PENENTUAN AZIMUTH PADA PENGAMATAN BINTANG DENGAN

PENENTUAN AZIMUTH
PADA PENGAMATAN BINTANG
DENGAN METODE DIURNAL CIRCLE
Oleh :
Yoel Prawiro C
3504 100 024
Pembimbing :
1. Dr.Ir.M.Taufik
2. Ir. Mansur Muhamadi,M.Sc
Abstrak
Sudut
azimut merupakan sudut yang banyak digunakan dalam
pekerjaan geodesi. Untuk mendapatkan sudut azimut dapat diperoleh
dengan berbagai cara, salah satunya dengan pengamatan bintang. Pada
pengamatan bintang sendiri beberapa metode dapat dipakai. Yang
paling sering dipakai adalah Metode Tinggi Bintang. Salah satu metode
yang baru ialah Metode Diurnal Circle.
Dalam penelitian ini data yang didapat dihitung dengan metode
Diurnal Circle pakai bahasa program Fortran, lalu dibandingkan dengan
hasil dari metode Tinggi Bintang.
Dari penghitungan metode Diurnal circle pengamatan 1 bintang
memeberikan perbedaan hasil azimut terhadap metode Tinggi Bintang
sebesar 15,5”. Presisi dan akurasi meningkat seiring dengan
lamanyainterval pengamatan. Selain itu, semakin dekat jarak kutub
bintang dengan kutub, maka presisi menurun dan akurasinya
meningkat.
Kata kunci: Azimut, Diurnal Circle, Tinggi Bintang
Perumusan Masalah
Berdasarkan Latar Belakang,masalah yang timbul:
“Apakah metode Diurnal circle dapat digunakan
untuk menentukan azimut dan seberapa besar
keakuratannya bila dibandingkan dengan metode
lain?”
Batasan Masalah:
1. Mengolah data pengamatan dengan metode Tinggi
Bintang, sudut waktu, dan Diurnal Circle.
2. Membuat program untuk menghitung azimut
dengan metode Diurnal Circle pakai bahasa
program Fortran.
3. Pengambilan data di gedung Teknik Geomatika
dengan sasaran antena menara BRI Tower (10 km).
4. Pengolahan data tidak dilakukan terhadap bintang
terdekat dengan kutub,tetapi masing-masing
bintang dihitung datanya.
5. Menyelidiki hubungan keakuratan penghitungan
terhadap deklinasi maupun jarak kutub bintang.
Tujuan Penelitian
Tujuannya untuk mengetahui berapa nilai azimut yang
diperoleh dari penghitungan dengan metode Diurnal
Circle.
Manfaat Penelitian
Manfaatnya adalah mempelajari proses penghitungan
azimut
dari
pengamatan
bintang
dengan
menggunakan metode Diurnal Circle.
Peralatan
Peralatan yang digunakan dalam penelitian
ini antara lain:
1.Perangkat Keras (Hardware)
a.Personal Computer AMD Turion X2
b.Memory DDR 1 GB.
c.Harddisk 160 GB.
d.Printer Canon IP-1980.
e.Theodolite Wld T0 no seri.168151
f.Theodolite Wild T2 no seri.240327
g.Barometer.
h.Termometer.
I
i.Kompas merk Suunto.
2.Perangkat Lunak (Software)
a.Sistem Operasi Windows Vista
b.Microsoft Office 2007
c.Program Watfor 77
Bahan
1.Data pengukuran sudut horisontal dan
vertikalbintang.
2.Data suhu, tekanan, dan waktu pengamatan.
3.Informasi data mengenai bintang yang
tampak.
Lokasi Penelitian
Penelitian ini dilakukan di lokasi kampus
Institut Teknologi Sepuluh Nopember (ITS), lebih
tepatnya di gedung Teknik Geomatika. Secara
geografis, kampus ITS terletak di 7°16’47” LS dan
112°47’41” BT.
Tahapan metodologi penelitian yang akan dilaksanakan dalam kegiatan penelitian ini adalah seperti pada diagram alir gambar 3.1.
