Analisis ini menggunakan Human System Integration (HSI),
dengan menghubungkan berbagai faktor yang terdapat pada manusia dan hubungan
manusia dengan mesin. Permasalahan yang terjadi adalah pendaratan UAV yang
biasa dilakukan tidak berjalan dengan baik, sehingga diperlukan suatu cara
bagaimana mendaratkan UAV yang baik.
Human System Integration merupakan pendekatan sistematis yang menerapkan teknologi
baru dan memodernisasi sistem yang ada. Hal ini merupakan kombinasi antara
filosofi manajerial, metode, teknik, dan alat yang dirancang untuk menekankan,
selama proses akuisisi, peran sentral dan pentingnya pengguna akhir dalam
teknologi atau proses organisasi. Pendekatan ini mengoptimalkan keamanan dan
efisiensi sistem melalui pertimbangan semua elemen sistem. Singkatnya, HSI mengintegrasikan
organisasi, teknologi, dan orang. Sehingga teknik dan proses HSI ini
dapat digunakan untuk mengatasi akuisisi satu perangkat kecil atau cara yang
sama sekali baru dalam mengatur tugas-tugas kerja dalam suatu organisasi.
Gambar 1. Analisis menggunakan HSI untuk pendaratan UAV
yang baik.
Sumber : Octovianus, A. 2018. Slide kuliah Rancang Bangun
Sistem Persenjataan.
Berdasarkan Gambar 1 diatas, menunjukkan langkah-langkah
dalam menganalisis pendaratan UAV yang baik dengan HSI. Pada bagian faktor
manusia terdiri atas human factors engineering, personel, training,
manpower, environment safety & occ health, habitability, survivability. Namun
untuk kasus pendaratan UAV dengan baik hanya merujuk pada faktor manusia berupa
human factors engineering, personel, training, manpower, environment safety
& occ health.
Human factors engineering merupakan rekayasa faktor manusia yang
berfokus pada perancangan antarmuka sistem manusia untuk mengoptimalkan kinerja
pengguna dan mengurangi kemungkinan kesalahan pengguna. Hal ini dapat dicapai
melalui desain yang kompatibel dengan keterbatasan kemampuan pengguna. Dalam
kasus ini yang telibat dalam pendaratan UAV meliputi operator langsung UAV,
pelatih operator UAV. Selain itu, pendaratan UAV yang baik juga dipengaruhi
dari desain UAV itu sendiri dan remote control UAV. Sehingga desain sistem
antarmuka antara UAV dengan manusia harus diperhatikan. Mesin harus dapat
menampilkan manusia dalam kebutuhan menjaga situasi kesadaran saat sedang
tertekan oleh tingkat beban mental yang tepat.
Personnel.
Bagian ini berfokus pada KSAO (knowledge, skills, abilities and other
characteristics) yang diperlukan dalam melatih, beroperasi, memelihara, dan
mempertahankan teknologi atau sistem baru. Kualifikasi dan status operator UAV
yang dikemudikan dari jarak jauh adalah salah satu aspek yang paling
kontroversial dari pengembangan UAV yang dikemudikan dari jarak jauh.
Sehingga, siapa yang harus berada di masa depan yaitu para operator yang dapat
berada di mana saja, mulai dari pria biasa di luar jalan hingga pilot yang berkualifikasi
tinggi dengan latar belakang teknik. Personil untuk operator harus dapat
mengoperasikan, memelihara, dan mendukung sistem senjata.
Latihan, domain ini membahas persyaratan intruksional yang
penting untuk menanamkan KSAO yang diperlukan untuk mengoperasikan, memelihara,
dan mempertahankan yang baru atau sistem modern. Saat teknologi diperkenalkan
maka penting siapa yang dapat mendukung teknologi dalam memelihara, dan
memiliki keterampilan kerja dan pengetahuan yang diperlukan untuk secara
efektif dan aman berinteraksi dengan teknologi baru. Dalam hal ini perlu
latihan tugas untuk operator atau pilot UAV dalam hal pendaratan UAV, latihan
ini dapat dilakukan dengan metode simulasi. Metode simulasi mampu menciptakan
lingkungan yang sama dengan penerbangan sesungguhnya.
Tenaga Kerja. Bagian ini dibutuhkan untuk mengoperasikan,
memelihara, mempertahankan, dan melatih untuk teknologi atau sistem di bawah
pertimbangan. Persyaratan ini harus dipertimbangkan dalam semua operasi dan
yang diusulkan. Sehingga nantinya akan memengaruhi desain peralatan untuk
memastikan hal itu staf yang memadai akan tersedia untuk mengoperasikan dan
memelihara peralatan. Dalam kasus UAV ini, operasi kekuatan merupakan salah
satu langkah untuk melihat tenaga kerja dapat sesuai dengan pekerjaannya.
