Tugas Besar Makalah Komunikasi Satelit

MAKALAH

ANALISA SISTEM POWER SOLAR PANEL SATELIT

 TUGAS BESAR KOMUNIKASI SATELIT

Disusun oleh

AHMAD NAWAWI

15101037

PROGRAM STUDI S1 TEKNIK TELEKOMUNIKASI

FAKULTAS TEKNIK TELEKOMUNIKASI DAN ELEKTRO

INSTITUT TEKNOLOGI TELKOM PURWOKERTO

2019

 

 

BAB 1
PENDAHULUAN

1.1 LATAR BELAKANG

Satelit merupakan benda angkasa yang mengorbit mengelilingi bumi dengan bobot tertentu yang terdiri dari banyak sub sistem, diantaranya sub sistem struktur, ADCS (Attitude Determination Control System), Muatan (payload), OBDH (On Board Data Handling), Power, dan TT&C (Telemetry and Telecommand). Satelit merupakan wahana luar angkasa yang mengorbit pada rotasi bumi. Pergerakan satelit mengelilingi bumi karena satelit mempunyai sumber energi yang tersimpan dalam baterai. Energi yang tersimpan dalam baterai tersebut digunakan oleh satelit pada saat satelit berada dalam bayang-bayang bumi atau disebut juga keadaan eclipse. Energi yang tersimpan dalam baterai merupakan hasil perubahan energi matahari menjadi energi listrik, yaitu dimana cahaya yang mengenai solar panel satelit akan diubah menjadi energi listrik yang disimpan ke dalam baterai.

Pada sub sistem power satelit, terdiri dari beberapa bagian penting diantaranya sumber power dimana energi utama bersumber dari cahaya matahari, penyimpan power (baterai) sebagai penyimpan energi saat satelit berorbit tidak terkena cahaya matahari (eclipse) dan pendistribusi power dan kendali sebagai pemasok energi ke sub sistem satelit lainnya.

Sel surya merupakan suatu bahan semikonduktor dioda pn-junction dari silikon kristal tunggal dan dengan menggunakan photo-electric efek dari bahan semikonduktor, sel surya dapat langsung mengubah cahaya matahari menjadi listrik searah (DC). Sesuai dengan perkembangan teknologi sel surya dapat digunakan dalam aplikasi angkasa dalam skala besar, yaitu dalam aplikasi panel surya satelit. Panel surya yang digunakan pada satelit besar maupun kecil terdiri dari beberapa sel surya yang saling berhubungan satu sama lain membentuk suatu panel surya dan beberapa panel surya digabungkan menjadi kesatuan yang disebut array.

Pada kajian studi kasus dalam makalah ini akan dipaparkan analisa perhitungan besarnya power dan energi yang dibutuhkan oleh satelit, dalam hal ini satelit nano, saat satelit menghadap arah matahari (daylight ) dan saat satelit dalam keadaan eclipse. Adapun data yang akan digunakan dalam analisa ini adalah data parameter satelit, data sheet solar cell yang digunakan dan data pendukung lainnya. Sehingga besarnya power yang akan digunakan oleh satelit dapat diketahui sebagai operasional satelit jika diluncurkan di orbitnya nanti.

 

BAB 2
ANALISA DAN METODE

2.1 ANALISA POWER DAN STRUKTUR SATELIT

Satelit nano berbentuk kubus satu tingkat atau disebut juga 1U-Cube-sat, dengan spesifikasi dimensi 10 cm x 10 cm x 10 cm dan data struktur satelit, seperti yang diperlihatkan pada Gambar 2.1 dan Tabel 2.1.

Gambar 2.1 Dimensi struktur satelit

Tabel 2.1 Spesifikasi A1 7075-T6[3]

Banyaknya jumlah solar panel yang digunakan pada satelit ini adalah 5 buah panel. Jumlah panel tersebut akan menentukan daya maksimum yang akan digunakan oleh semua sub sistem[6].

