Melacak ”Drone” yang Hilang
Komunitas DJI Phantom Indonesia berkumpul untuk menerbangkan pesawat terbang tanpa awak (drone) bersama-sama di Kebun Raya Bogor, Jawa Barat, Minggu (11/1/2015).
Mengoptimalkan rekam jejak penerbangan
Penggunaan pesawat tanpa awak (drone) berkamera oleh fotografer ataupun videografer semakin lazim di dunia jurnalistik, terutama jenis empat rotor (quadcopter). Sama halnya dengan wahana angkasa lainnya, drone profesional juga memiliki rekam jejak penerbangan (flight record). Hal itu dimungkinkan karena adanya penyematan teknologi GPS dengan toleransi keakuratan posisi hingga radius 2 meter. Bayangkan jika drone yang diterbangkan hilang dari pantauan, mampukah flight record mengungkap keberadaannya?
Drone tersebut layaknya kamera kedua bagi fotografer atau videografer media, terutama untuk mendapatkan visual yang tidak biasa, yaitu kenampakan suatu peristiwa dari udara atau sisi atas. Visual ini diyakini menarik bagi pembaca ataupun pemirsa karena memang tidak banyak orang yang berkesempatan melihat suatu fenomena dari atas, misalnya dari gedung tinggi ataupun pesawat. Bahkan, kerap beberapa stasiun televisi menampilkan tayangan langsung suatu kejadian dari udara memanfaatkan drone.
Fotografer dan videografer pun tidaklah sulit untuk mengatur kecepatan rana, bukaan diafragma, atau memilih tingkat sensitivitas sensor terhadap cahaya untuk mendapatkan hasil yang pas. Dan itu dapat diterapkan pada drone dengan spesifikasi untuk kebutuhan profesional, seperti pada berbagai produk DJI. Hal lain yang dituntut bagi mereka ketika menggunakan drone adalah mengendalikan pesawat dengan memperhatikan frame tampilan sekaligus sadar akan keberadaan pesawat tersebut terhadap lingkungan sekitar tempat drone diterbangkan. Kemampuan sebagai pilot drone ini yang harus terus diasah, terlebih bagi videografer yang secara kontinu mempertahankan komposisi yang apik dengan mengatur arah, jarak, dan kemiringan kamera terhadap obyek yang direkam.
Untuk itulah, secara prosedur, pada persiapan awal seorang pilot drone harus mengenal dan menjajaki linkungan tempat bakal drone diterbangkan. Mulai dari keberadaan gedung tinggi, pepohonan, arah dan kecepatan angin, cuaca, medan magnet, keberadaan menara pemancar atau SUTET atau BTS, hingga jarak aman terhadap kerumunan, termasuk zona terbang dan ketinggian yang diperbolehkan.
Prosedur lain adalah melakukan kalibrasi sistem koordinat pesawat drone setiap kali berada di lokasi terbang yang baru. Ini dapat dianggap hal mutlak yang harus dilakukan dalam rangka keselamatan terbang bagi drone itu sendiri. Pada produk DJI, melalui kalibrasi tersebut, koordinat dari pesawat dan koneksi dengan perangkat kontrolnya akan terekam lebih tepat sehingga fitur untuk drone kembali ke lokasi lepas landas dapat dijalankan.
DJI Mavic
Teknologi GPS pada ”drone”
Adanya sistem koordinat pada drone ini karena teknologi penerima Global Positioning System (GPS) disematkan pada perangkat, baik pesawat maupun alat kontrolnya. GPS merupakan sistem pemberian koordinat Bumi pada alat penerima sehingga dapat diketahui posisi bujur (longitude) atau x, lintang (latitude) atau y, serta ketinggian (altitude) atau z. Hal ini dimungkinkan karena pada sistem tersebut tersebar puluhan satelit pemancar sinyal di angkasa yang membungkus Bumi selama 24 jam.
Posisi koordinat yang ditampilkan pada alat penerima adalah hasil kalkulasi sinyal beberapa satelit pemancar di angkasa yang diterima oleh alat yang kita gunakan di Bumi. Koordinat tersebut akan tepat dengan toleransi akurasi di bawah 8 meter jika sinyal yang masuk pada alat penerima (GPS receiver) minimal dari empat satelit.
