1 poin oleh GN⁺ 2026-04-19 | 1 komentar | Bagikan ke WhatsApp
  • Dilengkapi komputer analog elektromekanis yang melacak posisi bintang dan menghitung altitude dan azimuth terhadap posisi saat ini untuk mengotomatiskan navigasi astronomi
  • Sistem memulai pencarian hanya dengan posisi perkiraan bintang serta perkiraan lintang, bujur, dan arah haluan, lalu memperoleh nilai yang lebih akurat melalui spiral search pattern dan perhitungan berulang
  • Perhitungan posisi bintang menggunakan data waktu dan benda langit dari Air Almanac serta koordinat seperti SHA, declination, dan LHA, lalu mengubah koordinat bola langit global ke sistem koordinat horizontal berbasis pesawat
  • Mekanisme intinya memakai model fisik bola langit bersama roda gigi, slider, motor, dan output synchro untuk menyelesaikan navigational triangle secara mekanis dan menghasilkan altitude serta azimuth
  • Hasilnya, perangkat ini menjadi komponen penting otomasi navigasi penerbangan pada era sebelum digital, dengan kemampuan menyediakan heading dengan akurasi 0,1 derajat dan mendukung penentuan posisi berbasis line of position

Gambaran umum sistem Astro Compass

  • Angle Computer adalah komputer analog elektromekanis di dalam Astro Compass pembom B-52 yang secara otomatis melacak posisi bintang dan menghitung sudut yang diperlukan untuk navigasi
    • Dalam navigasi penerbangan sebelum GPS, digunakan navigasi astronomi
    • Navigasi astronomi akurat, sulit dijamming, dan tidak memerlukan infrastruktur siaran, tetapi sulit serta memakan waktu jika dilakukan secara manual
    • Pada awal 1960-an, dikembangkan sistem otomatis untuk B-52
    • Karena komputer digital saat itu tidak cocok, perhitungan trigonometri ditangani oleh komputer analog elektromekanis
  • Keluaran utama Astro Compass adalah heading dengan akurasi sangat tinggi, yakni 0,1 derajat

    • Setelah itu, sistem juga dapat digunakan untuk penentuan posisi dengan teknik line of position
    • Astro Tracker adalah perangkat pelacakan optik dari Astro Compass, komponen utama yang dipasang di bagian atas pesawat
    • Mencakup kubah kaca 4 inci yang menonjol keluar dari bagian atas badan pesawat
    • Di dalamnya terpasang teleskop pelacak
    • Cahaya bintang dideteksi dengan photomultiplier tube
    • Giroskop dan sistem motor yang rumit menyediakan stable platform, menjaga teleskop tetap presisi dalam posisi vertikal meski pesawat miring dan bergerak
    • Prisma berputar dan dimiringkan untuk membidik bintang tertentu
    • Astro Compass hanya perlu mengetahui posisi perkiraan bintang di langit agar dapat mengarahkan sensor ke arah yang benar
    • Akurasi arah tidak harus sempurna
    • Perangkat melakukan spiral search pattern untuk menemukan bintang
    • Rentang pencarian adalah ±4° untuk azimuth dan ±2,5° untuk altitude
    • Sebagai perbandingan, diameter sudut tampak bulan sekitar 0,5°
    • Seluruh sistem Astro Compass terdiri dari total 19 komponen
    • Di sisi kanan terdapat 10 amplifier dan komponen komputer untuk kendali sistem
    • Di antaranya, Angle Computer berada di kanan bawah
    • Di sisi kiri terdapat 9 panel kendali dan tampilan yang digunakan navigator B-52
    • Contohnya Line of Position display, Master Control panel, Heading Display panel, dan Indicator Display panel
  • Penamaan sistem dan dokumen

    • Terdapat penandaan Angle Computer sebagai "Computer, Altitude-Azimuth, Automatic Astro Compass Type MD-1"
    • Pada perangkat juga terpasang stiker "MD-3"
    • Disebutkan bahwa sistem yang sama juga dapat disebut "Kollsman KS-50-03 Astro Tracking System" atau 50-08
    • Dokumen terkait yang disebutkan meliputi Operating Instructions Handbook, Operating Instructions Pocket Manual, The Celestial Tracker as an Astro Compass, dan paten Celestial Data Computer
  • Bentuk luar dan pengemasan

    • Dari luar, Angle Computer berbentuk paket silinder hitam dengan konektor di ujungnya
    • Silinder itu disegel dengan pita logam yang disolder
    • Ditekan menggunakan nitrogen kering melalui katup pengisian di tengah
    • Katup itu berbentuk Schrader valve seperti yang biasa terlihat pada ban
  • Koneksi dan aliran data

    • Pada diagram koneksi fisik, Angle Computer diberi label Alt Az Computer
    • Pada block diagram, perangkat ini diberi label Altitude Azimuth Computer
    • Kedua diagram masing-masing menunjukkan koneksi fisik antarkomponen dan aliran data di dalam sistem