Ketersediaan power pada satelit sangat menentukan kinerja satelit yang akan diluncurkan agar sub sistem elektronika dapat bekerja maka perlu dianalisa ketersediaan power satelit agar satelit dapat bekerja secara optimal. Ketersediaan power satelit yang dihasilkan dari matahari sangat dipengaruhi oleh banyak faktor antara lain, faktor orbit satelit, jumlah dan ukuran solar panel, jenis dan efisiensi solar cell dan sudut matahari[1].

Salah satu faktor ketersediaan power satelit yang sangat mempengaruhi dan menjadi pertimbangan kinerja operasi dan umur satelit jika berada di orbitnya adalah jenis solar sel yang digunakan. Pada analisa ini solar sel yang digunakan adalah ATJ cell jenis GaAs (Emcore) yang sudah space improvement digunakan oleh satelit Kari milik Korea, dengan performance seperti yang diperlihatkan pada Tabel 2.2.

Tabel 2.2 Perfomance solar sel ATJ (Emcore)[2]

2.2 METODE

Metode yang digunakan dalam analisa ini seperti yang ditunjukkan oleh diagram alir pada Gambar 2.2, dimana data yang ada diolah menggunakan analisa perhitungan secara matematis untuk memudahkan dalam proses perhitungan. Proses perhitungan ini menggunakan rumus dari literatur yang ada dengan didukung oleh data parameter konstanta dan beberapa data asumsi, sehingga dapat diketahui lamanya waktu eclipse dan waktu daylight satelit, dan power serta energi yang dibutuhkan oleh satelit.

Gambar 2.2 Diagram proses perhitungan poser dan energi satelit

 

 

BAB 3
PEMBAHASAN dan HASIL

Analisa power satelit ini merupakan langkah awal yang digunakan untuk menghitung besarnya power yang dihasilkan oleh solar panel satelit dengan menggunakan beberapa data asumsi, antara lain:

 Intensitas matahari, Gs = 1420 W/m2 (worst case)

 Efisiensi solar sel BOL, η= 27.5%

 Efisiensi solar sel EOL, η=21%

 Luas satu permukaan solar panel 8.5 cm x 10 cm, A= 85 cm2

 Jumlah solar panel, n= 5 buah

Jumlah intensitas matahari yang digunakan dalam perhitungan ini adalah konstansta matahari, dimana nilai rata-ratanya adalah 1367 W/m2. Dalam analisa ini menggunakan nilai konstanta lainnya yang lebih ekstrim sebesar 1420 W/m2 (worst case).

Sehingga persamaan berikut digunakan untuk menghitung power maksimum dan power minimum yang dihasilkan oleh satelit.

BOL maksimum power output (Poutmax):

 Power output = Efisiensi maks x Intensitas matahari (1)

Power output = 27.5% x 1420 W/m2 = 390.5 W/m2

 Power satelit= Power output x Luas satu permukaan solar panel (2)

Power satelit = 390.5 W/m2 x (85 x 10-4 m2) = 3.32 W per panel

dan EOL minimum power output (Poutmin) dengan menggunakan persamaan 1 dan 2 diperoleh:

 Power output = 21% x 1420 W/m2 = 298.2 W/m2

 Power satelit = 298.2 W/m2 x (85 x 10-4 m2) = 2.53 W per panel

Faktor power EOL satelit harus diperhitungkan agar satelit dapat beroperasi secara optimal sesuai dengan misi ilmiah satelit tersebut. Untuk menghitung besarnya power yang dibutuhkan satelit selama kondisi eclipse harus mencari tahu berapa lamanya satelit ketika menghadap matahari untuk mengumpulkan energi ke dalam baterai. Ketika satelit menghadap matahari, energi yang diserap oleh panel surya akan disimpan dalam baterai dan energi tersebut akan digunakan oleh satelit saat satelit dalam kondisi eclipse.

