Perencanaan Sistem Listrik di Kendaraan Bawah Air Tanpa Awak (AUV)

Autonomous Underwater Vehicle (AUV) merupakan kendaraan bawah air tanpa awak yang memiliki peran penting dalam berbagai sektor, penelitian laut, militer, dan eksplorasi sumber daya bawah laut. Indonesia merupakan negara kepulauan, maka dari itu  membutuhkan AUV untuk melindungi aset bawah air  serta mendukung pengembangan teknologi kelautan.  Salah satu komponen yang cukup penting dalam AUV yaitu  sistem listrik yang dapat memastikan operasional AUV  berjalan dengan optimal  di lingkungan bawah air yang sulit untuk di prediksi.

Komponen listrik pada AUV dirancang agar dapat mendukung semua fungsi utama, seperti navigasi, komunikasi, kendali gerak, dan pemrosesan data. Pada komponen utama meliputi, sumber daya listrik, pada sumber daya listrik baterai lithium-ion sering digunakan karena energinya yang tinggi, tahan lama, dan kefisiensinya. Namun, pengelolaan daya menjadi tantangan besar karena keterbatasan kapasitas baterai di bawah air. Setalah itu ada, sistem penggerak, AUV menggunakan motor listrik sebagai sistem penggerak  untuk menggerakkan baling-baling yang memberikan mobilitas. Motor ini dapat dioptimalkan untuk menghasilkan dorongan yang stabil dengan penggunaan daya yang efisien. Dan yang terakhir, sistem Kendali, sistem kendali melibatkan perangkat keras seperti mikrokontroler yang mengelola sensor dan aktuator, termasuk algoritma pengendali seperti PID dan metode fuzzy untuk memastikan stabilitas dan respons yang baik terhadap kondisi lingkungan.

Dalam merancang sistem listrik untuk AUV, beberapa aspek penting harus diperhatikan antara lain yaitu:  
1. Manajemen Energi: Pemilihan baterai dapat menjadi kunci. Selain itu, integrasi dengan teknologi manajemen daya seperti konverter DC-DC dapat meningkatkan efisiensi.

2. Konektivitas dan Isolasi: Lingkungan bawah air memerlukan desain listrik yang kedap air untuk mencegah kebocoran. Isolasi tahan air dan antikorosi sering digunakan untuk melindungi kabel dan konektor.  
3. Sistem Redundansi:  Sistem cadangan diperlukan untuk memastikan operasional AUV tetap berjalan meskipun terjadi kegagalan pada salah satu komponen. Hal ini sangat penting dalam kondisi yang tidak memungkingkan.

Perancangan sistem listrik sering  diuji melalui simulasi untuk memprediksi kinerja di lapangan. Misalnya untuk mensimulasikan model kendali dinamis AUV dapat menggunakan MATLAB. Simulasi ini memungkinkan  untuk menilai respons sistem terhadap berbagai kondisi lingkungan seperti arus laut, tekanan air, dan hambatan gerak.

Namun banyak tantangan yang akan ditemui dalam perancangan sistem listrik AUV, seperti  efisiensi energi, karna kapasitas baterai terbatas, optimalisasi algoritma kendali sangat penting untuk mengurangi pemaikaian daya. Setelah itu tersapat tamtamgan pada adaptasi lingkungan, karena sistem  harus dapat beroperasi dalam tekanan tinggi, suhu rendah, dan kondisi air yang tidak menentu. Dan yang terakhir yaitu, komunikasi bawah air gelombang dengan menggunakan radio memiliki keterbatasan dalam air, sehingga banyak AUV menggunakan gelombang akustik yang memerlukan daya lebih besar.  

Rancangan sistem listrik AUV membutuhkan kolaborasi multidisiplin yang mencakup teknik elektro, mekanik, dan kontrol. Dengan pengelolaan energi yang efisien, desain komponen yang matang, serta pemanfaatan teknologi kendali canggih, AUV dapat berfungsi optimal dalam lingkungan bawah air yang rumit. Pengembangan sistem ini sangat strategis untuk mendukung eksplorasi laut dalam, keamanan maritim, dan penelitian bawah laut di masa depan.