Cara pengoperasian dan data masukan

  • Master Control Panel menyediakan antarmuka pengguna untuk memilih dan memasukkan nilai satu per satu dengan memutar knop
    • Data seperti waktu jam, SHA bintang #1, dan Declination bintang #3 dipilih lebih dahulu
    • Setelah itu, knop Set Control diputar searah atau berlawanan arah jarum jam untuk menggulir hingga nilai yang diinginkan
    • Setiap knop memiliki bentuk geometris yang berbeda
    • Knop dapat dibedakan hanya lewat sentuhan
  • Setiap nilai data ditampilkan melalui display elektromekanis
    • Star Data display menampilkan sidereal hour angle dan declination dari satu bintang
    • Meski terlihat seperti tampilan digital, sebenarnya ini adalah dial analog yang diputar motor dengan kendali synchro
    • Sistem memiliki 3 Star Data display
    • Posisi tiga bintang dapat disimpan secara bersamaan
    • Sistem hanya menggunakan satu bintang pada satu waktu, tetapi dapat mengganti bintang dengan cepat lewat perpindahan Star switch
  • Astro Compass umumnya menerima masukan lintang dan bujur dari bombing computer
    • Perkiraan arah haluan diterima dari kompas magnetik dengan nama BATH, Best Available True Heading
    • Semua nilai ini juga dapat dimasukkan secara manual bila perlu
  • Perhitungan navigasi dapat terlihat seperti masalah chicken-and-egg, karena untuk menghitung altitude dan azimuth bintang perlu mengetahui posisi dan arah haluan
    • Dalam praktiknya, cukup ada nilai perkiraan untuk lintang, bujur, dan arah haluan
    • Toleransi kesalahan arah haluan adalah dalam 4°
    • Berdasarkan itu, sistem menghitung lintang, bujur, dan arah haluan yang lebih akurat
    • Jika proses ini diulang, nilainya akan konvergen
    • Kompas magnetik memberikan arah haluan perkiraan, sedangkan dead reckoning atau inertial navigation memberikan posisi perkiraan
    • Informasi yang lebih akurat dari Astro Compass kemudian digunakan lagi untuk meningkatkan akurasi dead reckoning atau inertial navigation

Data astronomi dan acuan waktu

  • Informasi posisi benda langit diperoleh dari Air Almanac
    • Mulai diterbitkan oleh pemerintah AS sejak 1941
    • Edisi baru terbit setiap 4 bulan
    • Menyediakan satu lembar untuk setiap hari
    • Datanya disajikan dalam interval 10 menit
    • Kolom pertama adalah GMT
    • Kolom lainnya memuat posisi matahari, First Point of Aries(♈︎), posisi planet yang dapat diamati, dan posisi bulan
    • Posisi bintang disediakan dalam tabel dan bagan terpisah, dan karena bintang hampir tidak bergerak, tidak diperbarui harian
  • Greenwich Mean Time kini sebagian besar telah digantikan oleh UTC
    • GMT adalah sistem yang didasarkan pada waktu ketika matahari berada di titik tertinggi di atas bujur Greenwich, Inggris
    • Waktu matahari berubah karena orbit Bumi berbentuk elips, sehingga panjang hari matahari bervariasi hampir 1 menit sepanjang tahun
    • Untuk mengoreksi hal ini, diperkenalkan Mean Time yang menetapkan rata-rata satu hari tepat 24 jam
    • UTC tidak didefinisikan oleh posisi matahari di atas Greenwich, melainkan oleh jam atom
    • Perbedaan kedua sistem maksimum 0,9 detik
    • Untuk menjaga sinkronisasi, leap second ditambahkan ke UTC
  • Panjang solar day berdasarkan matahari dan sidereal day berdasarkan bintang berbeda
    • Solar day adalah 24 jam seperti yang umum digunakan
    • Sidereal day adalah 23 jam 56 menit 4 detik
    • Akibatnya, satu tahun dapat dinyatakan sebagai 366,25 sidereal days atau 365,25 solar days