Pada study satelit nano ini, yang diorbitkan dengan ketinggian 500 km, satelit bergerak dengan kecepatan 7.6 km/detik (27360 km/jam) dan akan mengorbit pada bumi sebanyak 15.22 kali per hari, artinya satelit membutuhkan waktu, P sekitar 94.62 menit untuk mengelilingi bumi dan waktu maksimum yang dibutuhkan oleh satelit di daerah eclipse (tidak ada cahaya matahari), Te adalah sekitar 35.75 menit, sehingga satelit berorbit dan terkena cahaya matahari, Td sekitar 58.86 menit atau 3531.6 detik. Untuk menghitung besarnya energi yang dibutuhkan oleh satelit pada kondisi siklus eclipse matahari [7] adalah,

WEOL energy per cycle = PEOL[Watt] x Td[detik] (3)

WEOL energy per cycle = 2.260 W x 3531.6 s = 7,981.42 Joule

Energi yang dihasilkan oleh solar panel satelit pada kondisi normal selama siang hari (daylight ) akan digunakan sebagai daya operasional satelit di orbit [4], dan juga disimpan dalam baterai yang akan digunakan ketika satelit dalam kondisi eclipse. Pada kondisi ini besarnya power yang akan digunakan untuk operasionalnya satelit dapat dihitung dengan persamaan 4[7].

PEP EOL Eclipse Power [W] = WEOL energy per cycle [J] / Eclipse Time, Te [s] (4)

PEP EOL Eclipse Power [W] = 7,981.42 J / 2145 s = 3.721 W

Berikut hasil analisa power satelit nano 1U-Cubesat terhadap ketinggian orbit LEO seperti diperlihatkan pada Gambar 4.

Gambar 3.1 Grafik power satelit

Pada grafik dapat dilihat bahwa pada ketinggian orbit LEO (Low Earth Orbit) [5] dari 300 km – 1500 km, power eclipse end of life PEP EOL, satelit mengalami power/daya yang semakin besar dan juga energi yang dibutuhkan semakin besar karena dipengaruhi oleh faktor kondisi terkena cahaya matahari dan kondisi eclipse, angular radius bumi, periode orbit dan ketinggian orbit satelit, sedangkan power beginning of life PBOL dan power end of life PEOL secara perhitungan matematis relatif bernilai tetap karena kedua power tersebut tidak dipengaruhi oleh faktor parameter data orbit.

 

 

BAB IV
KESIMPULAN

Ketersediaan power satelit yang berasal dari matahari dengan menggunakan solar panel dan tersimpan di dalam baterai sangat dipengaruhi oleh beberapa faktor, antara lain faktor daylight dan eclipse satelit, angular radius bumi, periode orbit dan ketinggian orbit, karena faktor-faktor tersebut menentukan batasan umur satelit. Ketersediaan energi dan daya yang dihasilkan oleh solar panel juga mendukung kinerja operasional satelit. Dari hasil analisa diperoleh rata-rata besarnya energi dan daya satelit pada ketinggian orbit LEO antara 300 km – 1500 km adalah 9.16 kJoule dan 4.30 Watt.

 

 

DAFTAR PUSTAKA

[1] Abdul Karim (2013), “Rancang Bangun Simulator Satelit”, Seminar Nasional Sistem Informasi Indonesia (SESINDO), pp. 251-158
[2] ATJ_datasheet1.pdf, www.emcore.com, diakses: 22/1/2014
[3] Data Sheet Aluminium 7075T6 available at: http://cdn.shopify.com/s/files/1/0336/6293/files/7075T6Al.pdf, diakses: 10/3/2014
[4] R. Wertz James and J. Larson Wiley, (1999), “Space Mission Analysis and Design”, Third Edition, Space Technology Library, Space Technology Series.
[5] Satelit, http://id.wikipedia.org/wiki/Satelit, diakses: 28/1/2014.
[6] Solar Panel Design Decision and General information Sheet, available at: http://browncubesat.org/wp-content/uploads/2013/01/Solar-Panel- Documentation.pdf, diakses: 17/2/2014.

