Rancang Bangun Autonomus Unmanned Aerial Vehicle Tipe Fixed Wing untuk Perekaman Citra Lahan Kelapa Sawit Berbasis FPV

Abstract

Perekaman citra lahan merupakan kegiatan penting untuk mendapatkan informasi berupa luasan lahan, kondisi lahan, kondisi tanaman, dan populasi tanaman pada lahan. Tujuan dari penelitian ini adalah merancang dan menguji kinerja UAV tipe fixed wing dalam melakukan perekaman citra lahan tanaman kelapa sawit. Penelitian ini menggunakan metode pendekatan rancangan fungsional dan struktural dengan tahapan: (1) identifikasi masalah, (2) perumusan kriteria rancangan, (3) analisis teknik, (4) pembuatan model pada aplikasi CAD, (5) pembuatan prototipe, (6) pengujian fungsional, (7) pengujian kinerja. Hasil dari penelitian menunjukan fixed wing yang dibuat sudah memenuhi kriteria perancangan. Fixed wing dapat take-off dengan variasi throttle 50–100 %, motor servo dapat menggerakan control surface, nilai RSSI 67,67–99%, daya tahan baterai 20,07 menit, waktu lama operasi sebelum terbang 27,86 detik serta nilai akurasi trayektori dengan nilai error 3,314 %. Fixed wing mampu menyelesaikan misi dengan waktu 1,5–5,21 menit dengan luas lahan 5–17 ha, rata-rata konsumsi daya adalah 18.11 Wh, kapasitas kerja 3,30 ha/menit, rataan radius belok 45,78 m, rataan waktu belok 10,34 detik dan waktu stabil dengan rataan 23,16 detik. Fixed wing mampu melakukan perekaman citra dengan kualitas cukup baik walaupun masih terdapat citra yang kurang baik. Kurangnya antisipasi terhadap getaran yang tinggi dan spesifikasi shutter speed kamera yang rendah menyebabkan beberapa citra memiliki kualitas buruk (noise dan bergelombang)

Land image recording is an important activity to obtain information in the form of land area, land condition, plant condition, and plant population on the land. The purpose of this research is to design and test the performance of a fixed wing type UAV in recording images of oil palm land. This research uses a functional and structural design approach method with stages: (1) problem identification, (2) formulation of design criteria, (3) technical analysis, (4) modeling on CAD applications, (5) prototyping, (6) functional testing, (7) performance testing. The results show that the fixed wing has met the design criteria. Fixed wing can take off with 50-100% throttle variation, servo motor can move the control surface, RSSI value 67,67-99%, battery life 20,07 minutes, preflight operation time 27,86 seconds and trajectory accuracy value with 3,314% error value. Fixed wing is able to complete the mission with a time of 1,5-5,21 minutes with a land area of 5-17 ha, average power consumption of 18,11 Wh, work capacity of 3,30 ha/minute, average turning radius of 45,78 m, average turning time of 10,34 seconds and average stable time of 23,16 seconds. Fixed wing is able to record images with good quality although there are still images that are not good. Lack of anticipation of high vibration and low camera shutter speed specifications caused some images to have poor quality (noise and wavy).