Rencana dan Penerapan Teknologi Satelitdalam Mendukung Transportasi

Wahyudi Hasbi, S.Si, M.KomKepala Bidang Diseminasi,

Pusat Teknologi SatelitLembaga Penerbangan dan Antariksa Nasional (LAPAN)

Sejarah Satelit Indonesia

https://ubiqu.id/blog/sejarah-satelit-indonesia/

Satelit LAPAN-TUBSAT, 10 Januari 2007Satelit LAPAN-A2/LAPAN-ORARI, 28 September 2015Satelit LAPAN-A3/LAPAN-IPB, 22 Juni 2016

Data Kominfo, Feb 2017

Data Satelit Indonesia

Pengalaman LAPAN Dalam Penginderaan Jauh

Sumber: Dony Kushardono, Pusfatja LAPAN

Perkembangan Satelit di Dunia

Euroconsult 2018

Trend Perkembangan Small Satellite

Sumber : Prospects for the Small Satellite Market, Euroconsult 2016

Sumber : SIA 2017

- Peluncuran Nano Sat semakin meningkat

- Proyeksi pesatnya Non GSO Satelit Komunikasi

Definisi:

Minisatellite, 100-180 kilograms

Microsatellite, 10-100 kilograms

Nanosatellite, 1-10 kilograms

Picosatellite, 0.01-1 kilograms

Femtosatellite, 0.001-0.01 kilograms

Perlombaan Konstalasi SatelitKomunikasi Non GSO

Provider Satelit

JumlahSatelit

Orbit

SpaceX 4425 LEO

Boeing 2960 LEO

Oneweb 650 LEO

Telesat 117 LEO

Theia 112 LEO

Leosat 78 LEO

O3b 40 LEO

Viasat 24 MEO

Karousel 12 IGSO

Audacy 3 MEOSpace Norway 2 High Incline

Kepler-MULTUS 2-140 LEO

Sumber: FCC-USA

Trend Pasar Aplikasi Internet of Things (IOT) & Machine to Machine (M2M) via Small Satellite

Sumber: Northern Sky Research (2016). M2M & IOT via Satellite

Mengapa Small Satellite..?

• Pengambilan Resiko– Mudah melakukan experiment (cth: penggunaan Component of The

Self (COTS))

– Penggunaan hasil belajar pada satelit sebelumnya pada satelitberikutnya. Paradigma “fly-learn-refly”.

• Waktu Pengembangan Lebih Cepat– Memiliki keuntungan pada penggunaan teknologi terkini yang lebih

cepat

• Platform/Bus Yang Dapat Dikembangkan (terutama padaorbit resiko tinggi)

• Dapat Digunakan Pada Misi Baru

• Biaya Relatif Rendah

• Sebagai Sarana Ujicoba Mengurangi Resiko Pada Satelit Non Kecil

Small SatelliteWaktu

PengembanganSingkat, Tim lebih

kecil, biayarendah termasuk

peluncurannya

(CubeSats) Mudah

DiproduksiMassal, Mudahdiintegrasikan

dengan peluncur(berbiaya rendah)

Perkembangan Satelit di Negara Tetangga

Negara Jumlah Satelit Status Development Keterangan

• Malaysia

Saat ini belum diketahui pasti arahpengembangan satelitnya

• Tiung Sat• Razak Sat

• Kerjasama SSTL• Kerjasama KARI Korea

• Beroperasi• Tidak Diketahui

• Singapore

Industri, akademisi dan lingkunganbisnis sangat mendukungpengembangan satelit

• TeLEOS-1• X-Sat• VELOX-CI• VELOX-II• Galassia• Kent Ridge 1• Athenoxat-1• AOBA VELOX-III

• Industry Singapore, ST Electronic• NTU• NTU• NUS• NUS• Startup Singapore• Kerjasama NTU & Kyushu

Institute of Technology

• Beroperasi• Meluncur• Beroperasi• Beroperasi• Beroperasi• Tidak Diketahui• Beroperasi• Dalam Pengembangan

• ThailandMasih membutuhkan waktu untukmelahirkan satelit “sendiri”

• THEOS-1• THEOS-2

• Kerjasama/Beli dari Astrium-Airbus

• Belum diketahui

• Beroperasi• Dalam Perencanaan

• FilipinaMasih membutuhkan waktu untukmelahirkan satelit “sendiri”

• Diwata-1• Diwata-2

• Kerjasama Hokkaido & Tohoku University Jepang

• Beroperasi

• VietnamCukup ambisius, dengan bantuanJepang, Space center infrastrukturdan human resources dibangunbesertar teknologi transfer

• VNREDSat-1• LotusSat-1 (SAR)

• Dibantu Pemerintah JepangMelalui ODA

• Beroperasi• Dalam Pengembangan

*Dari berbagai sumber

LAPAN-A1/LAPAN-TUBSAT

2007

LAPAN-A2/LAPAN-Orari

2015

LAPAN-A3/LAPAN-IPB

2016

LAPAN-A4

2020

LAPAN-A5

2022

Roadmap Pengembangan Satelit LAPAN

Video Surveillance, Store & Forward

Digital Camera, AIS, Amateur Radio

Imager, AIS, Magnetometer

High Res Multispectral, AIS, Magnetometer

SAR, AIS

SATCOM, IOT, M2M, AIS-VDES, ADS-B

Dasar Hukum:- UU Keantariksaan No 21 Tahun 2013- Peraturan Presiden No. 45 Tahun 2017 Tentang Rencana Induk

Keantariksaan Nasional- Agenda Riset Nasional 2016-2019

Internasional:• Annex 10 ICAO. Aeronautical Telecommunication.

