PRF high, PRF medium dan PRF low.

Jenis:

Doppler Radar

Doppler radar merupakan jenis radar yang mengukur kecepatan radial dari sebuah objek yang masuk ke dalam daerah tangkapan radar dengan menggunakan Efek Doppler.

Hal ini dilakukan dengan memancarkan sinyal microwave (gelombang mikro) ke objek lalu menangkap refleksinya, dan kemudian dianalisis perubahannya. Doppler radar merupakan jenis radar yang sangat akurat dalam mengukur kecepatan radial. Contoh Doppler radar adalah Weather Radar yang digunakan untuk mendeteksi cuaca.

Bistatic Radar

Bistatic radar merupakan suatu jenis sistem radar yang komponennya terdiri dari pemancar sinyal (transmitter) dan penerima sinyal (receiver), di mana kedua komponen tersebut terpisah. Kedua komponen itu dipisahkan oleh suatu jarak yang dapat dibandingkan dengan jarak target/objek.

Objek dapat dideteksi berdasarkan sinyal yang dipantulkan oleh objek tersebut ke pusat antena. Contoh Bistatic radar adalah Passive radar. Passive radar adalah sistem radar yang mendeteksi dan melacak objek dengan proses refleksi dari sumber non-kooperatif pencahayaan di lingkungan, seperti penyiaran komersial dan sinyal komunikasi.

Pengembangan IPTEK dan Rencana Kebutuhan Sistem RADAR Pertahanan Udara

Posisi tawar (bargaining position) sebuah negara bangsa juga ditentukan kuat/lemahnya kemampuan pertahanan negara tersebut dalam hubungan global dan regional. Secara umum kondisi Alutsista TNI saat ini hanya mampu mendukung 60% dari kemampuan optimum untuk mendukung optimalisasi tugas pokoknya sebagai komponen utama pertahanan negara.

Kondisi Alutsista tersebut juga menggambarkan kondisi nyata radar pertahanan udara (radar hanud) kita saat ini, dimana umumnya radar hanud kita sudah berusia sangat tua dan jumlahnya terbatas, teknologinya juga ketinggalan zaman, juga diperparah dengan kualitas profesionalisme dan kesejahteraan prajurit yang tergolong masih rendah serta ketergantungan pada produk negara lain. Kondisi tersebut menyebabkan bahwa kekuatan pertahanan negara di bawah kekuatan pertahanan minimal. Pada era globalisasi peranan radar dalam kehidupan manusia sangatlah tinggi. Indikasinya dapat dilihat dari betapa urgen kehidupan sipil dan kepentingan militer yang ditopang oleh radar.

Penopangan kebutuhan tersebut terjadi pada sistem transportasi udara dan sistem senjata udara bergerak berkecepatan sangat tinggi. Melalui aplikasi demikian diketahuilah bahwa tanpa bantuan radar, kedua jenis sistem di atas tidak mungkin dapat menjalankan fungsinya dengan aman. Khusus kegiatan militer terutama pada perang udara, maka radar menjadi pemegang peran sebagai mata sekaligus telinga baik dalam sistem pertahanan maupun sistem penyerangan udara. Radar menentukan tempat kedudukan sasaran serta memberi peringatan dini akan adanya sasaran yang membahayakan. Radar juga dapat digunakan sebagai sarana navigasi taktis (tactical navigation = Tacan) serta untuk ramalan cuaca.

Mengingat kegunaan radar dalam kehidupan militer demikian banyak, seyogianyalah itu setiap prajurit TNI AU, khususnya Perwira wajib mengetahui sistem radar mulai prinsip kerja hingga perkembangan dan kegunaannya. Penelitian ini mencoba membahas pengembangan teknologi dan rencana kebutuhan sistem radar pertahanan udara (hanud) dalam upaya mendukung percepatan kemandirian alutsista bagi optimalisasi penyelenggaraan pertahanan negara. Penelitian ini dilatar belakangi oleh kondisi-kondisi aktual sistem radar hanud seperti tersebut di atas dan semakin beratnya tantangan yang dihadapi oleh bangsa ini serta kompleksitas bentuk ancaman.

Identifikasi Masalah

Dari latar belakang di atas, beberapa permasalahan yang menonjol terkait kondisi alutsista saat ini antara lain:

a. Masih kurangnya jumlah RADAR Pertahanan Udara yang dimiliki khususnya untuk meng-cover wilayah Negara Kesatuan Republik Indonesia (NKRI) bagian Timur.

b. Teknologi sistem RADAR sudah banyak yang ketinggalan zaman.

c. Belum adanya komitmen (political will) yang kuat dari pemerintah untuk membangun sistem RADAR Pertahanan Udara yang handal yang mampu meng-cover seluruh wilayah NKRI.

d. Kebijakan negara (pemerintah) belum menjadikan pertahanan negara sebagai prioritas

e. Keuangan negara terbatas sehingga anggaran pertahanan yang minim.

f. Banyak kebijakan pemerintah terkait optimalisasi penyelenggaraan pertahanan negara khususnya pengembangan alutsista, khususnya radar hanud belum terintegrasi.

g. Lemahnya koordinasi antar Kementerian dan Lembaga Pemerintah Non Kementerian, Badan Usaha Milik Negera Industri Pertahanan (BUMNIP) dan industri nasional lainnya dalam mendukung perkembangan industri pertahanan

h. Kementrian Pertahanan dan TNI terlihat lebih senang mengimpor Alutsista, termasuk RADAR Pertahanan Udara dari luar negeri.