Text
Rancang Bangun Sistem Kendali Otonom USV Berbasis Waypoint Menggunakan ROS (Robot Operating System) dan MAVLink
Penggunaan Unmanned Surface Vehicle (USV) dalam operasi perairan menuntut sistem navigasi otonom yang akurat dan mudah dikembangkan. Penelitian ini merancang dan mengimplementasikan sistem kendali navigasi waypoint USV berbasis Robot Operating System (ROS) sebagai high-level control dengan autopilot sebagai low-level control, sehingga logika navigasi dapat dikembangkan tanpa mengubah sistem kendali dasar autopilot. Sistem dilengkapi GPS CUAV NEO3, magnetometer, modul komunikasi, serta dashboard monitoring berbasis Flask. Nilai heading diperoleh dari estimasi Attitude and Heading Reference System (AHRS) berbasis Extended Kalman Filter, sedangkan keterkaitan kesalahan navigasi terhadap aktuasi thruster diuraikan melalui model kinematika kendali bertingkat. Evaluasi dilakukan melalui simulasi, pengujian sensor, dan pengujian lapangan dengan parameter waypoint error, cross-track error (CTE), dan heading error. Pengujian simulasi menghasilkan CTE 0,812–0,983 meter, rata-rata waypoint error 0,56 meter, dan rata-rata heading error 4,21°. Pengujian lapangan menghasilkan rata-rata waypoint error 1,13 meter, rata-rata nilai mutlak CTE 2,34 meter, dan rata-rata nilai mutlak heading error 17,4° yang didominasi fase penyelarasan orientasi awal saat heading error melampaui ambang saturasi 17,1°. Validasi sensor menunjukkan ketelitian estimasi heading pada kisaran 4° terhadap dua acuan independen serta presisi GPS dengan CEP50 sebesar 0,06 meter. Rata-rata tundaan komunikasi sebesar 73,14 ms menunjukkan sistem monitoring berjalan responsif. Sistem yang dikembangkan mampu menjalankan navigasi waypoint secara otonom dengan perilaku kendali yang dapat dijelaskan secara kuantitatif.
Kata kunci: USV, ROS, MAVLink, Waypoint, Navigasi Otonom
Tidak tersedia versi lain