UNTAMED
DATA Logger
По-умно океанско гребане: нов модел за оптимизация на маршрута за по-безопасни и по-бързи прекосявания
Гребането през Индийския океан е битка с постоянно променящите се стихии на природата. При непредсказуеми ветрове, променящи се океански течения и дълги периоди на несигурност планирането е от решаващо значение. Затова Рик де Крей и Фил Уотсън от Университета на Западна Австралия (University of Western Australia, UWA) разработиха модел за оптимизация на океанския маршрут: инструмент за подпомагане на решенията, създаден да направи океанското гребане по-умно, по-безопасно и по-ефективно.
Рик де Крей е докторант в UWA и разработва сателитни инструменти за прогнозиране на океанските течения. Фил Уотсън е Shell професор и директор на ARC TIDE Hub в UWA, с десетилетия опит в офшорното инженерство. Двамата решиха да обединят знанията си, за да създадат модела за оптимизация на маршрута.
Моделът е уникална комбинация от метеорологични прогнози и исторически океански условия за оптимизиране на маршрута. За целта движението на лодката се симулира въз основа на три ключови фактора:
• гребна производителност
• ветрове
• течения
Приема се, че посоката на вълните съвпада с вятъра. Гребната производителност се моделира като силно чувствителна към условията на вятъра и вълните: силен насрещен или страничен вятър значително увеличава трудността и намалява скоростта.
Оптимизацията на маршрута се изчислява на две стъпки:
1. Прогнозна стъпка: използвайки до 10 дни метеорологични и океански прогнози, моделът симулира набор от възможни посоки от текущата позиция на живо. Той преценява също дали да се гребе, да се почива или да се пусне плаваща котва. Така се получава разклоняващо се дърво от потенциални маршрути, което се обновява непрекъснато с постъпването на нови данни.
2. Хиндкаст стъпка: тъй като прогнозите имат ограничен обхват, моделът използва 20 години исторически данни (hindcast). От всяка правдоподобна крайна точка на прогнозната стъпка той симулира директни маршрути до целта за всяка година от набора данни.
Този двустъпков процес определя не само най-бързия, но и най-надеждния маршрут, проверен спрямо условията от две десетилетия. Така се осигурява важен запас от безопасност при тези трудни прекосявания.
Моделът се калибрира с реалната гребна производителност при съответните метеорологични условия. Освен това нов бордови регистратор на данни събираше чрез IMU данни с висока разделителна способност за вятъра, GPS и динамиката на лодката, давайки нови познания за поведението на лодката при тези условия.
Системата работеше безотказно през цялото прекосяване: използвайки нашата позиция на живо като входни данни, тя непрекъснато обновяваше и предоставяше подробен план на маршрута за следващите дни — удобни насоки в реално време за гребците.
Разработеният модел за оптимизация на океанския маршрут позволява по-безопасни и по-стратегически решения за океанските гребци в едни от най-трудните води на планетата.
Rick de Kreij, Phil Watson, The University of Western Australia (UWA), School of Earth and Oceans, and the Oceans Institute, Perth, WA 6009, Australia (кореспонденция: [email protected])