Berikut adalah penjelasan diagram alir:
1.Tahap Identifikasi dan Perumusan Masalah
Tahap ini merupakan tahapan awal dari penelitian yang dilakukan. Tahap ini terdiri
dari perumusan masalah yaitu menentukan masalah apa yang timbul dan harus
dipecahkan melalui penelitian ini. Penetapan tujuan dari diadakannya penelitian,
batasan dari penelitian dan manfaat yang diperoleh dari penelitian. Selain itu, pada
tahapan ini juga mempelajari segala bentuk literatur yang berhubungan dengan software
maupun teori pengamatan astronomi.
2.Tahap Pengumpulan Data
Tahapan ini dilakukan pengumpulan data yang berkaitan, antara lain :
Data bacaan sudut horisotal dan vertikal dari posisi bintang.
Data suhu udara (dalam °C), tekanan udara (dalam mmHg), dan waktu pengamatan.
3.Tahap Pengolahan Data
Pada tahapan ini dilakukan pengolahan data yang telah didapat dengan metode Tinggi
Bintang, metode Sudut Waktu, keduanya dihitung secara manual dengan menggunakan
program Microsoft Excel. Sementara metode Diurnal Circle diolah pakai program
aplikasi.
4.Tahap Analisa
Pada tahap ini dilakukan analisa penghitungan dengan metode tinggi bintang terhadap
metode Diurnal Circle yang dibuat dalam program aplikasi.
5.Hasil dan Kesimpulan
Dalam tahap akhir ini merupakan hasil yang diperoleh dari penelitian ini dan
kekurangan maupun kendala yang dihadapi. Termasuk didalamnya saran dan perbaikan
untuk penelitian ini selanjutnya.
Tahap Analisa
Tahap Identifikasi dan Perumusan Masalah
Tahap Pengumpulan Data
Tahap Pengolahan Data
Kesimpulan dan Saran
Gambar 3.1. Diagram Alir Metodologi Penelitian
Penjelasan diagram alir gambar 3.2
1. Mulai
Pada tahap inidilakukan persiapan data yang akan diolah.
2. Input Data
Data yang akan dimasukkan meliputi bacaan sudut horisontal
nvdan vertikal, bacaan suhu dan tekanan saat pengamatan,bacaan
vxhorisontal titik yang akan dicari azimutnya, waktu pengamatan,
deklinasi bintang, kedudukan lintang pengamat dan bacaan
xchorisontal titik tercari dengan bintang.
3. Penggunaan Metode.
Memulai pengolahan data, kesemua data jxiyang telah
diddapat dimasukkan kerumus dalam metode Tinggi bintang, sudut
waktu, maupun metode Diurnal Circle. Dalam zxMetode Diurnal
Circle sendiri ada dua cara penghitungan, masing-masing dianalisa dan
masing-masing cara dibuat zxperbandingan interval waktu
pengamatan. Untuk hal ini dipakai interval waktu 30 dan 60 menit
(perkiraan kasar).
4. Kesimpulan
Dari masing-masing pengolahan data tersebut diambil
csikesimpulan semua hasil yang telah didapat
Gambar 3.2 Diagram alir pengerjaan penelitian
MULAI
INPUT DATA
Peta Bintang
Metode Tinggi Bintang
Metode Diurnal Circle
Cara 1
30’ 45’ 60’ 90’
KESIMPULAN
Cara 2
60’
90’
Bab IV
Hasil pengamatan bintang:
Deklinasi Canopus : -52°42’5”
Deklinasi Capella : 46° 0’ 25”
Ascensio Recta Canopus
: 6h 24m 10s
Ascensio Recta Capella
: 5h 17m 25s
Dengan metode Tinggi Bintang :
Cos α = (sinδ – sin h sinᵠ ) / (cos h cos ᵠ)
Cos α = (sin -52°42’5”- sin13°54’49”sin-7°47’16”)/(cos13°54’49”cos-7°47’16”)
