Efektifkah Drone Jammer ? Apa yang terjadi saat Drone di Jammed ?

Apa yang akan terjadi ketika sebuah Drone di jam oleh alat yang namanya Drone Jammer ?  Lalu apakah efektif drone jammer menjaga keamanan dari oknum yang menggunakan drone untuk keperluan negatif ?  Hmm, pembahasan yang menarik ya ?   Pertama-tama perlu saya jelaskan bahwa artikel yang saya tulis ini adalah pembahasan berdasarkan analisa spesifikasi teknis baik dari alat jammer maupun drone. Saya sendiri belum pernah menggunakan alat jammer drone ataupun mengalami drone di jam. Artikel ini saya tulis berdasarkan analisa teknis lalu dikuatkan dengan sumber-sumber di youtube mengenai cara kerja jammer, dan simulasi drone jamming. Jadi bila ada yang keliru dalam penulisan artikel harap di maklumi dan saya siap menerima koreksi, apalagi diskusi.

SPESIFIKASI TEKNIS DRONE

Sebelum menelaah lebih jauh mengenai apa yang terjadi saat sebuah drone di JAM oleh alat yang namanya drone jammer, mari kita pahami terlebih dahulu cara kerja sebuah drone. Hal ini penting sebagai dasar pengetahuan untuk menganalisis apa yang akan terjadi bila sebuah drone di jammed.

Bagian-bagian dasar sebuah drone jenis quadcopter

Pada dasarnya, sebuah drone Quadcopter bisa terbang dan bermanuver dengan mengandalkan putaran 4 propeller / baling-baling yg di gerakan oleh masing-masing motor (M1, M2, M3, M4). Saat putaran semua propeller ditingkatkan pada kecepatan yang sama, maka drone akan bergerak vertical naik keatas, sebaliknya saat diturunkan kecepatannya maka drone akan turun. Lalu bagaimana cara drone bergerak maju ?  Caranya dengan menurunkan kecepatan Motor 1 dan Motor 2, maka drone akan menukik kedepan, dan drone pun akan melaju ke arah depan. Hal yang sama jika drone akan bergerak ke kiri, kanan atau belakang. Intinya semua pergerakannya dapat dikendalikan hanya dengan mengatur putaran motor pada ke-empat sumbu drone quadcopter. Semuanya diatur secara komputerisasi berdasarkan input dari pilot yang diperoleh dari modul alat yang bernama Receiver. RX atau Receiver inilah yang menerima instruksi dari pilot melalui gelombang Radio.

Nah, sampai sini mudah-mudahan bisa dipahami bagaimana cara Drone jenis Quadcopter bisa terbang secara basic. Apa artinya Basic ?  Artinya begini, basic drone yang didesain asal bisa terbang akan cukup sulit dikendalikan secara manual oleh manusia. Mengapa ?  Karena sulit sekali bisa membuat drone tersebut terbang diam ditempat / hovering secara presisi tanpa bergerak kesana kemari. Disaat drone miring sedikit saja, maka drone akan bergerak kearah kemiringan, dan makin lama makin cepat. Pilot harus secara sigap untuk mengecounter gerakan drone tersebut. Ini yang namanya terbang full manual tanpa bantuan komputer sedikitpun, pilot akan sangat repot untuk menstabilkan pergerakan drone. Pingin coba sesulit apa mengendalikan drone full manual ?  coba aja beli drone seharga 300rban, itupun rata-rata memiliki fitur penstabil penerbangan.

Untuk membantu mempermudah pilot dalam mengendalikan drone, dibuatlah algoritma / program yang ditanam pada otak sebuah Flight Controller dengan mengandalkan alat bantu / sensor yang bernama IMU / Inertial Measurement Unit, yang intinya mengukur kecepatan sudut pesawat, kemiringan, dll. Sederhananya, dengan alat ini, komputer mampu mendeteksi kemiringan pesawat drone, sehingga saat anggap saja drone miring ke kanan, maka sensor IMU akan memberi masukan data kepada flight controller untuk segera mengkoreksi kemiringan pesawat agar posisi pesawat selalu dalam keadaan datar / level. Ini yang sering kita sebut dengan istilah "ATTITUDE" mode. Pada mode ini, pesawat drone akan terjamin terbang level, tapi tidak menutup kemungkinan untuk drifted alias tertiup angin dan lari.