Amandment 90• IMO resolution A.1046 dan A.915(22)

LAPAN SATELLITE DEVELOPMENT

Satellite Integration Progress

PRE-LAUNCH TEST & LAUNCH INTEGRATION

MISION : Earth Observation with Video Camera, Store & ForwardPower - 4 Solar Panel

- 5 NiH2 baterai (12,5, 8 Ah)Comm - 2 TTC(436.075 MHz, FFSK, 1200 bps)

- S-Band Analog Video FM TxData Handling - 32 bit RISC processorAttitude Control - 3 Wheel

- 3 Gyro- 1 Star Sensor- 2 Sun sensor

Payload - Camera 1 (Color CCD,Effective Picture Element 752x582 pixels, Swath 3.5 km, Res 5 m, 1000 mm lens)

- Camera 2 (Color CCD,Effective Picture Element 752x582 pixels, Swath 81 km, Res 200 m, 50 mm lens)

LAPAN-A1/LAPAN-TUBSAT

Launched 10 January 2007

LAPAN-A1/TUBSAT

MISION : Earth Observation, Maritime Surveillance, Amateur Comm in Equatorial Orbit

Power • 4 Solar Panel x 14 Watt• Lithium (3 x 6,5Ah)

Comm • 2 TTC(UHF, FFSK, 1200 bps)• S-Band (2220 Mhz, FM and BPSK)

Data Handling • 32 bit RISC processorAttitude Control • 4 Wheel

• 4 Gyro• 1 Star Sensor• 6 Sun sensor

Payload • Camera 1 (Color CCD, Effective Picture Element 2000x2000 pixels, swath7 km, Resolution 3.5 m, 1000 mm lens)

• Video Camera (Color CCD, Effective Picture Element 752x582 pixels, swath 3.5 km, Resolution 5 m, 1000 mm lens)

• AIS (Automatic Identification System)• Voice Repeater and APRS (Automatic

Packet Reporting System)

Near Equatorilal Orbit, 6⁰ Inclination Launched 28 Sep 2015

SATELIT LAPAN-A2/LAPAN-Orari

LAPAN-A2/ORARI

LAPAN-A3/LAPAN-IPB SATELLITE

Power - 5 Solar Panel x 14 Watt- Lithium (3 x 12 Ah)

Comm - 2 TTC(UHF, FFSK, 1200 bps)- X-Band (8200 Mhz, 105 Mbps)- S-Band (2220 Mhz, FM and BPSK)

Data Handling

- 32 bit RISC processor

Attitude Control

- 4 Wheel, 4 Gyro, 2 Star Sensor, 6SunSensor

Payload - Camera 1 (pushbroom multispektral, RGBNir), Res 15 m, Swath120 Km

- Camera 2 (Color CCD, Effective Picture Element 2000x2000 pixels, Swath 7 km, Res 3.5 m, 1000 mm lens)

- AIS (Automatic Identification System)- Earth Magnetic Field

MISSION : Earth Observation, Maritime Survaillance, Scientific in Polar Orbit

Farming Agriculture

Earth Magnetic Field

Global AIS Ship Detection

Launched 22 Juni 2016

LAPAN-A3/IPB

Data AIS

LAPAN SATELLITES DATA

51 MillionKm2

Multispectral Images

11.8 MillionKmEarth Magnetic Field Measured

310

2

MillionShip Position ReportIdentified

MillionKm2

High Res Images

2500 HoursTTCOperations

As 22 June 2018

Launched on 28 Sept 2015

Launched on 22 June 2016

LAPAN-A4 SATELLITE

Launch Plan Q4: 2020

Dimension (mm) 744 x 700 x 520

Mass (kg) ~150 kg

Orbit Altitude (km) 500 km

Inclination (deg) 97 SSPO

Power ~200 W (EOL)

Communication TTC

AIS

Payload

S-Band; 20 kbps/384 kbps Up/down

VHF; 156 – 162 MHz

X-band, 200 Mbps Downlink

Medium Res Multispectral Camera

Parameter Specification

Imaging Method Pushbroom

Multispectral bands Blue : 450-510 nm

Green : 523-605 nm

Red : 629-690 nm

NIR : 774-900 nm

GSD 16 m@500 km altitude

Swath 230 km@500 km altitude

High Res Multispectral Camera

Imaging Method Pushbroom

Multispectral bands Panchromatic : 410-700 nm

Red : 630-700 nm

NIR : 770-900 nm

GSD 5 m@500 km altitude

Swath 33 km@500 km altitude

Next Gen AIS & VDES

Frequency Range 156 MHz – 163 MHz

Sensitivity < -125 dBm@20% PER

Frequency 87B: 161.975 MHz

88B: 162.025 MHz

75: 156.775 MHz

76: 156.825 MHz

2027: 161.950 MHz

(receiving ASM by satellite)

