Weather Routing

 Routing pogodowy - komputer pomoże Ci wybrać właściwą drogę

 

Wielu kapitanów-tradycjonalistów "skreśla" routing,  zasłaniając się niedoskonałością  polarów i prognoz pogody. 

Myślę, że nawet niedoskonały sam w sobie routing jest świetnym uzupełnieniem know-how kapitana czy oficara wachtowego, który ślepo jego wskazań nie przyjmie, ale wykorzysta jako składową wszystkich  informacji potrzebnych do podjęcia decyzji o wyborze drogi. 

Programy komputerowe do routingu pogodowego stosują metodę izochroniczną. Izochrona to krzywa przedstawiająca punkty, do których jacht mógłby dotrzeć w tym samym, określonym przez nas czasie.

Krzywa ta zależy głównie od przewidzianego wiatru i szybkości jaką dany jacht osiąga przy danym kursie względem wiatru (Polar Plot)  i przy jego sile (Grib).

 

 

najlepszy

 

Trochę historii

Nawigatorzy zawsze próbowali najlepiej wykorzystać wiatr i prądy, tak aby płynąć jak najlepszą dla siebie drogą. W 1857 roku, oficer US Navy, Matthew Fontauine Maury opublikował pierwszą "pilot chart" Atlantyku zawierającą rekomendacje dróg dla statków żaglowych i dla parowców.

 

maury mały

 

W 1957 roku RW James z US Navy w artykule Application of wave forecast to marine navigation zaprezentował praktyczną metodę wyznaczania optymalnej drogi.

Wprowadził on metodę izochroniczną. Po wprowadzeniu tej metody, na całym świecie stacje powstały stacje routingu dla statków handlowych.

W 1984 r. założyciel MaxSea Brice Pryszo, użył metody izochronicznej do routingu Philippe'a Jeantot w regatach Route de la Découverte.

Dziś

Dziś programy komputerowe do routingu, które wcześniej były zarezerwowane dla regat, demokratyzują się i zaczynają być używane w pływaniu przyjemnościowo-urlopowo-turystycznym.

Spośród programów komercyjnych, wymienię MaxSea (Mac i PC), Adrenę (PC) - programy o dużej mocy, używane przez większość regatowców.

Jeśli chodzi o mniejsze budżety to mamy Weather 4D Pro na Ipod i Ipad oraz SailGrib WR na Android.

Te aplikacje wystarczają do pływania turystycznego czy regat o sześciopak i potrafią zadowolić większość żeglarzy.

My zajmiemy się tutaj dwoma darmowymi programami na Windows - leciutki SimSail (patrz tutotrial SimSail wskaże Ci drogę) i robustny qtVlm, na którym, oprócz realnego pływania z GPS, można startować w regatach wirtualnych, często organizowanych jako równoległe regaty do realnych imprez. 

Nie zajmiemy się pluginem Weather Routing do OpenCPN, ponieważ moim zdaniem jest on zbyt mało intuicyjny, aby można było się nim posługiwać w trudnych warunkach żeglowania, kiedy potrzebujemy uzyskać rezultat kilkoma klikami.

Myśle że OpenCPN jest zbyt mało stabilny, aby próbować zrobić z niego kombajn typu Adrena czy MaxSea - Time Zero.

 

Jak wygląda algorytm dla Weather Routingu?

 

Zasada działania programów jest prosta: znamy szybkość jaką jacht osiąga przy danej sile i danym kursie względem wiatru. Dysponujemy też prognozą pogody na czas "przelotu". Uruchamiamy routing.

Algorytm wylicza punkty, które jacht może osiagnąć w danym czasie. Te punkty to nasza pierwsza izochrona. Punkt wyjścia był tylko jeden.

Wychodząc z każdego punktu pierwszej izochrony, algorytm wylicza drugą izochronę.

Każdy punkt poprzedniej to punkt wyjścia do wyliczenia następnej.

Algorytm powtarza tę samą czynność tyle razy, tworząc tyle izochron, ile potrzeba na dotarcie do celu.

 

głowny

 

Możemy optymizować routing, tak aby algorytm obliczał drogę, która odpowiadała pewnym warunkom: miejsca o optymalnej predkości wiatru i kursem jachtu względem wiatru, akwen, gdzie fala jest mniejsza itp. Możemy ograniczyć strefy pływania.

Możemy modyfikować polary w miarę coraz lepszych pomiarów. 

Możemy ustawić efektywność w zależności od rodzaju pływania (np regaty lub  wycieczka z kolegą i jego żoną, której przeszkadza  zasłaniajacy słońce grot).

Dla lepszej dokładności możemy ustalić procentową stratę szybkości na zwroty przez sztag i przez rufę.

Precyzja obliczeń zależy głównie od jakości gribów i jakości diagramu szybkości (Polar Plotu) a w mniejszym stopniu od ustawienia "accuracy".

Wzrost ilości punktów do przeliczenia jest tak wielki, że musimy zachować wstrzemięźliwość.

Jeśli chcemy ulżyć komputerowi podczas obliczeń, możemy zastosowań Pruning, czyli tak ustawiać parametry (interwał izochron, kąt skanowania, kąt między każdym skanem) aby obliczeń było mniej. 

Nie możemy się łudzić, że program wyliczy "lepiej" drogę, jeśli nasze  griby i polar są słabej jakości.

Jeśli panujące w tej chwili warunki pogodowe nie odpowiadają prognozie, możemy wyłączyć złe griby i wymusić wiatr (force wind) taki jaki wieje w tej chwili. Płynąc, w miarę możliwości sprzętowych ściągamy jak najbardziej aktualne griby i obliczamy routing od nowa jak najczęściej.

Jeśli nie czytałeś jeszcze mojego tutorialu Polar Plot czyli wykres biegunowy prędkości jachtu nie tylko dla regatowców, to zapraszam.