Fungsi dan Bagaimana Radar Bekerja: Mendeteksi Kecepatan Mobil

Guys, tahukah bagaimana cara mendeteksi pengemudi mobil yang ngebut dijalanan? Fungsi radar sangat berpengaruh dalam sistem membantu polisi untuk menangkap pengemudi yang ngebut serta untuk transportasi udara . Yuk kita cari tahu!

Sekilas Tentang Radar

Radar merupakan salah satu alat berupa gelombang elektromagnetik yang sering digunakan di sekitar kita, meskipun biasanya tidak terlihat. Contohnya, kontrol lalu lintas udara menggunakan radar untuk melacak pesawat baik di darat dan di udara, dan juga untuk mengarahkan pesawat dalam pendaratan.

Polisi menggunakan radar untuk mendeteksi kecepatan kendaraan bermotor. NASA menggunakan radar untuk memetakan bumi dan planet-planet lainnya, untuk melacak satelit dan puing-puing ruang angkasa. Militer menggunakannya untuk mendeteksi musuh dan untuk mengarahkan senjata.

Meteorologi menggunakan radar untuk melacak badai dan tornado. Radar adalah sebuah teknologi yang sangat berguna.

3 Hal yang biasanya menjadi tujuan dalam penggunaan Radar:

• Mendeteksi keberadaan sebuah benda pada jarak tertentu, biasanya sesuatu yang bergerak, seperti pesawat terbang, namun radar juga dapat digunakan untuk mendeteksi benda-benda diam yang terkubur di bawah tanah. Dalam beberapa kasus, radar dapat mengidentifikasi obyek misalnya dapat mengidentifikasi jenis pesawat yang telah terdeteksi. 
• Mendeteksi kecepatan obyek - Ini alasan mengapa polisi menggunakan radar.  
• Membuat Peta. Pesawat ulang-alik dan satelit mengorbit menggunakan sesuatu yang disebut Synthetic Aperture Radar untuk membuat peta topografi rinci dari permukaan planet dan bulan. 

Prinsip Kerja Radar, sama halnya seperti pada Echo (gema) dan Efek Doppler yang sering kita alami setiap hari.

Echo (Gema)

Echo adalah sesuatu yang dialami sepanjang waktu. Jika kita berteriak ke dalam sumur atau jurang, maka terjadi gema beberapa saat kemudian. Gema terjadi karena beberapa gelombang suara dalam teriakan kita memantul kembali dari permukaan (baik air di dasar sumur atau dinding) hingga ketelinga. Lamanya waktu antara saat berteriak dan saat mendengar gema ditentukan oleh jarak antara kita dan permukaan yang menciptakan echo.

Efek Doppler  

 

Kita mungkin mengalaminya setiap hari (seringkali tanpa disadari). Pergeseran Doppler terjadi ketika suara yang dihasilkan atau terpantul dari benda yang bergerak. Pergeseran Doppler dalam keadaan ekstrim menciptakan ledakan sonik.

Contohya, saat kita mendengar suara sirine ambulan mendekati kita yang sedang diam ditepi jalan suara sirine makin keras, namun setelah melewati kita maka suara sirine semakin mengecil seiring makin jauhnya jarak kita dengan mobil sirine. Terdengar keras lemahnya suara yang didengar tersebut bisa dikatakan sebagai pergeseran doppler atau efek doppler.

Kita dapat menggabungkan echo dan pergeseran doppler dengan cara berikut. Katakanlah kita mengirimkan suara keras ke arah mobil yang bergerak ke arah kita. Beberapa gelombang suara akan terpental mobil (gema). Karena mobil bergerak ke arah kita, namun gelombang suara akan dikompresi. Oleh karena itu, suara gema akan memiliki jangkauan lebih tinggi dari suara asli yang dikirim. Jika kita mengurangi pitch gema, kita dapat menentukan seberapa cepat mobil bergerak.

Bagaimana dengan Radar?

Kita sudah tahu bahwa suara gema dapat digunakan untuk menentukan seberapa jauh benda/sesuatu, dan kita juga telah tahu bahwa kita dapat menggunakan pergeseran Doppler dari gema untuk menentukan seberapa cepat benda/sesuatu yang terjadi. Oleh karena itu, hal ini memungkinkan untuk menciptakan suara Radar atau disebut juga sonar. Kapal selam dan kapal menggunakan sonar sepanjang waktu.  

Kita bisa menggunakan prinsip yang sama dengan suara di udara, tapi suara di udara memiliki beberapa masalah diantaranya:

• Suara tidak bisa menjangkau tempat yang jauh. 
• Hampir semua orang bisa mendengar suara, sehingga "suara radar" pasti akan mengganggu tetangga.