 

Sumber: TELEKONTRAN, VOL. 2, NO. 1, NOVEMBER 2014
Analysis of Satellite Solar Panel Power System (Ahmad Fauzi |Pusat Teknologi Satelit-LAPAN)

TUGAS BESAR KOMUNIKASI SELULAR

Assalamualaikum Wr. Wb.

Selamat Pagi,

Perkenalkan Saya Ahmad Nawawi (5101037) untuk lebih kenal saya bisa lihat  di CV Ahmad Nawawi. Di sini saya akan membagikan sedikit pengetahuan tentang 4G Drive Test And Optimazation, tanpa berlama-lama langsung aj sedot untuk videonya silahkan buka link berikut 4G Drive Test And Optimazation, dan untuk power pointnya silahkan buka link berikut 4G Drive Test And Optimazation.  Semoga bermanfaat ya.

Terima Kasih.

Smartfren

Sejarah Smartfren

Smartfren merupakan produk dari Smart Telecom yang fokus di jaringan CDMA 2000, namun kini Smart Telecom telah bergabung dengan Mobile-8 Telecom (Fren) yang menghasilkan produk Smartfren. [1]

PT Smartfren Telecom, Tbk. adalah operator penyedia jasa telekomunikasi berbasis teknologi CDMA yang memiliki lisensi selular dan mobilitas terbatas (fixed wireless access), serta memiliki cakupan jaringan CDMA EV-DO (jaringan mobile broadband yang setara dengan 3G) yang terluas di Indonesia. Smartfren juga merupakan operator telekomunikasi pertama di dunia yang menyediakan layanan CDMA EV-DO Rev. B (setara dengan 3,5G dengan kecepatan unduh s.d. 14,7 Mbps) dan operator CDMA pertama yang menyediakan layanan Blackberry. [2]

PT Mobile-8 Telecom Tbk (“Mobile-8” atau “Perseroan”) didirikan pada bulan Desember 2002. Pada tahun 2003, Perseroan mengakuisisi dua operator telepon selular berlisensi, yaitu Komselindo dan Metrosel, dan mulai beroperasi sebagai penyelenggara jasa selular dengan menggunakan basis teknologi CDMA. Layanan yang pertama kali diluncurkan oleh Mobile-8 adalah Layanan Selular Prabayar dengan brand “Fren” yang dioperasikan pada bulan Desember 2003 dengan berbasis jaringan CDMA 2000-1X. [2]

Pada bulan April 2004, Mobile-8 meluncurkan Layanan Selular Fren Pascabayar pada jaringan yang sama. Setelah 5 bulan kemudian Perseroan mengakuisi satu lagi operator telepon selular berlisensi, yaitu Telesera.  Perseroan juga serta merta menyelesaikan peralihan sistem telekomunikasi yang dioperasikan ketiga operator berlisensi yang diakuisi tersebut dari sistem selular analog menjadi sistem selular digital CDMA. [2]

Pada tahun 2006, Mobile-8 memperkenalkan layanan 3G pada jaringan CDMA EVDO, serta melakukan pencatatan perdana saham pada Bursa Efek Indonesia (dahulu Bursa Efek Jakarta). Langkah-langkah Perseroan di pasar modal terus berlanjut, dimana pada tahun 2007 Mobile-8 berhasil menerbitkan obligasi Rupiah pertamanya yang juga dicatatkan di Bursa Efek Indonesia. Kemudian, Perseroan juga turut meramaikan pasar modal regional dengan penerbitan Eurobond pertamanya yang dicatatkan di Bursa Efek Singapura. [2]