Tenaga kerja juga harus sesuai dengan beban kerja sehingga perlu pemilihan
klasifikasi personil.
Lingkungan termasuk kondisi fisik di dalam dan di sekitar
sistem, serta konteks operasional di mana sistem akan dioperasikan dan
didukung. Atribut lingkungan termasuk suhu, kelembaban, kebisingan, getaran,
radiasi, goncangan, kualitas udara, di antara banyak lainnya. Lingkungan ini
mempengaruhi kemampuan manusia untuk berfungsi sebagai bagian dari sistem.5 Dalam
kasus ini, pendaratan UAV sangat berpengaruh terhadap lingkungan, jika terjadi
cuaca buruk maka akan terjadi error baik pada sistem pendaratan UAV atau
manusia sebagai operator yang kurang maksimal dalam mendaratkan UAV.
Faktor kesehatan kerja adalah berkaitan dengan meminimalkan
risiko cedera, penyakit akut atau kronis, atau kecacatan, dan mengurangi
kinerja karyawan yang mengoperasikan, memelihara, atau mendukung sistem.
Masalah yang lazim termasuk kebisingan, keamanan kimia, bahaya atmosfir,
getaran, dan masalah faktor manusia yang dapat menciptakan penyakit kronis dan
ketidaknyamanan seperti penyakit gerakan berulang. Banyak masalah kesehatan
kerja, terutama kebisingan dan berbagai dampak lingkungan.
Dalam hubungannya dengan
pendaratan UAV, kesehatan merupakan hal penting karena akan mudah dalam
mengontrol UAV apabila kondisi tubuh bugar, kondisi penglihatan baik dan
optimal dalam setiap gerakan tangan mengontrol UAV. Faktor keamanan berkaitan dengan meminimalkan kemungkinan
kecelakaan dan cedera, evaluasi yang hati-hati dan mitigasi terhadap kegagalan
sistem. Sehingga perlu melakukan penilaian resiko terhadap spesifikasi design
yang dikembangkan untuk mencegah masalah tersebut. Dalam kasus ini, faktor
keamanan dalam pendaratan UAV menjadi hal penting, karena dalam pendaratan UAV
yang baik perlu melakukan monitoring secara real time, dan juga
memastikan pelaksanaan dalam kondisi aman baik dari sisi teknik maupun non
teknis. Non teknis meliputi kondisi cuaca, kecepatan dan arah angin, gangguan
keamanan pendaratan, gangguan dari manusia dan sebagianya.
Berbagai hubungan antara faktor manusia dengan faktor
manusia terhadap mesin dapat dijelaskan. Seperti halnya human factors
engineering mempengaruhi langsung dengan faktor manusia dengan mesin. Hal
ini dikarenakan rekayasa desain tampilan pendaratan dan setiap detail peralatan
pendaratan UAV yang dibuat manusia akan digunakan dalam kontak langsung manusia
dengan mesin peralatan pendaratan UAV dalam hal ini human-machine interface
design. Namun kondisi human-machine interface design juga
mempengaruhi lingkungan kerja pilot karena jika tidak dirancang dengan baik
maka saat pendaratan dilakukan dengan berbagai gerakan pilot akan berpengaruh
pada kesehatannya seperti, ketidaknyamanan, pegal-pegal dan lainnya. Sehingga
hal tersebut akan mempengaruhi human performance dalam pendaratan UAV
yang baik.
Faktor manusia seperti manpower meliputi tugas-tugas
pekerjaan, tingkat operasi/pemliharaan, beban kerja dan sebagainya akan mempengaruhi
faktor latihan dari pilot jika mengalami kondisi yang tidak sesuai maka proses
berjalannya latihan dalam hal ini pendaratan UAV akan terganggu akibat berbagai
hal pekerjaan yang menggangu pikiran. Sehingga hal ini akan berlanjut pada
pengetahuan, keterampilan dan kemampuan, pilot dalam mendaratkan UAV.
Pengetahuan, keteramplian dan kemampuan pilot juga akan saling mempengaruhi
dengan human-machine interface design karena pengetahuan akan
menggunakan mesin seperti remote UAV, keterampilan dan kemampuan dalam
mengontrol pendaratan UAV akan terjadi masalah jika tidak terbiasa dengan interface
yang digunakan.
Begitu juga dengan human-machine interface design,
alangkah baiknya jika interface dibuat dengan menyesuaikan kemampuan
terbatas manusia. Seperti aspek ergonomi nya tombol-tombol remote kontrol
dan joystick yang menyesuaikan jari manusia. Faktor pengetahuan,
keterampilan dam kemampuan dari pilot juga mempengaruhi faktor lingkungan,
keamanan dan kesehatan. Karena jika pilot tidak memiliki pengetahuan terkait
medan pendaratan UAV, kondisi cuaca maka pendaratan tidak berjalan dengan baik.
