APLIKASI TAPIS KALMAN PADA PENGUBAHAN DATA IMU MENJADI DATA NAVIGASI

Abstract

IMU (Inertial Measurement Unit) merupakan bagian utama pada sustu sistem navigasi. Bagian utama dari IMU biasanya terdiri dari sensor percepatan, yaitu accelerometer dan sensor kecepatan sudut, yaitu gyroscope, sehingga menjadi sensor untuk 6 derajat kebebasan). Sebelum keluaran sensor tersebut diproses secara digital, biasanya keluaran sensor diberi tapis analog terlebih dahulu. Meskipun telah ditapis secara analog, keluaran tapis masih tetap mengandung derau, sehingga diperlukan tapis digital. Tapis Kalman merupakan salah satu tapis digital, selain berfungsi sebagai tapis dalam aplikasinya untuk sensor accelerometer dan sensor gyroscope, tapis Kalman juga berfungsi sebagai proses integral. Selain sebagai tapis terhadap derau pada sensor accelerometer, tapis Kalman juga mengentegralkan dua kali, sehingga keluaran dari tapis Kalman berupa data jarak (posisi). Pada sensor gyroscope, tapis Kalman juga mengintegralkan sekali, sehingga keluaran dari tapis Kalman berupa data sudut. Pada makalah ini dibahas aplikasi dan kinerja tapis Kalman dalam mengubah isyarat keluaran sensor accelerometer dan sensor gyroscope menjadi data navigasi berupa jarak dan sudut. Hasil simulasi dibahas
dengan memberikan waktu cuplik terhadap sensor yang berbeda-beda, dan dibahas nilai root mean square (RMS) dari galat pada keluaran tapis jika dibandingkan dengan pada saat sistem diberi masukan isyarat murni (tanpa derau). Hasil yang diperoleh adalah bahwa semakin kecil nilai waktu cuplik, maka nilai RMS galatnya juga semakin kecil, sehingga dalam aplikasinya diperlukan waktu cuplik sekecil mungkin. Selain
itu, pada waktu cuplik yang cukup kecil, nilai RMS galat untuk posisi dan sudut, pada ketiga sumbu (x, y, dan z) adalah sama.
Kata kunci: Kalman, IMU, accelerometer, gyroscope, RMS