Maka untuk menyempurnakan kemudahan pilot mengendalikan sebuah drone quadcopter, ditambah lagi satu sensor yaitu GPS & Compass. Dimana modul GPS akan secara terus menerus mengupdate posisi ke komputer sehingga pesawat drone mampu hover ditempat mendekati sempurna. Seperti kita ketahui bahwa GPS menerima sinyal radio dari beberapa satelite yang mengorbit di planet bumi. Untuk meminimalisir gerakan vertical, drone juga menggunakan sensor barometer yang mengukur tekanan udara agar mampu meminimalisir drone bergerak  naik dan turun. Ini adalah spesifikasi dasar sebuah drone yang dibuat oleh para perakit dan pabrikan pada masa generasi pertama drone quadcopter tahun 2011-2015, kurang lebih diagramnya seperti ini:

Diagram Drone Quadcopter generasi pertama baik rakitan maupun pabrikan

Lalu bagaimana drone generasi pertama ini mampu mengirimkan gambar ke pilot dibawah ? Caranya menggunakan modul transmitter terpisah khusus untuk mengirimkan LIVE video analog. Nah dengan demikian maka ada berapa Radio Frequency yang digunakan oleh sebuah drone generasi pertama ?  Ada 3, pertama Pilot Transmitter & Receiver, umumnya menggunakan frequency 2,4 Ghz dan untuk fpv longrange ada juga yg menggunakan frequency 430 Mhz. Radio Frequency yang kedua adalah untuk downlink video umumnya menggunakan 2,4 Ghz, 5,8 ghz, ada juga 1,2 Ghz, umumnya dipilih salah satu dengan kombinasi yang tidak bentrok dengan Transmitter pilot. Dan terakhir adalah frequency radio GPS dari satelite GPS ke modul GPS receiver yang beroperasi pada band frequency 1-1,5 Ghz.

Ok, itu adalah cara kerja basic drone, atau saya biasa menyebutnya drone generasi pertama baik Rakitan maupun Pabrikan. Kalo di seri DJI, phantom seri pertama dan kedua masih masuk kategori drone generasi pertama. Teknologi drone terus dikembangkan, pabrikan DJI membuat drone generasi kedua yang mengintegerasikan semuanya sehingga menghasilkan drone yang kecil namun sangat mumpuni.

Drone generasi kedua ini mengubah modul Radio Rx dan pilot Transmitter dengan menggunakan teknik Data Link. Jadi kalo dulunya komunikasi control pesawat drone bersifat satu arah yaitu dari Pilot kearah Drone, saat ini keduanya saling transmit & receive di waktu yang bersamaan, seperti dua buah komputer yang saling terhubung jaringan, termasuk didalamnya adalah instruksi input pilot kepada drone juga video streaming secara digital dari drone ke pilot. Makanya jangan kaget, kualitas gambar drone pada generasi kedua ini sangat bagus karena transmisi digital beresolusi tinggi. Bedanya dengan analog jelas di resolusi dan reaksi saat terjadi interferensi. Kalo video analog saat ada interferensi radio gambar akan bersemut, sedangkan pada digital akan terjadi delay / lag atau istilah teknisnya timbul latency. Kurang lebih drone generasi dua memiliki diagram seperti ini:

Diagram Drone Generasi 2

Dari sisi penggunaan Radio Frequency, drone generasi 2 menggunakan lebih sedikit radio frequency, karena untuk keperluan video live view sudah di integerasikan dengan teknik Data Linking. Data link yang umum digunakan oleh pabrikan drone seperti DJI beroperasi pada frequency 2,4 Ghz dan 5,8 Ghz. Mengapa ? karena frequency tersebut yang nyaris bebas digunakan hampir diseluruh negara di dunia ini.

SPESIFIKASI TEKNIS DRONE JAMMER

Nah sekarang mari kita bahas, apa sih drone jammer itu ? Drone jammer itu pada intinya adalah sebuah perangkat pemancar gelombang radio yang kekuatannya sangat terarah dengan menggunakan teknik pemancar High Gain Directional Antenna untuk diarahkan ke drone dengan maksud melumpuhkan / fungsi penerimaan gelombang radio pada sebuah drone sasaran.

