Penerapan Extended Kalman Filter (EKF) Pada Sistem Monitoring Gelombang Laut Berbasis Sensor IMU GY955

Abstract

Ketinggian gelombang laut merupakan parameter penting yang dapat digunakan di berbagai aplikasi seperti mitigasi bencana tsunami, penentu keberangkatan kapal penumpang serta keperluan surveillance atau pengawasan untuk kajian pembangunan platform offshore. Mengingat pentingnya aplikasi tersebut saat ini dikembangkan buoy yang mampu mengirimkan informasi ketinggian gelombang laut berbasis sensor IMU yang umum digunakan seperti yang dimiliki NDBC (National Data Buoy Center) Amerika Serikat. Kelemahan utama sensor IMU adalah karakteristik data yang memiliki ripple atau riak ketika diterapkan untuk pengukuran ketinggian gelombang laut, sehingga informasi ketinggian puncak atau ketinggian rata – rata gelombang laut menjadi bias. Kelemahan tersebut mampu diminimalkan melalui filter sinyal, salah satunya adalah Extended Kalman Filter (EKF). Berdasarkan simulasi dengan sinyal sinus dan cosinus generator yang diberi noise dengan distribusi normal, penerapan EKF pada sensor GY 955 secara simulasi mampu mendapatkan simpangan baku sebesar: 0.239 cm dari yang sebelumnya: 0.680 cm untuk sinyal sinus dengan noise gaussian. Dan mendapatkan simpangan baku sebesar 0.335 cm dari yang sebelumnya = 0.7413 untuk sinyal cosinus dengan noise gaussian. Sedangkan pada saat pengambilan data dengan ketinggian puncak gelombang (peak amplitude) 100 cm yang diberikan pada periode berulang yaitu tiap 20 detik. Terlihat bahwa sistem monitoring pada penelitian ini mampu meredam noise dengan baik dan mampu mengikuti pola ketinggian gelombang laut aktual dengan selisih sebesar ± 5 cm.