Cos α = -0,79455
α = 142,6126°
Azimut yang benar = 360 ° -(ψ- α)
= 360 ° -(233 °49’28”-0 °0’0”)-142,6126 °)
= 268,7881614 °
AZIMUTH TINGGI BiNTANG
BINTANG
Canopus
Hasil Perhitungan
dari Metode Tinggi
Bintang
Rata – rata hasil
azimut =
268° 47’ 12,5”
Capella
Standar deviasi =
0 ° o’ 36,42”
PUKUL
DER
MEN
DET
22.56.30
268
47
17,3
23.30.30
268
47
22,6
23.50.30
268
46
54,4
00.14.30
268
46
17,3
00.37.30
268
47
12,4
00.53.30
268
46
31,5
01.15.30
268
46
49,4
01.27.30
268
46
40,5
01.38.30
268
46
35,4
02.13.30
268
46
53,2
23.35.30
268
47
27,3
23.54.30
268
46
59,2
00.17.30
268
47
8,6
00.41.30
268
47
23,4
01.02.30
268
46
57,9
01.19.30
268
47
36,1
01.31.30
268
47
49,2
01.58.30
268
48
39,7
02.10.30
268
48
22,7
Bintang
Hasil Penghitungan
Azimut dengan
Metode Sudut
Waktu
Canopus
Rata-rata Azimut =
268° 16’ 32”
Standar Deviasi =
2 ° 16’ 6,8”
Capella
Pukul
der
men
det
22.56.30
269
5
28,68
23.30.30
269
25
24,6
23.50.30
269
37
50,88
00.14.30
269
53
25,44
00.37.30
270
10
21,36
00.53.30
270
23
10,68
01.15.30
270
41
9,96
01.27.30
270
52
15,24
01.38.30
271
0
58,68
02.13.30
271
33
5,04
23.35.30
267
1
44,76
23.54.30
266
48
10,44
00.17.30
266
28
55,92
00.41.30
266
11
15,72
01.02.30
265
59
25,444
01.19.30
265
43
35,4
01.31.30
265
40
4,08
01.58.30
265
23
54,6
02.10.30
265
13
52,32
Bintang
Interval
KOMBINASI
waktu (')
Hasil Perhitungan
Azimut Dengan
Metode Diurnal
Circle Pengamatan 1
Bintang
30
45
DER
MEN
DET
1
269
17
44,34
2
268
8
14,26
1
268
59
34,34
2
268
17
6,09
3
268
36
32,57
1
268
45
20,00
2
268
51
1,92
3
268
50
18,02
1
268
47
40,96
1
268
35
22,97
2
268
50
21,13
3
269
17
6,95
4
268
50
53,55
1
268
45
54,69
2
268
55
39,54
3
268
53
39,76
4
268
47
50,17
1
268
53
19,27
2
268
47
23,59
3
268
42
11,14
1
268
43
32,67
Canopus
60
Rata – rata Azimut =
268°47’ 28”
90
30
Standar Deviasi =
0° 15’ 39,08”
Perbedaan=
0 °0’ 15,5”
HASIL AZIMUT
Capella
45
60
90
Hasil Penghitungan
Azimut dengan Cara 1
dibandingkan dengan
Interval Waktu
Azimut
Interval (')
SD
der
men
det
30
268
21
48,6 13' 34,36"
45
268
52
44,5 6' 49,82"
60
268
49
19,6 3' 59,63"
90
268
45
37
2' 4"
Hasil Perhitungan
Azimut Dengan
Metode Diurnal Circle
Pengamatan 2
Bintang
Interval
Pengamatan
waktu (')
BINTANG
DER
MEN
DET
60
1
268
45
35,3
2
268
29
28,7
3
268
51
31,8
1
268
41
20
2
268
45
54,4
Hasil Rata –rata Azimut=
268° 42’ 46”
Standar Deviasi =
0° 8’ 15,9”
Perbedaan =
0 ° 4’ 26,5”
90
HASIL AZIMUT
Hasil Penghitungan
Azimut dengan Cara 2
dibandingkan dengan
Interval Waktu
Azimut
Interval (')
SD (")
der
men
det
60
268
37
32
8'3,3"
90
268
43
37,2
2' 17,2"
Hasil Perhitungan
Azimut Dengan
Metode Diurnal Circle
Pengamatan 2
Bintang
Hasil Azimut
Kombinasi
der
men
det
Rata-rata Azimut=
268° 43’ 23,8”
CAN 1
268
55
9,52
CAN 2
268
45
20
Standar Deviasi=
0 ° 12’ 56,5”
CAN 3
268
48
5,52
CAP 1
268
25
0,16
Perbedaan=
0 ° 3’ 48,7”
“ Seberapakah besar perbedaan hasil penghitungan
dengan metode Diurnal Circle apabila dibandingkan
dengan penghitungan dengan
metode Tinggi Bintang?”
