Pusat Riset Iklim dan Atmosfer, Badan Riset dan Inovasi Nasional (BRIN), tengah mengembangkan sistem radar cuaca berbasis Frequency Modulated Continuous Wave (FMCW).
Menurut Ahli Peneliti Utama Pusat Riset Iklim dan Atmosfer BRIN, Asif Awaludin, teknologi ini diharapkan dapat menjadi alternatif cerdas bagi sistem radar konvensional dalam mendeteksi presipitasi dengan akurasi tinggi, namun dengan konsumsi energi dan biaya operasional yang jauh lebih rendah.
“Radar FMCW memiliki karakteristik unik yang dapat memodulasi frekuensi kontinu, sehingga mampu memberikan pengukuran jarak dan kecepatan secara simultan dengan efisiensi daya tinggi,” ujar Asif pada Webinar Hybrid PRIMA bertajuk ‘Climate Frontiers in Indonesia: Insights from Land, Sea and Sky’, akhir April lalu ditulis Bandung, Senin (2/6/2025).
Asif mengatakan teknologi FMCW memungkinkan penggunaan daya rendah dan komponen solid state, menjadikannya ideal untuk aplikasi lokal di wilayah tropis yang kompleks secara geografis.
Radar FMCW yang dikembang bersama dengan konsorsium BMKG dan PT Solusi247 ini memiliki keunggulan dibandingkan dengan radar cuaca konvensional.
Dengan menggunakan daya rendah sebesar 10 watt di pita frekuensi X-band, radar ini mampu mendeteksi hujan hingga radius 20 kilometer. Dengan peningkatan sensitivitas, radar ini akan mampu mendeteksi hujan pada jarak yang lebih jauh.
“Saat ini radar dalam tahap uji coba operasional pengamatan presipitasi secara real-time, dan hasilnya terus divalidasi menggunakan radar cuaca C-band. Hasil pengamatan radar juga akan dikalibrasi nilai reflektivitasnya menggunakan data radar X-band dan jaringan alat penakar hujan BMKG. Hasil pengembangan ini dapat menjadi komplemen jaringan radar cuaca nasional, khususnya di wilayah yang tidak terjangkau oleh jaringan radar utama BMKG,” kata Asif.
Asif beranggapan pengembangan perangkat keras radar ini juga menggunakan beberapa komponen dalam negeri untuk meningkatkan nilai tingkat komponen dalam negeri (TKDN).
Misalnya, antena radar yang dibuat menggunakan bahan dasar fiberglass dilapisi karbon grafit untuk meningkatkan efektivitas pancaran.
Selain itu juga dibuat pula radome dengan redaman yang rendah, dilengkapi system penggerak elevasi 10 ketinggian sehingga mampu melakukan scan volume.
“Penggunaan teknologi FMCW dan solid state dapat menekan biaya operasional radar. Pengembangan lebih lanjut menggunakan teknologi polarisasi ganda akan meningkatkan kemampuan radar ini dalam mengidentifikasi presipitasi dengan lebih detail, sehingga dapat digunakan untuk melihat mekanisme hujan ekstrem lebih jelas.” terang Asif.
Untuk mendukung kelanjutan riset dan pengembangan, tim telah menyusun rencana pengembangan radar FMCW dari versi awal prototipe, hingga rencana integrasi ke dalam sistem pengamatan cuaca nasional.
Roadmap yang memuat rencana pengembangan tersebut mencakup peningkatan jangkauan, resolusi vertikal, hingga integrasi dengan jaringan data radar dan sistem peringatan dini nasional.
“Tujuan utama kami adalah menghadirkan teknologi pengamatan cuaca yang mandiri, dapat diproduksi dalam negeri, dan disesuaikan dengan karakteristik wilayah tropis Indonesia,” tutur Asif.
Dengan berkembangnya radar FMCW, BRIN menargetkan penguatan sistem observasi atmosfer nasional, khususnya dalam mendukung sistem prediksi cuaca skala lokal dan respons cepat terhadap kejadian cuaca ekstrem. Seperti banjir, angin kencang, dan badai konvektif yang terjadi di Indonesia.
BRIN melalui Pusat Riset Iklim dan Atmosfer terus menunjukkan komitmennya dalam pengembangan teknologi pengamatan atmosfer yang adaptif dan efisien.
“Melalui inovasi ini, diharapkan FMCW yang dikembangkan konsorsium nasional radar cuaca tidak hanya memperkuat kapasitas sains dan teknologi nasional. Di samping itu juga memberikan dampak langsung pada keselamatan masyarakat dan perencanaan pembangunan yang berbasis mitigasi risiko,” tukas Asif.
Radar Pemantau Gelombang Laut
Sebelumnya BRIN disebutkan tengah mengembangkan radar pemantau gelombang laut sebagai salah satu langkah memitigasi bencana tsunami di perairan Indonesia.