Radar menggunakan gelombang radio, bukan suara. Gelombang radio mampu menjangkau tempat jauh, tidak terlihat oleh manusia dan mudah untuk mendeteksi bahkan ketika mereka pingsan. 

Bagaimana dengan radar yang khusus dirancang untuk mendeteksi pesawat dalam penerbangan. Radar menyala dari pemancar dan dengan intensitas tinggi dan  frekuensi tinggi gelombang radio. Ledakan radar ini  berlangsung dalam hitungan mikrodetik. Radar kemudian mematikan pemancar nya, kemudian menyalakan alat penerima dan mendengarkan echo yang dihasilkan.  

Radar mengukur waktu yang diperlukan untuk echo tiba, serta pergeseran Doppler dari echo. Gelombang radio bergerak dengan kecepatan cahaya, sekitar 1.000 meter per mikrodetik, sehingga jika Radar memiliki kecepatan tinggi sehingga dapat mengukur jarak pesawat dengan sangat akurat. Menggunakan peralatan pengolahan sinyal khusus, Radar juga dapat mengukur pergeseran Doppler sangat akurat dan dapat menentukan kecepatan pesawat.

Polisi sekarang menggunakan teknik laser untuk mengukur kecepatan mobil. Teknik ini disebut LIDAR, dan menggunakan cahaya, bukan gelombang radio. Lihat Bagaimana Radar Detectors Bekerja untuk informasi tentang teknologi LIDAR.

Cara Kerja Radar Detector

Untuk memahami bagaimana detektor radar bekerja, pertama kita harus tahu apa yang mereka deteksi. Konsep pengukuran kecepatan kendaraan dengan radar sangat sederhana yakni dengan menggunakan sebuah detektor yang menggabungkan alat pengirim dan penerima radio menjadi satu unit. Sebuah pemancar radio adalah perangkat penting yang berosilasi dengan arus listrik sehingga tegangan naik dan turun pada frekuensi tertentu. Listrik ini menghasilkan energi elektromagnetik, ketika diperjalanan energinya melalui udara sebagai gelombang elektromagnetik. Sebuah pemancar juga memiliki amplifier yang meningkatkan intensitas energi elektromagnetik dan antena yang menyiarkannya ke udara.

Sebuah penerima radio hanyalah kebalikan dari pemancar. Bekerja dalam mendeteksi gelombang elektromagnetik  dengan antena dan mengubahnya kembali menjadi arus listrik. Pada intinya, radio hanya transmisi gelombang elektromagnetik melalui udara. 

Intinya: Radar merupakan penggunaan gelombang radio yang berguna untuk mendeteksi dan memonitor berbagai objek. Fungsi sederhana dari radar adalah untuk memberitahu seberapa jauh suatu objek. Untuk melakukan hal ini, perangkat radar memancarkan gelombang radio terkonsentrasi dan mendengarkan gema atau echo. Jika ada objek di jalur gelombang radio, maka akan memantulkan beberapa energi elektromagnetik, dan gelombang radio akan memantul kembali ke perangkat radar. Gelombang radio bergerak melalui udara pada kecepatan konstan (kecepatan cahaya), sehingga perangkat radar dapat menghitung seberapa jauh obyek didasarkan pada berapa lama waktu yang dibutuhkan sinyal radio untuk kembali.

LIDAR

Saat ini, departemen polisi semakin banyak menggunakan senjata kecepatan laser daripada radar konvensional. Elemen dasar dalam pistol kecepatan laser, juga disebut pistol LIDAR (Light Detection and Ranging).

Pistol LIDAR diledakan menggunakan cahaya inframerah untuk mencapai mobil, terpental dan kembali ke titik awal. Sistem LIDAR dapat menentukan seberapa jauh benda. Tidak seperti radar polisi tradisional, LIDAR tidak mengukur perubahan frekuensi gelombang. Sebaliknya, LIDAR akan mengirimkan semburan laser inframerah dalam waktu singkat untuk menentukan jarak. Dengan membandingkan sampel jarak yang berbeda, sistem dapat menghitung seberapa cepat mobil bergerak. Alat ini dapat mengumpulkan beberapa ratus sampel dalam waktu kurang dari setengah detik, sehingga penggunaanya sangat akurat.

Polisi dapat menggunakan sistem LIDAR genggam, seperti alat radar konvensional, tetapi di banyak daerah, sistem LIDAR benar-benar otomatis. Pistol bersinar laser pada sudut di seberang jalan dan mencatat kecepatan dari setiap mobil yang lewat.

Ketika sebuah mobil yang melaju terdeteksi, sistem memicu kamera kecil, yang mengambil gambar plat mobil dan wajah pengemudi. Karena sistem otomatis telah mengumpulkan semua bukti kebutuhan polisi.

By: Aim Kazuhiko

Sumber: howstuffworks.com

Sumber gambar: howstuffworks.com