GPS adalah sistem navigasi yang dibangun oleh Amerika Serikat yang pada awalnya digunakan untuk kepentingan militer. Saat ini, GPS beroperasi dengan 31 satelit. Sistem serupa dibangun oleh Rusia dengan 24 satelit, bernama Global Navigation Satellite System (GLONASS) dengan toleransi akurasi kurang dari 10 meter. Selain itu, Eropa juga membangun sistem bernama Galileo, sedangkan China membangun sistem bernama BeiDou.
Sistem navigasi yang paling sering digunakan oleh publik melalui perangkat telepon pintar, baik pada aplikasi Google Maps maupun penanda koordinat lokasi (GeoTag) pada foto, ataupun pemandu navigasi pada kendaraan, dan juga pada drone adalah gabungan GPS dan GLONASS. Dengan penggabungan kedua sistem tersebut, perangkat penerima akan memperoleh toleransi akurasi di bawah 2 meter.
Meski demikian, perlu dipahami bahwa sinyal GPS ini memiliki daya tembus yang lemah, tidak sekuat sinyal telepon genggam, apalagi sinyal radio. Dengan demikian, hal yang perlu dihindari ketika menggunakan GPS antara lain penggunaan di dalam ruangan, atau di dekat gedung tinggi, atau tebing, atau lembah, atau di bawah kanopi yang lebat. Kalaupun pada beberapa aplikasi telepon pintar masih dapat diketahui posisinya di dalam ruangan, itu karena dikombinasikan dengan sinyal telepon atau sinyal Wi-Fi.
Fitur yang terkait GPS pada drone hanya berfungsi jika diterbangkan di luar ruangan. Adapun ketika diterbangkan di dalam ruangan, pesawat akan mengandalkan sensor kamera khusus yang biasanya terletak di bagian bawah badan pesawat untuk mengenali posisi secara visual. Pada kondisi ini, pilot harus menguasai penuh pengendalian drone, dengan kata lain drone harus selalu terlihat jelas oleh pilot saat dikendalikan.
Interface DJI GO
Dilengkapinya drone dengan teknologi GPS sangat membantu dalam penyimpanan rekam jejak penerbangan (flight record). Flight record menyimpan segala bentuk informasi yang terkait dengan aktifitas pesawat detik per detik, baik posisi x-y-z pesawat, kecepatan terbang, gerakan pitch-roll-yaw badan pesawat, status mesin atau rotor, kualitas sinyal GPS, jarak terhadap lokasi lepas landas, maupun konsumsi tenaga baterai.
Adanya flight record ini dapat dimanfaatkan untuk mengetahui di mana dan pada kondisi bagaimana saat rekaman foto atau video diambil. Bahkan, pada penggunaan drone untuk pemetaan, pesawat dapat diatur jalur terbang, ketinggian, dan antarwaktu pemotretan sesuai dengan luas lahan dan tingkat kualitas foto yang diinginkan, dengan cara membuat semacam flight record yang diprogram sebelum pesawat diterbangkan.
Lacak keberadaan
Pemanfaatan flight record lebih lanjut adalah untuk mengkonstruksi ulang penerbangan suatu drone. Contoh kasus, sebuah drone DJI Mavic oleh sebab tertentu hilang kontrol ketika diterbangkan untuk merekam keindahan panorama pantai Koka, Kabupaten Sikka, pesisir Selatan Pulau Flores, Nusa Tenggara Timur. Pantai berpasir putih tersebut dihiasi dua tanjung yang berbukit pada ujungnya dan beberapa tebing di bagian barat. Dengan pandangan mata biasa, badan pesawat berukuran panjang 19,8 centimeter, lebar 8,3 centimeter, dan tebal 8,3 centimeter, mulai sulit terlihat pada ketinggian 20 meter. Terlebih dengan warna pesawat yang abu-abu, seperti melihat benda berukuran 1 centimeter pada jarak 1 meter. Sehingga pengamatan keberadaan drone sangat mengandalkan indikator yang ditampilkan pada telepon pintar atau tablet yang terhubung alat kontrol.
