Estimasi Parameter Model Sistem Dinamis Kapal Perang Menggunakan Metode WyNDA

Ainishafa, Ainishafa (2025) Estimasi Parameter Model Sistem Dinamis Kapal Perang Menggunakan Metode WyNDA. Other thesis, Institut Teknologi sepuluh Nopember.

Text 5002211018-Undergraduate_Thesis.pdf - Accepted Version Restricted to Repository staff only Download (2MB) | Request a copy

Abstract

Sebagai salah satu negara kepualauan terbesar di dunia, kebutuhan transportasi laut sangat penting untuk mendukung segala aktivitas. Kapal menjadi sarana utama transportasi laut. Kemampuan manuver yang optimal bergantung pada akurasi estimasi parameter model dinamika gerak kapal. Parameter dinamika gerak kapal yang dikenal sebagai koefisien hidrodinamika merepresentasikan karakteristik kapal. Keakuratan estimasi parameter menjadi kunci untuk memprediksi perilaku kapal dengan aman dan efisien. Salah satu pendekatan konvensional yang biasa digunakan adalah metode Captive Model Test (CMT), pengujian model fisik kapal dalam kolam uji untuk memperoleh data gaya dan momen. Namun metode ini memiliki kelemahan seperti biaya yang tinggi serta proses pengujian yang memakan waktu. Oleh karena itu, pendekatan berbasis sistem menjadi alternatif yang efisien seperti WyNDA. Metode ini memanfaatkan algoritma Adaptive Observer untuk memperbarui estimasi parameter secara real-time berdasarkan kondisi operasional yang dinamis. Metode WyNDA lebih unggul dalam hal kecepatan, akurasi, dan ketahanan terhadap ketidakpastian parameter. Pada penelitian ini, metode WyNDA diterapkan dalam simulasi numerik untuk memperkirakan parameter yang diperlukan pada model kapal perang Extended Korvet SIGMA dengan 2 Degree of Freedom (DOF). Data diperoleh dari eksperimen Free Running Model (FRM) serta hasil simulasi numerik.Hasil simulasi menunjukkan bahwa WyNDA mampu menghasilkan estimasi parameter yang akurat, ditunjukkan oleh nilai RMSE yang relatif kecil: posisi x sebesar 0,0785, y sebesar 0,0031, sudut ψ sebesar 0,3780, kecepatan v sebesar 4,9961 × 10−5, dan kecepatan r sebesar 4,5833×10−4. Nilai RMSE lintasan secara keseluruhan adalah 0,0786. Estimasi parameter menunjukkan konvergensi terhadap nilai konstan, terutama pada parameter yang berkaitan dengan kecepatan dan laju putar, sementara parameter yang bergantung pada data posisi dan sudut menunjukkan fluktuasi kecil. Secara keseluruhan, metode WyNDA terbukti efektif dan efisien dalam mengestimasi parameter sistem dinamis kapal, serta memiliki potensi besar untuk diterapkan dalam sistem kendali kapal perang di medan operasional yang kompleks dan dinamis.
=================================================================================================================================
As one of the largest archipelagic countries in the world, maritime transportation is crucial to support all activities. Ships are the primary means of maritime transportation. Optimal maneuverability depends on the accuracy of estimating the parameters of the ship’s motion dynamics model. The parameters of ship motion dynamics, known as hydrodynamic coefficients, represent the characteristics of the ship. The accuracy of parameter estimation is key to safely and efficiently predicting ship behavior. One conventional approach commonly used is the Captive Model Test (CMT) method, which involves testing physical ship models in a test tank to obtain force and moment data. However, this method has drawbacks such as high costs and time-consuming testing processes. Therefore, a system-based approach becomes an efficient alternative, such as WyNDA. This method utilizes the Adaptive Observer algorithm to update parameter estimates in real-time based on dynamic operational conditions. The WyNDA method is superior in terms of speed, accuracy, and robustness against parameter uncertainty. In this study, the WyNDA method was applied in numerical simulations to estimate the required parameters for the SIGMA Extended Corvette warship model with 2 Degrees of Freedom (DOF). Data was obtained from Free Running Model (FRM) experiments and numerical simulation results. Simulation results show that WyNDA can produce accurate parameter estimates, as indicated by relatively small RMSE values: position x of 0.0785, y of 0.0031, angle ψ of 0.3780, velocity v of 4.9961 × 10−5, and angular velocity r of 4.5833 × 10−4. The overall RMSE of the trajectory is 0.0786. The parameter estimates converge to constant values, particularly for parameters related to velocity and angular velocity, while parameters dependent on position and angle data show small fluctuations. Overall, the WyNDA method has proven to be effective and efficient in estimating the parameters of a ship’s dynamic system, and has great potential for application in warship control systems in complex and dynamic operational environments.

Item Type:	Thesis (Other)
Uncontrolled Keywords:	Estimasi, Kapal Perang, Model Gerak Kapal, Parameter, WyNDA, Estimation, Warship, Mathematical Model of Ship Motion, Parameters, WyNDA.
Subjects:	Q Science > QA Mathematics > QA401 Mathematical models.
Divisions:	Faculty of Mathematics and Science > Mathematics > 44201-(S1) Undergraduate Thesis
Depositing User:	Ainishafa Ainishafa
Date Deposited:	21 Jul 2025 05:38
Last Modified:	21 Jul 2025 05:38
URI:	http://repository.its.ac.id/id/eprint/120253

Actions (login required)

View Item