Selain itu dengan kemampuan yang terbatas dari pilot juga akan mempengaruhi
kesehatannya karena terlalu memaksimalkan kondisi pikiran dan tubuhnya dalam
melakukan pendaratan UAV secara sempurna. Semua hal tersebut akan berpengaruh
pada human performance dalam pendaratan UAV yang baik.
Setelah melakukan analisis dengan HSI maka diperlukan
tambahan instrumen untuk mendukung pendaratan UAV berjalan dengan baik. Adapun
salah satu instrumen tesebut menggunakan Instrument Landing System yaitu
instrumen berbasis darat yang sangat akurat dan dapat diandalkan sistem
pendekatan untuk penerbangan umum. Sistem ini terdiri dari sinyal radio
pemancar dan susunan lampu di tanah dan penerima sinyal radio di dalam pesawat.
Localizer adalah pemancar radio dan sistem antena VHF, biasanya terletak
di ujung landasan. Dua sinyal ditransmisikan menggunakan umum berbagai pemancar
VOR (antara 108.10 MHz dan 111.95 MHz). Satu dimodulasi di 90 Hz, yang lain di
150 Hz. Tumpang tindih antara dua area menyediakan sinyal on-track.
7 McFarland, R. H.: ILS – A Safe Bet for Your Future
Landings. Aerospace and Electronic Systems Magazine, Vol. 5, 1990, No. 5, pp.
12–15. 10
Sumber: D´aniel Stojcsics, Andr´as Molnar. 2013. Autonomous
Takeoff And Landing Control For Small Size Unmanned Aerial Vehicles. Journal
computing and information, Vol 32, hal 1117-1130
Berdasarkan Gambar 2 diatas bahwa kemiringan meluncur
memberikan panduan vertikal selama pendekatan menggunakan antena lain di satu
sisi landasan. ILS marker beacons memberikan informasi jarak dari
landasan dengan mengidentifikasi titik yang telah ditentukan (penanda luar,
tengah, dalam) di sepanjang jalur pendekatan. Ada banyak sistem pencahayaan
untuk membantu pendaratan: approach light system (ALS), sequencing
flashing light (SFL), lampu touchdown zone (TDZ) dan lampu centerline.
Karena ILS digunakan oleh penerbangan komersial di bandara, itu tidak dapat
digunakan sebagai sistem panduan umum untuk UAV, karena tidak ada instrumen
dasar pada UAV ad-hoc lapangan terbang, dan bagian onboard terlalu berat
dan besar untuk kendaraan udara ukuran kecil.
Melalui simulasi Hardware in the loop (HIL) mampu
menciptakan lingkungan yang sama dengan penerbangan sesungguhnya. Hal ini
autopilot bertindak sama seperti nyata, ia tidak memiliki informasi tentang
sumber dari sinyal yang diukur yang dihasilkan dengan perangkat lunak simulasi
PC. Sebuah model matemika, dibuat di Matlab / Simulink, memproses keadaan UAV
menggunakan sinyal aktuator yang diambil dari autopilot. Autopilot menggunakan
simulasi bukan sinyal sensor internal sendiri untuk filter, navigasi dan
algoritma kontrol. Simulator mengirimkan output dari simulasi (posisi,
orientasi, kecepatan udara dan ketinggian dll.) ke autopilot melalui port
serial dengan kontrol yang diinginkan frekuensi (misalnya 100 Hz) yang sama
dengan frekuensi pembaruan kontrol fungsi (waktu diskrit simulasi dengan model waktu nyata). Autopilot tidak menggunakan pewaktu internal
tetapi stempel waktu dari simulator. Output yang disimulasikan bisa
ideal atau tidak.
Menggunakan nilai ideal filter internal dapat dilewati.
Jika tidak, simulasi HIL mampu menguji perangkat lunak onboard filter
dalam situasi yang berbeda. Autopilot menghitung dan mengirim kembali aktuator
sinyal berdasarkan nilai yang diterima sementara juga menyegarkan aktuator
fisik. Sinyal-sinyal ini adalah input dari model simulasi. Ukuran kecil generik
model UAV sayap diperbaiki dan diciptakan di Matlab / Simulink menggunakan set
blok AeroSim menggunakan model UAV 6-dof yang telah ditetapkan untuk tujuan
validasi dari simulasi HIL. Sejumlah besar kesimpulan dan data uji tersedia
untuk kontrol fungsi dan navigasi dari penerbangan nyata di masa lalu, sehingga
hasil simulasi bisa dibandingkan dengan yang terukur nyata. Dengan melalui
simulasi, maka pilot akan terbiasa dalam mendaratkan UAV dengan baik.
Booher, H. 2003. Handbook of human systems
integration. Hoboken, NJ: Wiley & Sons.
DAU. 2010. Defense Acquisition
Guidebook (DAG). Ft. Belvoir, VA, USA: Defense Acquisition University
(DAU)/U.S. Department of Defense (DoD).