Pada bulan April 2008, Mobile-8 memperkenalkan fitur baru yaitu “World Passport”, dimana Mobile-8 menjadi operator CDMA pertama di dunia yang bergabung dengan Asosiasi GSM sehinggamemungkinkan pelanggan Mobile-8 melakukan pelanggan dapat melakukan roaming internasional keberbagai penjuru dunia, baik di jaringan selular CDMA maupun GSM. [2]

Mobile-8 merupakan satu-satunya operator CDMA yang meraih penghargaan The Best Call Center 2009 untuk kategori Telecommunication dari Carre – Center of Customer Satisfaction & Loyalty (Carre- CCSL), yaitu sebuah lembaga independen yang khusus memberikan jasa konsultasi mengenai pengembangan pelayanan konsumen. [2]

Mobile-8 sebagai satu-satunya operator telekomunikasi yang memiliki dua lisensi untuk layanan seluler dan mobilitas terbatas (FWA), mendapatkan penghargaan dan pengakuan dari Museum Rekor Indonesia (MURI) atas inovasinya dalam meluncurkan layanan Fren Duo. [2]

Namun akibat krisis finansial dan penurunan penjualan produk, [3] maka perusahaan ini diakuisisi oleh Sinar Mas Group pada bulan November 2009 dan mengganti nama perusahaan menjadi PT Smartfren Telecom Tbk pada tanggal 23 Maret 2011. [4]

Pada tahun 2015 Smartfren berinovasi dengan meluncurkan layanan 4G LTE Advanced pertama di Indonesia sekaligus menjadi operator 4G terdepan yang memiliki jangkauan 4G LTE terluas di Indonesia saat ini. [5]

Di awal tahun 2016, Smartfren kembali mencetak sejarah sebagai perusahaan telekomunikasi pertama di Indonesia yang menyediakan layanan Voice over LTE (VoLTE secara komersial). Serta menjadi perusahaan komunikasi yang memiliki jaringan 4G LTE Advanced terluas di Indonesia.  [5]

Teknologi  Smartfren

Teknologi dan frekuensi yang digunakan oleh penyedia layanan telekomunikasi Smartfren adalah sebagai berikut :

 1. Teknologi TDD & FDD

Smartfren dalam teknologi 4G Long Term Evolution (LTE) menggunakan dua standar, yaitu time division duplex (TDD) dan frequency division duplex (FDD) untuk menyelenggarakan layanan Internet kecepatan tinggi. Keduanya memiliki metode yang berbeda dalam mengantarkan data atau panggilan dari radio BTS menuju ponsel konsumen. [6]

Duplexing sendiri merupakan teknik di mana ponsel melakukan proses mengirim dan menerima data pada waktu yang sama, tak seperti walkie-talkie yang proses mengirim dan menerimanya tidak bisa dilakukan bersamaan dan hal ini disebut simplexing. [6]

Teknologi TDD yang di gunakan Smartfren berjalan di spektrum 2.300 MHz punya karakteristik sangat cepat ketika memberi akses unduh (download). Tetapi untuk kecepatan akses unggah (upload) cenderung lemah. TDD berarti proses mengirim dan menerima data terjadi pada frekuensi yang sama, tetapi masing-masing hanya sepersekian detik, bergantian antara keduanya. Sedangkan teknologi FDD yang diterapkan pada spektrum 850 MHz punya karakteristik akses download dan upload yang seimbang. [6]

Teknologi TDD bakal menunjang akses unduh yang lebih cepat untuk memenuhi pelanggan yang haus data, dan FDD yang berjalan di frekuensi rendah diandalkan untuk memberi jangkauan yang lebih luas [6]

2. Teknologi VoLTE

Voice over Long Term Evolution (Voice over LTE/VoLTE) adalah fitur teknologi yang menggunakan standar dan prosedur untuk komunikasi suara dan data berbasis jaringan 4G LTE. Teknologi ini merupakan satu metode untuk menciptakan, menyiapkan dan mengatur suara berkecepatan tinggi, video dan layanan pesan melalui jaringan nirkabel 4G dan  perangkat yang mudah dibawa. [5]