Menurut Peneliti Ahli Utama di Pusat Riset Telekomunikasi BRIN, Yuyu Wahyu, timnya tengah mengembangkan Teknologi Intelligent Radar Coastal Multi-Fungsi untuk deteksi dan pemantauan gelombang laut.
“Radar pemantau gelombang permukaan memiliki peran penting dalam pengelolaan kawasan laut. Secara khusus, radar dapat berfungsi sebagai pendeteksi bencana gelombang tinggi, termasuk tsunami,” ujar Yuyu dicuplik dari laman BRIN, Jumat (7/3/2025).
Yuyu mengatakan radar ini merupakan sistem pengawasan pantai yang relevan dengan kondisi geografis Indonesia dan berpotensi dikembangkan untuk berbagai fungsi lainnya.
Radar merupakan teknologi penginderaan jarak jauh yang memiliki kemampuan untuk melakukan pemantauan suatu area yang luas dan menghimpun informasi tentang jarak, kecepatan gerakan, dan ukuran dari target.
“Fitur tersebut sesuai dengan kebutuhan deteksi gelombang tinggi dan tsunami. Oleh karena itu, studi dan pengembangan radar sebagai pendeteksi gelombang tinggi dan tsunami di Indonesia perlu mulai dilakukan,” sebut Yuyu.
Radar Frequency Modulated Continuous Wave (FMCW) menjadi salah satu teknologi potensial untuk pemantauan gelombang.
Teknologi ini menggunakan kecerdasan buatan (Artificial Intelligence) dan pembelajaran mesin (Machine Learning) dalam mengolah data radar guna menghasilkan profil gelombang permukaan secara akurat.
“Informasi mengenai ancaman gelombang tinggi dan tsunami dapat menjadi dasar bagi sistem peringatan dini (Early Warning System/EWS) dan sistem pendukung keputusan (Decision Support System/DSS). Kemampuan radar dalam mengumpulkan data gelombang permukaan laut dapat bermanfaat untuk observasi serta studi iklim laut,” ungkap Yuyu.
Salah satu keunggulan teknologi radar ini adalah kemampuannya dalam mengatasi tantangan jumlah titik pemantauan yang banyak dan penentuan titik pemasangan sensor di wilayah yang luas.
Radar ini dapat diterapkan untuk memantau area yang lebih luas dengan perawatan yang lebih mudah dan efisien.
“Selain itu, radar dapat menjalankan tugas multi-fungsi, yaitu sebagai pengawas wilayah perairan terhadap kapal-kapal, kondisi pantai; sebagai pemantau profile gelombang permukaan (observator iklim laut), sebagai sistem pendeteksi dan peringatan dini gelombang tinggi dan tsunami,” jelas Yuyu.
Target Pengembangan Radar FMCW
Yuyu menuturkan pengembangan Radar Coastal multi-fungsi diutamakan pada beberapa target, yaitu sistem perangkat keras utama dari radar coastal yang memiliki jangkauan dalam memastikan hasil deteksi mampu memberikan peringatan dini yang memadai untuk kegiatan-kegiatan antisipasi dan evakuasi.
Kemudian resolusi yang memadai sehingga mampu mengekstrak informasi gelombang permukaan yang irregular, ekstrem, tsunami.
“Metode pengolahan sinyal keluaran radar juga menjadi fokus utama dalam penelitian ini. Kami mengembangkan teknik pemanfaatan clutter dalam pendeteksian gelombang, yang menjadi bagian dari proses pasca-pemrosesan radar untuk mengukur jarak, tinggi gelombang, dan kecepatannya. Metode ini akan melengkapi fitur radar sehingga semakin multifungsi,” jelas Yuyu.
Yuyu menegaskan penelitian ini bertujuan untuk mengembangkan Sistem Intelligent Coastal Radar Multi-fungsi yang mampu mendeteksi profil gelombang permukaan secara akurat.
Dengan teknologi ini ucap Yuyu, diharapkan sistem radar dapat mengekstraksi data gelombang yang bersifat tidak teratur, ekstrem, hingga tsunami.
“Harapan kami, pengembangan radar ini dapat dilakukan secara bertahap dalam beberapa tahun ke depan, mencangkup jejaring Coastal Radar yang mendukung sistem peringatan dini tsunami dan Dashboard Decision Support System (DSS) pengawasan wilayah pantai. Kami berupaya mensinergikan berbagai kompetensi SDM, kekuatan dan fasilitas Riset Intelligent Radar dalam pengembangan teknologi kebencanaan yang unggul dan berkelanjutan,” tukas Yuyu.
Seperti diketahui, sebagian besar wilayah pesisir Indonesia rentan terhadap ancaman bencana tsunami.
Kawasan pesisir tidak hanya menjadi pusat peradaban masyarakat, tetapi juga jantung aktivitas ekonomi, sosial, budaya, dan pariwisata yang perlu dilindungi dari dampak bencana.
Untuk itu, pemantauan gelombang laut menjadi krusial dalam upaya mitigasi bencana dan pengelolaan kawasan pesisir.