BRIN Validasi Model Dinamis Pesawat Nirawak PUNA dengan Simulasi HILS
KLIKWARTAKU – Badan Riset dan Inovasi Nasional (BRIN) melalui Pusat Riset Teknologi Penerbangan (PRTP) terus mengembangkan berbagai jenis pesawat udara nirawak (PUNA), salah satunya PUNA Alap-alap. Pesawat ini dirancang untuk berbagai keperluan, seperti pemantauan, pemetaan, dan pengambilan foto udara.
Menurut Peneliti PRTP BRIN, Eries Bagita Jayanti, pengembangan PUNA menuntut model dinamis yang akurat. Namun, masih sering ditemukan ketidaksesuaian antara hasil simulasi dengan uji terbang. Untuk mengatasinya, tim menggunakan pendekatan Hardware-in-the-Loop Simulation (HILS).
“HILS merupakan kombinasi pengujian perangkat lunak, perangkat keras, antarmuka komunikasi, dan mesin real-time. Metode ini memungkinkan pengujian dilakukan secara waktu nyata, sehingga hasilnya lebih mendekati kondisi terbang sebenarnya,” jelas Eries.
Pengembangan dimulai dengan membangun model dinamis di MATLAB, mencakup aspek aerodinamika, propulsi, berat, dan sensor. Model tersebut dikonversi menjadi speed code, kemudian dijalankan melalui programmable system on chip (PSOC) yang terhubung dengan QGround Control. Proses ini memungkinkan pengujian waypoint, perintah motor, dan respons sensor dilakukan sebelum uji terbang.
Setelah pengujian berbasis HILS, dilakukan uji terbang untuk memperkuat validasi model. Kombinasi kedua metode ini menghasilkan proses validasi yang lebih kuat, terstruktur, dan efisien.
“Penelitian ini bertujuan menghasilkan model dinamis PUNA yang akurat, tervalidasi, dan berbasis data CFD serta parameter fisik. Hasilnya diharapkan berupa panduan teknis, publikasi ilmiah, serta peningkatan kapasitas teknologi PUNA nasional,” tambah Eries.
Peneliti Ahli Pertama PRTP BRIN, Angga Septiyana, menjelaskan bahwa timnya telah melakukan simulasi aerodinamika untuk memperoleh data koefisien dan karakteristik yang diperlukan dalam model dinamis pesawat.
Berbagai gaya dan momen aerodinamik seperti gaya angkat, hambat, samping, serta momen pitch, roll, dan yawdihitung menggunakan beberapa pendekatan, termasuk Computational Fluid Dynamics (CFD) dengan ANSYS Fluent, Vortex Lattice Method (VLM), Air Surveillance NIMA, dan DATCOM.
Simulasi tersebut mencakup gerakan translasi dan rotasi pesawat, serta pengaruh defleksi permukaan kendali seperti aileron, elevator, dan rudder terhadap kestabilan terbang. Hasilnya dianalisis secara matematis menggunakan pendekatan seperti Direct Fourier untuk menghasilkan data koefisien aerodinamika yang akurat.
Tim juga melakukan uji statis sistem propulsi menggunakan testbed berisi sensor gaya dorong, momen torsi, suhu, arus, dan tegangan untuk memvalidasi performa mesin listrik PUNA.
Sebagai bagian dari proses validasi, PRTP BRIN turut mengembangkan sistem Flight Test Instrumentation untuk PUNA. Sistem ini mampu merekam data penerbangan secara paralel dengan sistem kendali terbang, baik menggunakan PSOC, Piccolo, maupun Ardupilot.
Instrumen ini memperkaya data uji terbang dan mendukung proses pengujian berbasis HILS, sehingga menghasilkan data yang lebih komprehensif dan akurat.
Dengan pendekatan integratif berbasis data multisumber, serta penerapan HILS dan uji statis, BRIN berharap dapat menekan risiko pengembangan, mengurangi biaya, serta menyediakan referensi teknis bagi pengembang dan peneliti PUNA di Indonesia.
Kunjungi Medsos Klikwartaku.com
Klik di sini