Sistem koordinat dan perhitungan posisi bintang

  • Sistem koordinat Air Almanac dan sistem koordinat lokal pesawat berbeda, sehingga perhitungan posisi bintang memerlukan transformasi koordinat
    • Menggunakan trigonometri bola dan navigational triangle
    • Astro Compass tidak langsung memakai koordinat global, melainkan memerlukan koordinat lokal berdasarkan pesawat
  • Sistem koordinat horizontal adalah sistem koordinat lokal yang digunakan untuk membidik teleskop
    • azimuth adalah arah saat berputar 360° berdasarkan horizon
    • Titik tepat di atas kepala disebut zenith
    • Sudut yang diangkat ke atas dari horizon hingga langit-langit adalah altitude
    • Posisi bintang tertentu dinyatakan dengan dua nilai, yaitu azimuth dan altitude
    • Karena sistem koordinat ini berbasis lokal, jika lokasinya berubah maka azimuth dan altitude bintang yang sama juga berubah
    • Karena rotasi Bumi, kedua nilai ini terus berubah seiring waktu
  • Rumus perhitungan altitude dan azimuth rumit karena mencakup sine, cosine, arcsine, dan arctangent
    • Pada foto jejak bintang dengan eksposur panjang, tiap bintang membentuk lingkaran berpusat pada Polaris
    • Sepanjang lintasan lingkaran ini, altitude dan azimuth berubah secara trigonometri
    • Perhitungan ini dilakukan secara elektromekanis oleh Angle Computer
  • Bola langit adalah model yang menganggap bintang-bintang tetap pada permukaan sebuah bola besar yang mengelilingi Bumi
    • Bumi berputar satu kali di pusatnya dalam satu hari sideris
    • Perpanjangan ekuator Bumi adalah celestial equator
    • Ada celestial poles yang bersesuaian dengan kutub Bumi
    • Posisi di Bumi dinyatakan dengan latitude dan longitude
    • Posisi bintang dinyatakan padanannya dengan declination dan sidereal hour angle, SHA
    • Meridian utama didefinisikan sebagai yang melewati Greenwich
  • Meridian bola langit 0° tidak didefinisikan oleh meridian Greenwich, melainkan oleh posisi Matahari pada vernal equinox
    • Matahari bergerak satu putaran per tahun di atas bola langit
    • Karena kemiringan sumbu rotasi Bumi, selama setengah tahun Matahari berada di atas ekuator dan selama setengah tahun di bawahnya
    • Saat melintasi ekuator terjadi pada vernal equinox (Maret) dan autumnal equinox (September)
  • Titik acuan ini disebut First Point of Aries(♈︎)
    • Saat ini pada titik ini Matahari berada di Pisces
    • Namun namanya tetap Aries
    • Hipparchus pada tahun 130 SM mendefinisikan First Point of Aries sebagai titik awal gerak Matahari
    • Pada masa itu, Matahari saat ekuinoks musim semi memang benar-benar berada di Aries
    • Arah sumbu rotasi Bumi mengalami precession of the equinoxes dengan siklus 26.000 tahun
    • Akibatnya posisi Matahari bergeser dari Aries ke Pisces
    • Bahkan sejak produksi pertama B-52, titik ekuinoks musim semi telah bergeser 1° lagi
  • Proses mengubah koordinat tetap bintang ke koordinat rotasi Bumi dilakukan dengan penjumlahan dan pengurangan sudut
    • Cari Greenwich Hour Angle of Aries, GHA ♈︎ untuk waktu tertentu
    • Cari SHA bintang
    • Jumlahkan keduanya untuk mendapatkan Greenwich Hour Angle bintang
    • Kurangi longitude pesawat dari nilai itu untuk memperoleh Local Hour Angle, LHA
    • Karena tahap ini hanya berupa penjumlahan dan pengurangan sederhana, pemrosesan mekanis dengan differential gears mudah dilakukan
  • Pada akhirnya, navigational triangle diselesaikan untuk menghitung azimuth dan altitude
    • Titik sudutnya adalah North Pole, zenith di atas pesawat, dan bintang
    • Nilai yang diketahui adalah dua sisi dan satu sudut
    • Sisi pertama adalah 90° - declination
    • Sisi kedua adalah 90° - latitude
    • Sudut di antaranya adalah LHA
    • Jika sudut di zenith diselesaikan, hasilnya adalah azimuth
    • Jika sisi ketiga diselesaikan, hasilnya adalah 90° - altitude
    • Dalam navigasi manual, ini dapat diselesaikan dengan tabel sight reduction yang tebal dan perhitungan
    • Tujuan Angle Computer adalah pemrosesan mekanis yang terotomatisasi
  • SHA dan asensio rekta

    • Dalam navigasi astronomi, SHA digunakan saat mengukur posisi bintang berdasarkan meridian
    • Dalam astronomi, right ascension lebih sering digunakan
    • right ascension diukur ke arah sebaliknya dan satuannya bukan derajat melainkan hours
    • Hubungannya adalah RA = (360° - SHA) / 15°
  • Ekuinoks rata-rata dan ekuinoks tampak

    • Bumi bukan bola sempurna, sehingga sumbu rotasinya bergoyang dengan siklus 18,6 tahun
    • Untuk banyak keperluan, digunakan mean equinox yang sudah dirata-ratakan
    • Ekuinoks fisik yang sebenarnya adalah apparent equinox
    • Greenwich Mean Sidereal Time, GMST didasarkan pada mean equinox
    • Greenwich Apparent Sidereal Time, GAST didasarkan pada apparent equinox
    • Perbedaan antara keduanya adalah equation of the equinoxes
    • Besarnya selisih sekitar kurang dari 1,1 detik
  • Kodeklinasi dan kolatitude

