Perancangan dan Aplikasi Tapis Kalman Diskrit Diperluas pada Sistem Navigasi Inersial Tipe Strapdown pada Roket RKX-200 dengan Korektor Magnetometer, Altimeter, dan GPS

Abstrak

Perancangan sistem navigasi menggunakan sensor- sensor inersial berupa akselerometer dan giroskop (strapdown) guna mendapatkan informasi berupa posisi, kecepatan dan orientasi wahana terbang. Kesalahan yang dapat timbul akibat proses integrasi dikoreksi menggunakan sensor altimeter untuk ketinggian, magnetometer untuk orientasi dan GPS  untuk posisi. Informasi yang diolah dari sensor inersia masih berupa raw data dan tidak menggunakan hasil algoritma dari VN- 100T sehingga data ini masih banyak mengandung bias. Oleh karena itu digunakan analisis kompensasi eror deterministik dan estimasi Kalman. Metoda Tapis Kalman diskrit diperluas tipe gandeng terbuka (loosely coupled) digunakan sebagai estimator kesalahan yang terjadi pada sensor navigasi secara umpan maju (feedforward). Pada penelitian ini, INS di rancang untuk aplikasi roket RKX-200 buatan LAPAN dengan kecepatan mencapai 200 km/jam atau ekuivalen dengan 55,6 m/s dimana parameter ini menjadi variabel disain dari sistem komputasi yang dirancang. Telah  dirancang algoritma sistem navigasi dengan kecepatan 100 data tiap detiknya, sehingga resolusi dari komputasi sebesar 0,5

m. Estimasi Tapis Kalman yang dirancang telah berhasil memperbaiki kesalahan maksimal sebesar 67 meter atau mencapai 2373 kali lipat lebih baik dari proses INS tanpa Tapis Kalman. Uji dinamika yang dilakukan telah menunjukan bahwa respon Tapis Kalman sangat dipengaruhi oleh korektor orientasi yaitu magnetometer disaat terjadi gangguan acak medan magnet.

Kata Kunci: Tapis Kalman, feedforward, loosely coupled, navigasi, roket