Navigasi Penerbangan Dunia: Bagaimana Cara Pesawat Tahu ke Mana Harus Pergi?

KOMPAS.com - Sebelum banyak digunakan pada transportasi darat seperti saat ini, "Global Position System" (GPS) sebenarnya lebih dulu populer dikembangkan sebagai sistem navigasi penerbangan dunia.

Namun apa yang digunakan pilot sebelum adanya GPS?

Jauh pada tahun-tahun pertama dunia penerbangan dikembangkan, pilot melakukan navigasi dengan petunjuk visual atau mengamati arah matahari dan bintang-bintang (navigasi astronomi).

Selanjutnya pada 1100-an kompas mulai digunakan untuk navigasi, yang menunjukkan arah relatif terhadap kutub magnet bumi. Alat ini digunakan dalam navigasi di darat, di laut, hingga di udara, dan masih merupakan perangkat navigasi yang paling dikenal di dunia.

Mari simak rangkuman perkembangan sistem navigasi yang digunakan dalam sistem penerbangan dunia berikut ini.

Baca juga: Sejarah Penerbangan Dunia, dari Balon Udara hingga Roket

Pilotage

Pilotage adalah teknik yang menggunakan titik-titik tetap sebagai acuan atau panduan. Teknik ini merupakan salah satu teknik navigasi pertama yang diajarkan kepada pilot awal.

Piloting bergantung pada referensi visual tetap untuk menentukan posisi. Tekniknya termasuk mengidentifikasi penandaan visual atau landmark. Itu bisa berupa yang mencakup sungai, kota, gunung, menara dan danau, lalu mengidentifikasinya menggunakan peta atau grafik.

Pada malam hari, pilot dapat menggunakan jalan raya, bandara, dan lampu kota untuk bernavigasi.

Namun, pilotage dibatasi oleh kondisi cuaca saat pesawat berada di darat, dan pandangan pilot yang terbatas. Kesalahan mengidentifikasi penanda, juga bisa membawa pesawat keluar jalur.

Baca juga: 6 Tokoh Perintis Penerbangan Dunia

Dead reckoning (penghitungan mati)

Dead reckoning adalah proses penentuan jarak antara lokasi pesawat ke titik tujuannya, dengan menghitung waktu dan jarak berdasarkan kecepatan tertentu.

Namun karena hanya menggunakan posisi menurut pengetahuan/penghitungan sebelumnya sebagai satu-satunya titik acuan, pilot kemungkinan akan sulit menyadari adanya penyimpangan selama perjalanan.

Cara yang lebih efisien untuk menentukan posisi pesawat dan mempertahankan rute terjadwal adalah dengan menggunakan pilotage and dead reckoning secara bersama-sama.

Baca juga: Kronologi Pengembangan Industri Penerbangan Amerika Serikat

Non-directional Beacon (NBD)

Non-directional Beacon (NBD) adalah pemancar suar radio frekuensi rendah berbasis darat. Sistem ini lebih dulu digunakan sebagai instrumen navigasi untuk platform lepas pantai dan bandara.

Sinyal Non-Directional Beacon bersifat omnidirectional (ke segala arah), dan diterima oleh Automatic Directional Finder (ADF), yang merupakan instrumen standar pada pesawat.

ADF menguraikan sinyal dan memberi tahu pilot lokasi beacon dan lokasinya relatif terhadap beacon.

Frekuensi NBD dimasukkan ke dalam instrumen ADF, yang memberikan arah pilot menuju stasiun. Sinyal mentransmisikan 24/7 tanpa gangguan.

Baca juga: Pesawat Supersonik, Inovasi Penerbangan dalam Perlombaan Perang Dingin

VHF Omnidirectional Range (VOR)

VOR adalah sistem navigasi jarak pendek yang digunakan oleh pesawat terbang. Ini memungkinkan pesawat menentukan lokasi atau posisinya, dan tetap berada di jalur sinyal terkini yang ditransmisikan oleh suar radio tetap di darat.

Sistem VOR terdiri dari stasiun VOR, serta instrumen yang menampilkan dan menafsirkan data dan antena pesawat. Pilot dapat melihat posisi pesawat relatif terhadap beacon dari stasiun darat.

Ada dua sinyal yang dipancarkan dari stasiun VOR. Sinyal yang satu merupakan sinyal yang berputar, dan sinyal yang lain memancarkan secara simultan omnidirectional. Sinyal yang terukur dan perbedaan fasenya menentukan posisi radial atau garis dari stasiun VOR.

Amerika Serikat memiliki sekitar 1.000 stasiun VOR secara nasional. Stasiun VOR sebagian besar digunakan sehubungan dengan rute dan jaringan penerbangan tertentu di langit.

Baca juga: 13 Kecelakaan Pesawat yang Mengubah Penerbangan Dunia

Sistem Posisi Global (GPS)

GPS ini awalnya dirintis oleh Departemen Pertahanan Amerika Serikat pada 1973. Sistem navigasi satelit global ini dapat memberikan informasi waktu dan geolokasi ke penerima GPS di seluruh dunia.

Seorang pengguna tidak perlu mengirimkan data/sinyal ke sistem navigasi. GPS beroperasi secara independen, didasarkan pada data yang diperoleh dari satelit yang ditransmisikan ke stasiun di darat ke penerima GPS pesawat.

GPS pesawat menggunakan sinyal untuk menganalisis angin dan cuaca serta jarak ke tujuan. Informasi tersebut dimasukkan ke dalam Black Box, yang berisi data sistem referensi dan sinyal navigasi radio untuk memandu pesawat ke tujuan yang diinginkan menggunakan saluran udara.

Baca juga: Krisis Suku Cadang, Setengah Armada Pesawat Sipil di Iran Terpaksa Dikandangkan

Peta jalur udara

Jaringan penerbangan adalah jalur yang menjaga lalu lintas di udara tetap terpisah dan teratur. Bagan perjalanan memberikan informasi garis besar saluran udara di langit.

Seperti peta untuk mobil, bagan perjalanan menyediakan peta jalan langit untuk pesawat, dan ini menunjukkan bagaimana saluran udara terhubung.

Petugas operator akan menganalisis angin dan cuaca antara dua tujuan, untuk menentukan rute yang paling ekonomis dalam sistem saluran udara.

Sistem Manajemen Penerbangan (FMS) atau Kotak Hitam

Setelah rute ditentukan, informasi tersebut dimasukkan ke dalam Sistem Manajemen Penerbangan (FMS). Kotak Hitam juga kerap disebut sebagai otak navigasi pesawat.

Sinyal navigasi, data GPS, dan sistem referensi inersia dimasukkan ke dalam sistem FMS untuk memastikan akurasi.

Baca juga: 10 Pesawat Terbang yang Mengubah Dunia

Sistem Referensi Inersia (IRS) adalah perangkat yang memanfaatkan sensor gerak, sensor rotasi, dan komputer untuk menghitung kecepatan, posisi, dan orientasi objek yang bergerak tanpa referensi eksternal.

FMS juga berisi alat bantu navigasi, jaringan penerbangan yang dibutuhkan untuk rute dan database bandara yang sangat besar. Setelah rute ditentukan, rute dikirim secara elektronik ke Pusat Lalu Lintas Rute Udara.

Pusat Lalu Lintas Rute Udara menganalisis rute yang diusulkan dan menentukan apakah lalu lintas udara saat ini dapat mengakomodasi rute tersebut. Pengendali Lalu Lintas Udara setempat kemudian akan memberi tahu pilot selama pra-penerbangan lepas landas jika rutenya jelas.