    • 90° - declination adalah co-declination

    • 90° - latitude adalah co-latitude

      • Untuk menyelesaikan segitiga dapat digunakan spherical law of sines dan spherical law of cosines
      • Sebagai alternatif, disebutkan pendekatan dengan menerapkan rotation matrices yang mengubah sistem koordinat
  • Perubahan posisi bintang

    • Bintang-bintang bergerak ke arah yang berbeda-beda, tetapi pada kebanyakan bintang perubahan proper motion yang terlihat sangat kecil
    • Namun disebutkan bahwa saat membandingkan Air Almanac 1960 dan Air Almanac 2026, banyak bintang dalam daftar tampak telah bergeser lebih dari 1 derajat
    • Penyebabnya dijelaskan sebagai precession of the equinoxes
    • Juga dijelaskan bahwa alasan besar perubahan berbeda untuk tiap bintang adalah karena perubahan sudut bergantung pada posisi bintang, dan SHA menjadi tampak berlebihan untuk bintang yang dekat dengan kutub

Mekanisme Angle Computer

  • Tugas Angle Computer adalah menyelesaikan navigational triangle secara mekanis
    • Nilai masukannya adalah declination bintang, LHA, dan latitude pengamat
    • Dari nilai-nilai ini dihitung altitude dan azimuth bintang pada posisi saat ini
  • Konsep inti perangkat ini adalah struktur yang memodelkan bola langit secara fisik dengan belahan bola berjari-jari 2 5/8 inci
    • Pointer bintang ditempatkan secara mekanis pada posisi tertentu di permukaan bola
    • Nilai yang digunakan adalah declination dan LHA
    • Lalu latitude pengamat diterapkan ke dalamnya
    • Pointer bintang menggerakkan mekanisme pembacaan untuk dikonversi menjadi azimuth dan altitude
    • Transformasi sistem koordinat dan penyelesaian navigational triangle dilakukan sebagai representasi fisik
  • Mekanisme input menempatkan pointer bintang pada permukaan 2 dimensi bola
    • Declination arm berbentuk U berayun naik-turun untuk mewakili declination bintang
    • Declination arm sekaligus terus berputar mengelilingi polar axis
    • Besar putaran ini ditentukan oleh LHA
    • Mekanisme menyelesaikan satu siklus selama satu sidereal day
    • Latitude arm menggerakkan seluruh mekanisme ke atas atau ke bawah untuk mencerminkan latitude pengamat
    • Tiga gear di sisi kanan menyediakan input latitude, LHA, dan declination
    • Saat pointer bintang menyentuh ujung azimuth arc setengah lingkaran, itu merepresentasikan keadaan ketika bintang mencapai horizon dan terbenam
  • Mekanisme output menghasilkan altitude dan azimuth dari gerakan pointer bintang
    • Komponen kuncinya adalah azimuth arc setengah lingkaran
    • Arc ini merepresentasikan busur dari horizon pengamat ke zenith pada arah azimuth tertentu
    • Pointer bintang dihubungkan ke azimuth arc melalui slider
    • Pergerakan pointer menggeser slider di atas arc, sekaligus memutar azimuth arc itu sendiri
    • Posisi slider merepresentasikan altitude yang setara dengan di horizon dan 90° di zenith
    • Azimuth arc berputar mengelilingi zenith point di belakang, dan putaran itu menampilkan nilai azimuth
    • Saat arc berputar, ia memutar gear di zenith untuk memberikan output azimuth
    • Arc slider memiliki gigi, sehingga saat slider bergerak ia memutar gear kedua dan menghasilkan output altitude
  • Pada latitude tertentu, hubungan antara gerak bintang dan perubahan output terlihat intuitif
    • Dalam foto contoh, latitude arm dinaikkan hampir ke posisi yang sesuai dengan latitude kutub
    • Dalam kondisi ini, polar axis hampir sejajar dengan zenith
    • Sesuai perubahan LHA, bintang bergerak pada lintasan melingkar
    • Pada saat ini azimuth arc berputar, tetapi perubahan altitude sangat kecil
    • Di dunia nyata juga, dekat kutub bintang bergerak membentuk lingkaran di sekitar zenith
  • Di bagian belakang Angle Computer, meskipun perhitungannya mekanis, terdapat banyak komponen listrik
    • Di bagian atas, synchro transmitters menyediakan output listrik untuk azimuth dan altitude
    • Synchro transmitter menggunakan koil tetap dan koil bergerak untuk mengubah sudut putar poros menjadi sinyal listrik 3-kabel
    • Gear besar menyediakan altitude output
    • Komponen silinder panjang di bagian bawah adalah motor yang menggerakkan mekanisme
    • Motor berputar ke posisi target melalui loop umpan balik
    • Synchro control transformers memberikan umpan balik ke servo amplifiers eksternal
    • Servo amplifiers menggerakkan motor
  • Saat dibongkar sebagian, terlihat gear train yang kompleks di dalamnya
    • Menghubungkan synchro, motor, dan mekanisme fisik satu sama lain
    • Komponen pendek berwarna kuningan di tengah bawah adalah differential assemblies yang menambah atau mengurangi sinyal
    • Di kanan bawah terlihat satu motor penggerak silinder panjang
  • Peran roda gigi diferensial