Diagram sebuah JAMMER Drone

Dengan menggunakan High Gain / Directional antenna, sebuah pancaran gelombang radio dapat di arahkan ke satu titik dengan sudut transmisi yang cukup kecil dan berkekuatan besar. Rata-rata drone jammer mampu mempolarisasikan pancaran dengan sudut 30 derajat sampai sejauh ribuan meter. Masih kurang paham ?  Hmm... ibarat kita punya lampu senter. Kalo lampu senter kita bongkar dan kita lepas reflektor cahayanya, lalu kita nyalakan lampunya, maka pancaran sinar bohlam tersebut akan memancar ke segala arah dengan kekuatan yang sama. Ini namanya Omnidirectional transmission, lalu dapatkah kita mengarahkan sinar ke tempat yang jauh didepan ?  Tidak bisa, karena kita butuh elemen yg namanya reflektor untuk memantulkan dan memfokuskan pancaran cahaya dari bohlam ke satu titik, alhasil senter kita mampu menyinari tempat nun jauh didepan, tapi tak ada satu cahaya pun yang bocor ke belakang maupun samping. Ini kurang lebih analogi dari sebuah antena Directional / high gain.

Analogi sederhananya, jika drone & pilotnya kita analogikan sebagai dua orang yang sedang ngobrol, jammer ini adalah suara bising yang sengaja diarahkan kepada salah satu orang yang sedang ngobrol tersebut, alhasil komunikasi mereka terhambat bahkan tidak bisa berkomunikasi karena kebisingan yang ditimbulkan oleh jammer.

Frekuensi kerja dari sebuah Drone Jammer sudah pasti adalah 2,4 Ghz, karena mayoritas drone menggunakan freq ini untuk data link maupun kontrol. Jammer yang mumpuni bahkan memiliki 3 frekuensi sekaligus yaitu 1,5Ghz untuk jamming GPS signal, 2,4 Ghz dan 5,8 Ghz untuk jamming control. Yang artinya ada 3 antenna directional sekaligus dalam sebuah Drone Jammer.

Lalu bagaimana dengan drone yang beroperasi menggunakan frekuensi UHF ?  Hmmm... mayoritas spesifikasi jammer yang saya lihat tidak mempunyai kapabilitas beroprasi pada frekuensi ini. Kenapa ?  Hmmm jawabnya agak panjang dan teknis. Dalam Teknik radio dikenal istilah panjang gelombang, nah desain antenna sebuah pemancar harus disesuaikan dengan panjang gelombangnya agar polarisasi gelombang terarah efektif dan tidak merusak pemancar. Semakin tinggi frekuensi radio, panjang gelombangnya semakin kecil, itu sebabnya antena pemancarnya semakin mini / kecil. Nah kalo pada frequensi 2,4 Ghz aja diperlukan panjang antena directional sepanjang kurang lebih 1 meteran seperti bentuk senapan, maka antena berkarakter sama untuk frek 430Mhz, diperlukan dimensi antena kurang lebih 6x lipat lebih besar, karena panjang gelombang frek 430 Mhz (UHF) adalah sekitar 70cm. Ini sesuai dengan rumus Panjang gelombang = Kecepatan Rambat radio (c) / operating frequency (hz).

Drone Jammer, terlihat ada 3 element antenna pada jammer tipe ini, masing2 untuk frek 2,4 , 5,8 dan 1,5 Ghz.

BAGAIMANA DAMPAK JAMMER TERHADAP DRONE ?

Nah, sudah paham kan cara kerja sebuah drone jammer ?  Mari kita analisis dampak jammer terhadap drone yang sedang terbang. Mari kita bagi menjadi beberapa jenis drone, karena dampaknya akan berbeda tergantung spesifikasi drone yang di Jam.

DAMPAK JAMMER PADA DRONE RAKITAN / GENERASI 1

Bila transmisi control drone rakitan / generasi 1 ini menggunakan 2,4 Ghz, dengan downlink video secara terpisah, lalu apa yang terjadi saat di jam ?  Ini sangat tergantung dari firmware / algoritma program yang ada pada flight computer drone tersebut. Pada Drone yang menggunakan Flight computer dengan software pabrikan (non open source), maka reaksi drone saat di jam pada frekuensi controlnya, maka biasanya otomatis akan mengaktifkan fitur Return-To-Home, tapi karena GPS nya pun di jam (no signal), maka return home tidak akan berfungsi, sehingga drone akan diam ditempat dan mungkin drifting saat tertiup angin sampai battery nya habis maka dia akan mendarat di posisi tersebut. 

Tapi bila control drone tersebut menggunakan frekuensi 430 Mhz / UHF, maka frekuensi control tidak terpengaruhi, pilot tetap dapat mengendalikan drone tersebut dalam mode ATTI dimana drone tidak mampu hovering ditempat secara presisi karena GPSnya tidak berfungsi.

Sementara untuk drone jenis ini, Video downlink yang terpisah sama sekali tidak terpengaruhi, karena pancaran Video dari drone ke pilot tidak terganggu jammer. 