Perbandingan Tingkat
Akurasi Pengamatan
dengan metode
Diurnal Circle cara 1
dibandingkan Interval
Waktu
Interval
Azimut Diurnal
Circle
Azimut Tinggi
Bintang
Pengam
atan
der
men
det
der
men
det
30
268
21
48,6
268
47
12,5
45
268
52
44,5
60
268
49
90
268
45
Perbedaan
der
m
en
det
0
25
23,89
"
0
5
32
19,6
"
0
2
7,1
37
"
0
1
35,5
Perbandingan Tingkat
Akurasi Pengamatan
dengan metode
Diurnal Circle cara 2
dibandingkan Interval
Waktu
Interval
Azimut Diurnal Circle
Azimut Tinggi
Bintang
Perbedaan
Pengama
tan
der
men
det
der
men
det
der
men
det
60
268
37
32
268
47
12,5
0
9
40,5
90
268
43
37,2
0
3
35,3
"
Tingkat Akurasi dan
Presisi Deklinasi
dan Jarak Kutub
Bintang
Canopus
Bintang
Deklinasi ()
Jarak Kutub
(90° - )
Azimut Dari
Diurnal Circle
Azimut Tinggi
Bintang
Standar
Deviasi
Perbedaan
Capella
der
men
det
der
men
det
-52
42
5
46
0
25
37
17
55
43
59
35
268
43
43,6
268
50
49,8
268
47
12,5
268
47
12,5
0
0
21
3
2,62
28,9
0
0
10
3
9,84
37,3
Pembahasan
Evaluasi
Keakuratan
Untuk Pengamatan 1 bintang :
Presisi dibandingkan Interval
Waktu
Presisi dibandingkan Interval Waktu
Nilai pada menit ke-30=25’ 34,36”
Nilai pada menit ke-45=06’ 49,82”
Nilai pada menit ke-60=03’ 59,63”
Nilai pada menit ke-90=02’ 4”
Kesimpulan ;
Nilai presisi meningkat seiring
dengan meningkatnya interval
waktu pengamatan.
Standar Deviasi (derajat)
0,250000
0,200000
0,150000
0,100000
0,050000
0,000000
0
20
40
60
Interval Waktu (menit)
Standar Deviasi atau presisi
80
100
Untuk Pengamatan 1 bintang :
Akurasi dibandingkan Interval
Waktu
Akurasi dibandingkan Interval
Waktu
0,45
Nilai pada menit ke-30=25’ 23,89”
Nilai pada menit ke-45=05’ 32”
Nilai pada menit ke-60=02’ 7,1”
Nilai pada menit ke-90=01’ 35,5”
Perbedaan (derajat)
0,4
0,35
0,3
0,25
0,2
0,15
0,1
0,05
Kesimpulan ;
Nilai akurasi meningkat seiring
dengan meningkatnya interval
waktu pengamatan.
0
0
20
40
60
Interval Waktu (menit)
Perbedaan atau akurasi
80
100
Untuk Pengamatan 2 bintang :
Presisi dibandingkan Interval
Waktu
Presisi dibandingkan Interval Waktu
Nilai pada menit ke-60=08’ 3,3”
Nilai pada menit ke-90=02’ 17,2”
Kesimpulan ;
Nilai presisi meningkat seiring
dengan meningkatnya interval
waktu pengamatan.
Standar Deviasi (derajat)
0,16
0,14
0,12
0,1
0,08
0,06
0,04
0,02
0
0
20
40
60
Interval Waktu (menit)
Standar Deviasi atau presisi
80
100
Untuk Pengamatan 2 bintang :
Akurasi dibandingkan Interval
Waktu
Kesimpulan ;
Nilai akurasi meningkat seiring
dengan meningkatnya interval
waktu pengamatan.