    • Karena poros-porosnya tidak saling independen secara mekanis, diperlukan differential gears
    • Sebagai contoh, ketika latitude arm bergerak naik-turun, declination dan LHA drive shafts juga ikut bergerak sehingga menimbulkan putaran yang tidak diinginkan
    • Perangkat diferensial mengurangi latitude motion dari input declination dan LHA agar gerakan akhir tiap poros tetap independen
  • Slider dan rentang altitude

    • Karena azimuth arc berupa setengah lingkaran 180°, sekilas pointer bintang mungkin tampak bisa bergerak 180° di atasnya
    • Rentang altitude sebenarnya adalah dari horizon hingga zenith 90°
    • Alasannya karena slider berbentuk quarter-circle 90°
    • Posisi bintang hanya bisa bergerak maksimum 90° sampai ujung berlawanan slider menyentuh ujung azimuth arc

Batasan operasi dan cakupan

  • Azimuth bersifat tidak kontinu di zenith, dan ketika bintang melintas tepat di atas kepala, arahnya langsung berubah 180°
    • Angle Tracker tidak dapat mengubah azimuth sebesar 180° secara seketika
    • Diskontinuitas ini menjadi batasan penting
  • Untuk menghindarinya, Angle Computer menggunakan cams dan microswitches untuk menjaga altitude di 85° atau kurang
    • Jika tidak, azimuth arc tidak bisa berputar mulus dan akan tersangkut
  • Batasan tambahan pada Astro Tracker mencantumkan declination +90° dan -47°, serta altitude minimum -6°
    • Rentang input latitude adalah -2° hingga +90°
    • Juga dijelaskan bahwa sistem secara otomatis mengganti belahan bumi sehingga dapat menggunakan lintang utara maupun selatan

Garis posisi dan penentuan posisi

  • Keluaran utama Astro Compass adalah heading, tetapi juga bisa digunakan untuk menentukan posisi pesawat
    • Teknik ini disebut celestial line of position
    • Ditemukan pada 1837
    • Digunakan secara luas dalam navigasi kapal yang memakai sekstan
    • Juga dapat digunakan pada pesawat
  • Prinsip dasar line of position adalah hubungan antara altitude bintang dan jarak ke sub-stellar point
    • Jika bintang tepat di atas kepala, altitude adalah 90°
    • Jika bergerak 60 nautical miles ke arah mana pun, altitude menjadi 89°
    • Menggunakan hubungan 1 nautical mile = 1 minute of angle = 1/60 degree
    • Jika altitude 89°, maka posisi berada pada lingkaran berjarak 60 miles dari sub-stellar point
    • Jika altitude 88°, maka posisi berada pada lingkaran berjari-jari 120 nautical miles
    • Jika altitude 40°, maka posisi berada pada lingkaran yang sangat besar dengan jari-jari 3000 miles
  • Dalam navigasi nyata, sebagian lingkaran ini didekati sebagai garis lurus berdasarkan posisi perkiraan
    • Diasumsikan posisi saat ini sudah diketahui secara kasar dalam 100 miles
    • Tandai titik posisi perkiraan di peta
    • Pilih satu bintang dan hitung sudut yang diharapkan pada posisi itu
    • Jika diukur dengan sekstan dan hasil yang diharapkan 50°, tetapi hasil aktual 51°, maka posisi perkiraan harus , yaitu 60 miles, lebih dekat ke perkiraan pusat lingkaran sub-stellar point yang jauh itu
    • Di peta, bergerak 60 miles dari titik perkiraan ke arah bintang
    • Jika digambar garis tegak lurus di titik itu, terbentuklah line of position
    • Posisi saat ini berada di suatu titik pada garis tersebut
  • Jika memakai beberapa bintang, posisi dapat diperoleh dari titik perpotongan
    • Ulangi prosedur yang sama untuk bintang di arah langit yang lain
    • Sebagai contoh, bintang kedua terukur 2° lebih kecil dari perkiraan, sehingga dibuat line of position lain pada arah yang 120 miles lebih jauh dari posisi perkiraan
    • Titik perpotongan dua garis itu adalah kemungkinan posisi saat ini
    • Biasanya proses ini diulang hingga bintang ketiga
    • Dengan tiga line of position, posisi dan perkiraan tingkat akurasi dapat dipahami
  • Astro Compass menyediakan nilai yang dibutuhkan untuk menggambar garis posisi melalui panel indikator khusus
    • Nilai yang ditampilkan adalah azimuth bintang dan Altitude Intercept, yaitu jarak dari posisi asumsi ke garis posisi
    • Berdasarkan itu, navigator menggambar line of position di peta
    • Proses ini diulang dengan total tiga bintang, termasuk dua bintang lainnya, untuk memperoleh location fix
  • Titik perpotongan pada bola