Pencarian pun dilakukan di hari yang sama dengan mengandalkan tampilan foto dan video yang sempat terekam sebelumnya. Diketahui bahwa hilang kontrol dengan pesawat terjadi ketika dalam kondisi terbang mundur. Dari salah satu foto terakhir terlihat bahwa pesawat berada dalam kondisi terbalik di antara tanaman semak dekat bebatuan. Diperkirakan posisinya adalah di salah satu tebing di tepi pantai. Cukup sulit memperkirakan posisi yang paling memungkinkan, karena hampir seluruh bagian lereng terdapat semak yang mirip. Hingga menjelang sore, pesawat belum dapat ditemukan.
Skenario pencarian selanjutnya pun disusun. Kali ini mencoba memanfaatkan flight record karena seperti yang sudah disebutkan sebelumnya, jejak penerbangan tersebut merekam koordinat, ketinggian dan jalur terbang pesawat setiap detiknya. Flight record ini tersimpan pada telepon pintar atau tablet yang terhubung dengan alat kontrol, dalam bentuk file teks dengan nama sesuai dengan tanggal dan waktu penerbangan, yaitu “DJIFlightRecord_yyyy_mm_dd_[hh-mm.ss].txt”. Rangkaian data yang tersimpan dapat dikonversikan dalam bentuk tabel Microsoft Excel (.xls/.xlsx), format data GPS (.gpx), serta format data 3 dimensi Google Earth (.kml). Kesemua format data ini dibutuhkan dan sangat membantu untuk reka ulang penerbangan suatu drone.
Cuplikan data flight record dari drone DJI Mavic dalam format MS Excel
Berdasarkan tabel data tersebut, diketahui bahwa menjelang menit ke-189 sempat muncul peringatan ”Braking now! Return sticks to midpoints first”. Peringatan itu mengharuskan untuk pengereman segera dan mengembalikan tuas kontrol pada posisi tengah atau tidak lagi melakukan kontrol gerakan terhadap pesawat. Ini menunjukkan sesuatu terjadi pada pergerakan pesawat sehingga diminta untuk berhenti, dengan harapan gangguan pada jalur terbang dapat terhindarkan.
Namun, menjelang detik ke-192, muncul peringatan lain ”GPS Position NoMatch” yang berarti gangguan pendeteksian posisi pada GPS. Peringatan ini terjadi beberapa kali hingga detik ke-194 muncul peringatan ”Motor Obstructed” yang berarti terjadi gangguan berupa hambatan pada gerakan rotor penggerak baling-baling.
Untuk proses reka ulang diperjelas dengan menampilkan data 3 dimensi flight record menggunakan aplikasi Google Earth. Melalui aplikasi akan jelas terlihat rangkaian posisi drone mulai dari pesawat lepas landas.
Tampilan 3 dimensi flight record pada aplikasi Google Earth
Banyak sebab yang membahayakan bagi pesawat jika dekat dengan tebing. Pertama, penerimaan sinyal pada GPS pesawat dapat terganggu sehingga memungkinkan ketidakakuratan kalkulasi sehingga menginformasikan koordinat yang kurang tepat atau malah tidak dapat sinyal sama sekali sehingga jenis kontrol yang semula P-GPS secara otomatis berubah menjadi ATTI. Kedua, stabilitas terbang pesawat dapat saja terganggu akibat adanya angin pantul dari tebing, bukan tidak mungkin malah menimbulkan turbulensi.
Untuk kelancaran pencarian, sebaiknya seluruh data flight record yang sudah dikonversi menjadi format .gpx dimasukkan dalam GPS receiver (dalam hal ini Garmin GPSmap 60CSx). Pada beberapa alat GPS dilengkapi fitur Proximity, yaitu radius notifikasi terhadap koordinat tertentu, sehingga GPS akan berbunyi jika posisi dimisalkan sudah mencapai radius 10 meter dari lokasi yang dituju.
Alternatif lain dapat menggunakan aplikasi telepon pintar bernama GPX Viewer. Dengan aplikasi ini, koordinat dari lokasi yang dituju serta jalurnya akan terlihat, sekaligus menampilkan posisi terkini dari user. Namun, tentu saja mengandalkan koneksi internet untuk menampilkan peta daerahnya.
Cuplikan jejak pencarian lokasi drone pada alat GPSMaps 60CSx (perkiraan lokasi pada lingkaran merah)