2028: 162.000 MHz

(receiving ASM by satellite)

Earth Magnetometer

Resolution 7 Km/Sample

Bolomoter Hokkaido Univ

Sistem Pemantauan Maritim

Sumber: EMSA, 2017

It is impossible to design a system so perfect that no one needs to be good…(TS.Elliot)

PENGEMBANGAN DATA CENTER AIS

LAPAN AIS Data Sources & Other AIS Satellites DataImages (Optics, SAR)

Ground Station

Terestrial AIS Sources

LAPAN AIS Data Center

Stakeholders

Maritime Processing Requirement:- More AIS Satellite & Ground

Station- Data Fusion (Image, SAR & AIS)- High Performance Processing

System- New comm approach (VDES, etc)- High Speed Link, etc..

Tipikal AIS di Indonesia

~ 52 ribu Total Pesan AIS (Terestrial & Satelit) per jam dari ~2000 MMSI (Kapal) (Maret 2018)

PENGGUNAAN DATA AIS

Case of MV Caledonian Sky in Raja Ampat Coral Reef, Maret 2017

Illegal Fish Case (Captured by Indonesia Marine Authority 1 Desember 2017)

- Big Storage System- Data Fusion- High Performance Processing System- Advance Algorithm, AI- High Speed Link, etc..

Users:- Govt Agency (KKP, Bakamla, etc)- Foreign Partner- Private Sector

Perbandingan Deteksi Normal AIS & LRIT MelaluiSatelit

AIS Satelit LAPAN-A2 AIS Satelit LAPAN-A3

AIS-LRIT Satelit LAPAN-A2

©Pusat Teknologi Satelit-LAPAN 2018

AIS-LRIT Satelit LAPAN-A3

Sistem Komunikasi & Identifikasi Kapal Terbaru

VHF Data Exchange (VDES)*)

VDES adalah sistem komunikasi yang mencakup

subsistem komunikasi yang berbeda, salah satunya

adalah AIS. Subsistem kedua VDES adalah saluran

ASM (Application Specific Messages) khusus, yang

tujuannya adalah mengurangi beban saluran AIS.

Selanjutnya, VDES memiliki subsistem ketiga, yang

disebut VDE, yang memungkinkan komunikasi tingkat

yang lebih tinggi, dan sangat fleksibel untuk dapat

mendukung berbagai layanan di masa depan.

Karakteristik utama VDES adalah bahwa ia tidak

hanya mendukung komunikasi kapal ke kapal dan

mengirim ke komunikasi pantai, tetapi juga langsung

ke satelit khususnya untuk VDE.

*) Akan difinalisasi pada Sidang ITU WRC-19

Sumber: https://link.springer.com/article/10.1007/s12567-018-0214-8

ADS-B Berbasis Satelit KecilThis would enhance coverage for aircraft suitably equipped,

particularly in areas where

terrestrial receivers cannot practically be

deployed, such as oceanic, trans-

polar and remote regions, and be a major step

in the implementation of the ICAO

ionosfer

GEO

User Segment

Space Segment

Ground Segment

GNSS

Apa itu SBAS

Akurasi Posisi hasil dariperhitungan GNSS (MEO) bisa ditingkatkan denganbantuan (Augmentasi) SBAS (GEO)

Tanpa internet

Tanpa antena tambahan

WAAS + CWAAS

SACCSA ASAS

EGNOSBDSBAS M

SAS

SDCM

GAGAN

KASS

ARAS

Telah beroperasi: WAAS, EGNOS, MSAS, GAGAN, SDCM

Tahap Uji: ASAS, ARAS

Dalam Perencanaan: BDSBAS, SACCSA,

Cakupan Koreksi Satnav

NSAS

Pengembangan SBAS di luar negeri:Transportasi Udara

Pengembangan SBAS di luar negeri:Transportasi Udara

Pengembangan SBAS di luar negeri:Transportasi Laut

Pengembangan SBAS di luar negeri:Transportasi Darat

Pengembangan SBAS di luar negeri:Transportasi Kereta

• Construction

• Surveying (30 cm)

• Precise Farming

• Mining

• Early Warning

• Off-Shore

Pengembangan SBAS di luar negeri:Posisi dan Alert

Satelit Komunikasi Orbit Rendah

FACILITIES

- AIT facilities up to 300 Kg- Camera Calibration- Thermal Chamber- Thermal Vacuum Chamber- Vibration Facility- Ground Station Network

STASIUN BUMI SATELIT LAPAN

MASTERPLAN OF SATELLITE TECH. CENTER

TERIMAKASIH

Come & visit us: Pusat Teknologi Satelit

Lembaga Penerbangan & Antariksa Nasional (LAPAN)

Jl. Cagak Satelit No. 8, Rancabungur, Bogor

Indonesia 16310

Phone: +62-251-8628230 ; +62-251-8621667

Location: https://goo.gl/maps/AHH3tmpXXC62