    • Dua lingkaran berbeda pada sebuah bola secara teknis dapat memiliki 0, 1, atau 2 titik potong
    • Dalam pengoperasian nyata, biasanya muncul dua titik potong, tetapi salah satunya sangat jauh sehingga bisa diabaikan
  • Kesulitan praktis bagi navigator

    • Saat pengukuran selesai, pesawat mungkin sudah berpindah puluhan miles
    • Navigator harus menyesuaikan position lines untuk mencerminkan perpindahan itu
    • Sulit mengetahui seberapa jauh tepatnya pesawat telah bergerak karena angin dan faktor lain
    • Karena itu, bahkan dengan Astro Compass, navigator tetap harus terus menghadapi ketidakpastian dan melakukan cross-checking terhadap hasil pengukuran yang berbeda

Pilihan desain dan kesimpulan

  • Angle Computer adalah produk dari masa ketika komputasi analog mekanis merupakan pilihan terbaik, sekaligus sebuah sistem elektrik
    • navigational triangle diselesaikan oleh perangkat mekanis
    • Penyesuaian posisi perangkat ditangani oleh motor
    • Keluaran dikirim secara elektrik melalui kabel
    • Penggeraknya menggunakan electronic amplifier dan rangkaian umpan balik
    • Rangkaian ini memakai vacuum tubes dan transistors secara bersamaan
  • Dalam proses perancangan Astro Compass, beberapa pendekatan untuk menghitung navigational triangle sempat ditinjau
    • Yang pertama adalah metode menggunakan resolvers, perangkat elektromekanis kecil yang mengubah rotasi fisik menjadi nilai sine dan cosine
    • Kombinasi 6 resolvers dan amplifier dapat menghasilkan altitude dan azimuth
    • Namun, ukurannya terlalu besar dan memerlukan precision power supply, sehingga ditolak
    • Yang kedua adalah menggunakan digital computer
    • Pada 1963, komputer digital mahal, lambat, dan kurang andal, sehingga ditolak
    • Opsi yang akhirnya diadopsi adalah membangun model fisik mekanis dari bola langit
  • Desain akhirnya merupakan struktur tempat mekanisme fisik, rangkaian listrik, vacuum tubes, dan solid-state electronics bertemu
    • Sifatnya dengan jelas menunjukkan bahwa sistem ini segera akan digantikan oleh komputer digital

