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 określonym czasie.

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

Przewidziane szybkości są obliczane na podstawie krzywych szybkości zawartych w wykresie biegunowym jachtu (Polar Plot).

 

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 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 laptop - 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. (seria moich tutoriali tu)

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.

 

Jak wygląda algorytm dla weather routing?

 

Zasada działania programów jest prosta: znamy szybkość jaką jacht osiąga przy danej sile i danym kursie względem wiatru.

Dysponujemy prognozą pogody na czas "przelotu".  Zaczynamy o danej godzinie i wyliczamy 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, wyliczamy drugą izochronę.

Każdy punkt poprzedniej to punkt wyjścia do wyliczenia następnej.

Powtarzamy tę samą czynność tyle razy, aż dojdziemy do celu tworząc tyle izochron ile potrzeba.

 

głowny

 

Możemy optymizować routing, tak aby zatrzymać tylko te punkty, które odpowiadają pewnym warunkom: punkty tylko na morzu, punkty o optymalnej szybkości wiatru i kierunku jachtu względem wiatru, akwen, gdzie fala jest mniejsza, ograniczamy strefy pływania.

Możemy modyfikować polary w miarę coraz lepszych pomiarów czy wprowadzić pływanie mieszane - na żaglach lub na silniku.

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 można ustalić procentową stratę szybkości na zwrot przez sztag i przez rufę.

Precyzja obliczeń zależy głównie od jakości prognozy pogody i jakości diagramu szybkości Polar Plot a w mniejszym stopniu od ustawienia "accuracy".

Jeśli chodzi o czas wykonania obliczeń przez komputer, możemy tak ustawiać parametry własne - maksymalne odejście od najkrótszej drogi, czas między każdą izochroną, kąt skanowania, kąt między każdym skanem - aby obliczeń było jak najmniej.

Można  zdecydować czy użyć wszystkich rdzeni swojego procesora do obliczeń.

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

Nie należy sie łudzić, że program wyliczy "lepiej" drogę, jeśli dane początkowe czyli grigy i polar są słabej jakości.

Jeśli panujące w tej chwili warunki pogodowe nie odpowiadaja prognozie, zamiast podnosić "accuracy", wyłącz złe griby i wymuś wiatr (force wind) taki jaki wieje w tej chwili. Płynąc, obliczaj routing od nowa jak najczęściej.

Jak i skąd uzyskać darmowe pliki GRIB: przeczytaj mój tutorial zyGrib

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