Frekuensi Smartfren 850 MHz & 2.300 MHz

Smartfren menggunakan alokasi pita 10 MHz pada frekuensi 850 MHz dan 30 MHz pada frekuensi 2.300 MHz. Pada frekuensi 850 MHz digunakan untuk layanan voice (telepon) dan SMS (pesan teks) dan di bagi dua untuk internet juga. Sedangkan pada frekuensi 2.300 MHz digunakan untuk internet. [7]

Jumlah BTS Smartfren (2015-2017)

Jumlah BTS pada layanan telekomunikasi Smartfren setiap tahunnya meningkat, di mana pada tahun 2015 memiliki 9.025 BTS, tahun 2016 memiliki 11.609 BTS [8] dan tahun 2017 memiliki 13.326 BTS. [9]

Jumlah Pelanggan Smartfren (2015-2017)

Jumlah pelanggan layanan komunikasi Smartfren setiap tahunya meningkat, pada tahun 2015 Smartfren memiliki pelanggan berkisar 11 juta pelanggan, pada tahun 2016 pelanggan bertambah menjadi 11,1 juta pelanggan [8] dan pada tahun 2017 memiliki 12 juta pelanggan. [10]

Terlampir Word Makalah Smartfren  dan PDF Smartfren untuk Tugas KOMSEL

Makalah Smartfren

SMARTFREN

 

SUMBER

rachman, “Sejarah Smartfen,” 29 Januari 2013. [Online]. Available: http://sejarahsmartfren.blogspot.co.id/. [Accessed 12 Maret 2018].
S. Pedia, “SMARTFRENPEDIA,” 10 Januari 2016. [Online]. Available: http://smartfrenpedia.blogspot.co.id/2016/01/sejarah-berdirinya-smartfren.html. [Accessed 11 Maret 2018].
T. Viva, “VIVA.co.id,” 16 Maret 2016. [Online]. Available: https://bisnis.news.viva.co.id/berita/bisnis/40992-bei-akan-panggil-manajemen-mobile-8. [Accessed 12 Maret 2018].
detikFinance, “detik.com,” 11 November 2009. [Online]. Available: http://finance.detik.com/bursa-valas/1239939/global-mediacom-lepas-fren-ke-sinarmas. [Accessed 12 Maret 2018].
Anonymouse, “smartfren,” [Online]. Available: https://www.smartfren.com/id/overview/. [Accessed 12 Maret 2018].
A. Panji, “CNN Indonesia,” 18 Juni 2015. [Online]. Available: https://www.cnnindonesia.com/teknologi/20150618182835-185-60935/alasan-smartfren-pakai-teknologi-tdd-dan-fdd-4g-lte. [Accessed 12 Maret 2018].
S. D. Prihadi, “CNN Indonesia,” 13 Agustus 2015. [Online]. Available: https://www.cnnindonesia.com/teknologi/20150813121003-185-71895/kelebihan-dan-kekurangan-4g-lte-milik-smartfren. [Accessed 12 Maret 2018].
Anonymouse, “Laporan Tahunan 2016 Annual Report,” 2016. [Online]. Available: https://www.smartfren.com/assets/corporate/img/annual/pdf/ar9-2016.pdf. [Accessed 12 Maret 2018].
kumparanTECH, “kumparan,” 23 Januari 2018. [Online]. Available: https://kumparan.com/@kumparantech/perkuat-jaringan-smartfren-siap-bangun-10-000-bts-di-2018. [Accessed 12 Maret 2018].
Anonymouse, “duta.co,” 1 Februari 2018. [Online]. Available: https://duta.co/2018-smartfren-tetap-akan-naikkan-jumlah-pelanggan-hingga-20-juta/. [Accessed 12 Maret 2018].