1 komentar

 
GN⁺ 2026-04-19
Komentar Hacker News
  • Rasanya sangat menarik melihat masa ketika analog dan digital berada di persimpangan jalan. Sampai titik tertentu, komputer analog masih terasa masuk akal, lalu sedikit sesudahnya seolah tidak ada jawaban selain digital, dan masa transisi di antaranya justru yang paling memikat. Memoar orang yang membawa komputer digital pertama ke Angkatan Laut AS, First-Hand: "No Damned Computer is Going to...", juga menangkap nuansa zaman itu dengan sangat baik. Kalau ada yang merancang perangkat serumit ini, pasti ada semacam diagram rangkaian roda gigi, jadi saya sedang mencarinya, dan bagi orang yang biasanya hanya melihat rangkaian elektronik, diagram simbol hidrolik juga terlihat cukup memikat
  • Ini tampaknya contoh khas perangkat transisi yang input-output-nya elektrik, tetapi komputasinya mekanis. Akar teknologi seperti ini ada pada sistem kendali tembakan angkatan laut, dan Admiralty Fire Control Table awal adalah komputer mekanis raksasa tempat banyak orang memasukkan nilai sensor lewat engkol dan dial. Belakangan, input sensor diotomatisasi dan output ke turet juga dihubungkan langsung, hingga akhirnya berkembang menjadi perangkat seukuran kotak panggung dengan I/O elektrik dan unit komputasi mekanis. Dulu benda seperti ini bahkan muncul di toko surplus militer, dan saya pernah melihat komputer pemandu yang direstorasi di situs rudal Nike di Marin County; cara kerjanya adalah menghitung data analog dari radar secara mekanis lalu mengeluarkan sinyal kendali rudal
    • Dalam konteks serupa, rudal Sprint juga sangat layak dilihat. Kecepatannya begitu tinggi sampai hulu ledaknya tampak berpijar, dan itu sangat membekas. Dari videonya saja sudah terasa
    • Senang rasanya karena masih ada video pelatihan yang menunjukkan bagaimana perangkat seperti ini benar-benar bekerja. Video ini juga informatif, dan video dari kanal Battleship New Jersey juga menjelaskannya dengan cukup baik
    • Salah satu bahan internet favorit saya adalah arsip manual dari era ini. Khususnya manual Torpedo Data Computer, yang dipakai untuk menghitung solusi tembakan, punya ilustrasi yang benar-benar luar biasa sehingga sangat menyenangkan untuk dibaca
    • Fasilitas Nike di Marin sangat layak dikunjungi saat dibuka. Pos kontrol aslinya berada di punggung bukit yang lebih tinggi, tetapi sekarang yang tersisa di samping situs rudalnya pada dasarnya adalah satu perangkat berbentuk kontainer. Konsep saat itu adalah meledakkan amunisi di atas pembom yang datang agar gelombang tekan menjatuhkannya; awalnya konvensional, lalu belakangan sampai ke hulu ledak nuklir. Dulu juga ada basis Nike di Angel Island, tetapi sekarang yang tersisa hanya semacam pelat beton. Di dekat Philadelphia tempat saya tumbuh besar pun ada situs Nike pertahanan tepat di sebelah kami, dan saya pernah dengar saat kecil dulu bahkan ada pergerakan pasukan di tanah kami
    • Kalau ingin membaca lebih jauh, saya ingin merekomendasikan Between Human and Machine: Feedback, Control, and Computing before Cybernetics, buku yang membahas secara rinci sejarah komputer kendali tembakan elektromekanis dan sistem umpan balik
  • Setiap kali membaca tulisan seperti ini, saya benar-benar iri pada para insinyur zaman itu. Mereka membuat mikroprosesor awal untuk pesawat tempur, navigasi langit elektromekanis, dan semacamnya, sementara saya sekarang bergulat dengan pipeline GitLab
    • Saya justru merasakannya sebaliknya. Ungkapan hardware itu sulit benar adanya; tanpa CAD modern sekalipun, mereka bisa membuat desain elektromekanis rumit sesuai spesifikasi militer, dan itu terasa hampir setara dengan menulis kode biner tanpa bahasa tingkat tinggi maupun assembly
    • Rasanya disayangkan bahwa untuk menangani persoalan seperti ini sambil tetap mendapatkan penghidupan yang layak, pada akhirnya kita harus membuat alat perang. Banyak perusahaan di Silicon Valley tampaknya pada akhirnya berujung ke kontrak pemerintah, yang pada praktiknya kontrak militer, dan saya kira itu karena di sanalah pendanaan paling pasti tersedia
    • Perangkat mekanis seperti ini rumit, tetapi pada saat yang sama punya estetika kesederhanaan yang membuatnya sangat memikat
    • Begitu topik mikroprosesor awal pesawat tempur diangkat, rasanya saya bisa bicara panjang lebar
    • Sebenarnya saya rasa tidak banyak yang benar-benar menghalangi kita. Hidup cuma sekali, jadi menabung cuti panjang lalu pindah ke ranah rekayasa baru pun mungkin saja. Masa lalu memang selalu tampak lebih romantis, tetapi tidak semua orang pada masa itu mengerjakan hal-hal keren seperti ini, dan sebagian orang malah sedang menyerbu pantai
  • Saya membaca sampai habis, dan penjelasan tentang pencarian spiral di catatan kaki sangat membekas. Disebutkan bahwa Astro Compass hanya perlu mengetahui arah perkiraan untuk menemukan bintang, lalu secara nyata menyapu area azimut ±4° dan elevasi ±2,5° dalam pola spiral sampai bintangnya ditemukan. Perbandingan bahwa ukuran tampak bulan sekitar 0,5° juga langsung memberi gambaran yang jelas