Perbedaan (derajat)
Nilai pada menit ke-60=09’ 40,5”
Nilai pada menit ke-90=03’ 35,3”
Akurasi dibandingkan Interval
Waktu
0,18
0,16
0,14
0,12
0,1
0,08
0,06
0,04
0,02
0
0
20
40
60
Interval Waktu (menit)
Perbedaan atau akurasi
80
100
Hubungan Presisi
dan Akurasi
Terhadap deklinasi
Bintang
Bintang Capella dengan deklinasi
46°0’25” , tingkat presisinya sebesar
10’ 9,84” dan akurasinya 3’ 37,3”
0,4
0,35
Nilai (dalam derajat)
Bintang Canopus dengan deklinasi
-52°42’5” , tingkat presisinya
sebesar 21’ 2,62” dan akurasinya 3’
28,9”
Presisi dan Akurasi Berdasarkan
Deklinasi Bintang
0,3
0,25
0,2
0,15
0,1
Kesimpulan:
Semakin dekat deklinasi bintang
dengan garis ekuator, presisi
meningkat dan akurasi menurun.
0,05
0
45
46
47
48
49
50
51
52
Deklinasi Bintang (dalam derajat)
Standar deviasi atau presisi
Perbedaan atau akurasi
53
54
Bintang Canopus dengan jarak
kutub 37°17’55” , tingkat presisinya
sebesar 21’ 2,62” dan akurasinya 3’
28,9”
Bintang Capella dengan jarak
kutub 43°59’35” , tingkat presisinya
sebesar 10’ 9,84” dan akurasinya 3’
37,3”
Kesimpulan:
Semakin dekat jarak kutub bintang
dengan kutub utara atau
selatan, presisi menurun dan
akurasi meningkat.
Presisi dan Akurasi Berdasarkan
Jarak Kutub
0,4
0,35
Nilai (dalam derajat)
Hubungan Presisi
dan Akurasi
Terhadap Jarak
Kutub Bintang
0,3
0,25
0,2
0,15
0,1
0,05
0
36
38
40
42
44
46
Jarak Kutub Bintang (dalam derajat)
Standar deviasi atau presisi
Perbedaan atau akurasi
Pengamatan dengan metode Diurnal Circle hanya
membutuhkan data seperti bacaan sudut titik
acuan, bacaan sudut horizontal dan vertikal, bacaan
suhu dan tekanan saat pengamatan, selain waktu arloji.
Metode ini lebih dapat diterima apabila tidak tersedia
tabel-tabel koreksi, peta bintang, maupun jam teliti.
2. Untuk pengamatan 2 bintang lebih menghemat waktu
daripada pengamatan 1 bintang dalam interval waktu
yang sama.
3. Pengolahan data dengan cara 1 lebih mendekati
kenyataan daripada dengan cara 2 maupun
modifikasinya.
4. Pengolahan data dengan metode Diurnal Circle lebih
singkat apabila digunakan bahasa pemrograman.
1.
Dari penelitian ini didapatkan hasil antara lain :
1.
2.
3.
Penghitungan azimuth dengan titik sasaran antena menara BRI Tower
dengan metode Diurnal Circle pengamatan 1 bintang aamemberikan
perbedaan azimuth sebesar 15,5 detik ,dan pengamatan 2 bintang
memberikan perbedaan sebesar 4’ 26,5”,sedangkan cara modifikasi
memberikan perbedaan sebesar 3’48,7”.
Pengamatan dengan 1 bintang memberikan presisi dan akurasi yang
meningkat seiring dengan lamanya interval waktu
pengamatan, sedangkan untuk pengamatan 2 bintang,semakin lama
pengamatan maka presisi dan akurasi meningkat.
Semakin dekat deklinasi bintang dengan garis ekuator, maka aapresisi
meningkat dan akurasinya menurun. Sedangkan semakin aadekat jarak
kutub bintang dengan kutub utara atau selatan, aapresisi akan menurun
dan akurasinya meningkat.
1.
2.
3.
Pengamatan dilakukan lebih lama, tidak hanya interval
waktu hingga 90 menit saja,namun dapat dikembangkan
hingga 120, 150,180,dan 300 menit. Semakin lama
pengamatan memungkinkan untuk penyempurnaan hasil.
Data yang ada dibandingkan juga dengan metode Sudut
Waktu,dengan tidak melupakan bahwa penghitungan sudut
waktu harus ditunjang oleh penggunaan jam teliti
(kronometer).
Metode Diurnal Circle dapat dikembangkan lebih
lanjut, untuk penghitungan lintang pengamat, deklinasi
bintang, dan pemrediksian posisi bintang pada waktu yang
akan datang.