Yang termasuk pada drone jenis ini antara lain DJI Phantom seri 1, dan seri 2, drone-drone rakitan baik multicopter maupun fixed wing dengan Flight Controller dari DJI, 3DR, pixhawk, APM, dll.

Drone Gen 1 menggunakan frekuensi terpisah untuk video transmission

DAMPAK PADA DRONE GENERASI 2

Nah sekarang mari kita analisa untuk drone Generasi 2, yang menggunakan teknik Data Link untuk semua aspek kendali dan streaming drone. Saat jammer aktif dan efektif pada drone jenis ini, maka perilaku drone mirip dengan drone generasi 1,  yaitu antara akan diam ditempat disertai drifting bila kondisi berangin, dan lama-kelamaan akan mendarat sendiri saat batterynya mulai habis. Yang membedakan adalah karena datalink nya di jam / lumpuh, maka pilot tak akan mendapat streaming video / visual. 

Karakteristik Drone generasi 2, karena semuanya sudah integrated & source programnya non open source, nyaris tidak bisa mengubah perilaku drone saat terkena jam. Berbeda dengan drone generasi 1 yang memungkinkan pemograman kustom pada flight controlnya, memungkinkan untuk mengubah reaksi drone saat di jam.

DAMPAK PADA DRONE MURAH / SEDERHANA

Dampak pada drone-drone murah yang tidak memiliki fitur Fail-Safe lebih menyeramkan, saat kena jam sangat mungkin drone akan langsung jatuh ditempat, karena algoritma flight controllernya sangat sederhana dan tidak memiliki fitur fail-safe.

MUNGKINKAH KENDALI DRONE DI TAKE OVER JAMMER ?

Nah kalo ini pertanyaannya, maka nama alatnya bukan lagi jammer, tapi drone hijacker. Sejauh riset saya, belum menemukan fitur ini pada drone jammer yang ada di pasaran saat ini. Karena memang cukup sulit untuk menembus fitur komunikasi digital antara transmitter & receiver terutama yang berkualitas baik. Rata-rata mereka memiliki fitur frekuensi hopping / lompat-lompat, juga enkripsi transmissi sehingga untuk pengambil alihan kontrol hampir tidak mungkin. Tapi hal ini bisa jadi memungkinkan bila disuatu hari nanti, pabrikan drone diwajibkan memprogram flight computernya untuk memberi full akses kendali drone pada produk jammer yang bersertifikat dalam rangka penegakan hukum. 

LALU EFEKTIFKAH DRONE JAMMER DALAM MENJAGA KEAMANAN & PRIVASI ?

Untuk preventif terhadap drone pilot nakal, fotografer, dengan level amatir, non-kriminal tentunya sangat efektif. Bayangkan betapa stressnya pilot drone saat mengetahui drone nya di jam, ketiup angin kencang saja sudah stress apalagi di jam hehehe, ketakutan drone tiba-tiba jatuh, habis deh uang melayang.

Tapi kalo untuk pencegahan kriminal, Hmmm saya rasa masih jauh dari aman. Kalo yang memang niat untuk menembus sebuah area dengan drone, bisa menggunakan teknik decoy, satu drone dijadikan umpan, karena drone jammer handheld hanya bisa menjam satu unit drone saja, sementara penjahat akan mengerahkan drone ke-2 atau bahkan ketiga sehingga mampu bergerak leluasa. Tapi ini bisa dicegah dengan drone jammer yang bersifat perimeter. 

Selain itu, penggunaan frekuensi yang tidak umum juga bisa menembus barikade jammer dengan mudah, karena drone hanya akan kehilangan fitur GPS saja saat di jammed. Juga kustomisasi flight behaviour saat drone di jam sangat mungkin untuk di program pada flight controller yang menggunakan firmware opensource seperti Ardu Pilot. Sudah deh, jangan dibahas detail, nanti malah ditiru untuk berbuat sesuatu yang tidak baik... he he....

Akhir kata, marilah kita gunakan teknologi drone ini untuk sesuatu yang positif, tak perlu takut di jammed, karena selama kita operasikan drone kita secara bertanggung jawab, niscaya drone kita tak akan di jam. Karena Jammer hanya boleh dimiliki dan digunakan secara legal oleh aparatur negara. Demikianlah Tulisan ini dibuat untuk pengetahuan dan maksud yang positif, bila ada hal yang keliru mohon koreksinya, saya selalu siap untuk berdiskusi.

Terima kasih,
Kalo butuh jasa Aerial Fotografi & Filming silahkan kunjungi website bisnis foto udara saya di www.helicamindo.com atau bisnis film maker saya di www.anrilfilm.com