    • Catatan kaki itu juga yang paling menonjol buat saya. Ini bukan perangkat yang sekadar diarahkan lalu berharap berhasil, tetapi terasa seperti sistem yang aktif memburu bintang, dan itu membuatnya terasa jauh lebih hidup
  • Saya penasaran mengapa rentang deklinasi Astro Tracker jauh lebih lebar daripada rentang lintangnya. Saya juga bingung apakah perpindahan hemisfer selatan itu otomatis atau lewat sakelar, dan kalau hanya memikirkan perpindahan hemisfer saja, rasanya tidak jelas kenapa perlu rentang deklinasi sebesar itu. Saya juga penasaran apakah desainnya memperhitungkan pitch pesawat saat terbang. Dan menarik juga bahwa kemampuan operasi di belahan bumi utara maupun selatan penting untuk B-52. Pengebom sebelumnya memang punya jangkauan, tetapi dari sisi keandalan atau pengisian bahan bakar di udara masih ada keterbatasan untuk operasi global. Sayangnya saya belum sempat melihat B-52 di Museum of Flight, tetapi kalau suatu hari bertemu Charles Simonyi, saya ingin menyampaikan terima kasih atas dukungannya untuk museum itu
    • Saat terbang di lintang rendah, hampir setengah dari bintang yang ingin dipakai berada pada deklinasi negatif, jadi dukungan untuk deklinasi negatif itu penting. Dan perpindahan hemisfer tidak dilakukan manual, melainkan otomatis
    • B-52 adalah salah satu pesawat favorit saya, dan unit aslinya di Museum of Flight benar-benar berukuran luar biasa besar. Saya memang tidak pernah mengira pesawat itu kecil, tetapi melihatnya langsung tetap terasa lebih raksasa daripada perkiraan
  • Seperti disebut di catatan kaki, CuriousMarc sudah mengunggah tiga video tentang perangkat ini. Mulai saja dari tautan ini
  • Ini benar-benar mengesankan sampai terasa gila. Membaca ini membuat saya terdorong ingin mengerjakan sesuatu yang jauh lebih besar daripada pekerjaan mirip perpipaan acak yang sedang saya lakukan sekarang
    • Kebetulan saya memang sedang butuh mendengar kalimat seperti ini. Saya baru saja hendak memulai proyek kecil membuat labirin kucing dari kotak Chewy dan Amazon untuk dua kucing adopsi saya. Saya jadi bertanya-tanya apakah ada sesuatu yang menyenangkan yang bisa saya lakukan dengan Raspberry Pi v1, laptop yang sedang saya utak-atik, dan berbagai perangkat lain, dan sepertinya saya dan Opus 4.7 perlu saling memberi jeda sebentar sampai Caturday kali ini
  • Saya penulis artikelnya. Kalau ada pertanyaan tentang komputer analog ini, silakan tanyakan
    • Saya paham ketinggian bintang diukur terhadap horizon buatan, tetapi saya penasaran bagaimana sistem ini menentukan arah bawah saat berada di dalam pesawat yang bergerak. Apakah hanya versi canggih dari batu yang digantung di tali, atau memakai peredam dan gimbal giroskop, atau ada pendekatan lain yang lebih cerdas, saya ingin tahu. Saya juga pernah mencari apakah navigasi langit bisa diimplementasikan dengan murah dan mudah menggunakan hardware modern, tetapi bahkan di platform yang diam pun ini ternyata masalah yang cukup sulit. Inklinometer dengan akurasi 0,01° pun masih mahal sekarang, dan dengan galat sebesar itu saja saya memahami bahwa kesalahan posisi bisa sekitar 1 km. Apalagi kalau platform-nya berguncang, bergerak, dan sedang berbelok; bahkan giroskop yang sempurna pun beberapa menit kemudian akan mengarah ke arah yang salah, dan saat berbelok, arah bawah berdasarkan gravitasi juga jadi meleset, sehingga ini terasa sangat sulit
    • Mungkin ini pertanyaan sederhana, tetapi saya juga penasaran apa yang dilakukan jika ada awan. Apakah aman berasumsi B-52 kebanyakan atau selalu terbang di atas awan?
    • Saya penasaran apakah bintang-bintangnya dicari dan terus dilacak manual oleh navigator. Artikelnya sangat menarik, tetapi prosedur operasional nyatanya masih belum sepenuhnya masuk ke kepala saya
    • Seluruh tulisan ini terasa seperti karya yang dibuat dengan penuh cinta, dan saya senang membacanya; terima kasih sudah membagikannya
    • Ini tidak disebut di artikel, tetapi saya pernah membaca bahwa ICBM juga memakai navigasi langit. Apakah prinsipnya mirip dengan perangkat ini, dan seberapa banyak yang sekarang diketahui tentang apa yang sebenarnya dipakai rudal-rudal pada masa itu?
  • Dari penjelasan “menyediakan heading presisi tinggi” di artikel, saya menduga perangkat ini mungkin tidak hanya memberi heading, tetapi juga informasi ground track. Dalam navigasi pesawat, drift akibat angin adalah masalah utama, jadi menurut saya itu akan jauh lebih berharga
    • Tidak. Perangkat ini tidak secara langsung menyediakan ground track, tetapi hal itu bisa dihitung secara manual dengan memakai teknik garis posisi yang dijelaskan di artikel
  • Kalimat “tidak ditulis dengan AI” di akhir artikel memang terasa metatekstual, tetapi saya tetap berterima kasih itu dicantumkan. Bahkan menurut saya lebih baik diletakkan di bagian paling atas, karena mengetahui bahwa ini adalah tulisan yang benar-benar dibuat manusia membuat saya lebih ingin membacanya
    • Menurut saya itu tidak terlalu perlu. AI slop biasanya langsung terlihat, dan jelas artikel ini bukan jenis seperti itu. Saya rasa tidak perlu menjadikan persoalan ini bahan perdebatan melelahkan yang lain