Predikce trajektorie balonu

Archive for January, 2011

Predikce trajektorie balonu

Jan 30, 2011 Software, Testování

Při analýze dostupných nástrojů jsem narazil na nástroj CUSF (Cambridge University Spaceflight landing predictor), který byl vyvinut speciálně pro předpověď trajektorie a místa přistání meteorologických sondážních balónů.
Tento nástroj je publikován jako otevřený a svobodný software pod licencí GNU General Public License. Je provozován na adrese: http://habhub.org/predict

Model využívá dat z globálního numerického předpovědního systému GFS, Global Forecast systém, který je provozován americkou vědeckou agenturou NOAA, National Oceanic and Atmospheric Administration, a je spouštěn 4x denně (00 UTC, 06 UTC, 12 UTC, a 18 UTC).
Dokáže produkovat data s rozlišením 0.5 stupně (zem. šířky / délky), ve vertikálním rozlišení 64 úrovní. Aplikace CUSF tyto data umí na základě zadaných parametrů (dostup, rychlost stoupání, pozice startu atd. ) zpracovat a zobrazit na mapě predikovanou trajektorii.

CUSF Predict Tool

Aplikace nabídne ke stažení i KML soubor, který lze otevřít pomocí Google Earth, kde najdeme i výškový profil a další.

Úspěšnost předpovědi počasí na období 3 dnů se pohybuje na úrovni 85%. Delší předpověď má vyrazně nižší úspěšnost s každým dalším dnem. Start balonu nelze s ohledem na tuto skutečnost plánovat dlouhodobě dopředu.

S tím souvisí i místo startu, které bude také pravděpodobně upraveno s ohledem na předpověď počasí, zejména směr a sílu větru. Samozřejmě bude určeno mimo letecké zóny CTR, dangerous zóny (LK D1 – LK D7), prohibited zóny (LK P1 – LK P12) a restricted zóny (LK R1 – LK R14).

Zde je pohled na rozdělení vzdušného prostoru ČR:

Vzdušné prostory ČR

Tutu mapu naleznete ve formátu KMZ na adrese: http://www.lloydbailey.net/airspace.html, kde vyberte Czech Republic a otevřete KMZ soubor.
Jsou tam všechny restricted (TRA), prohibited i danger areas (Temelín, Dukovany atd.) i letové CTA/CTR, TMA včetně vertikálních hranic FL.

Před startem se samozřejmě budeme zajímat i o lokální předpověď počasí, například pomocí modelu ALADIN.

Tags: aladin, CTA, CTR, cusf, GFS, Google Earth, KML, KMZ, mapa, NOAA, predict, predikce, TMA, TRA, trajektorie

Zimní aktuality

Jan 1, 2011 Komponenty balónu, Legislativa, Obecné myšlenky, Software

V tomto článku shrnu, co se dělo v posledních několika týdnech v našem projektu. Na přelomu října a listopadu se objevilo poměrně příznivě vypadající launch window, časové okno s příznivými podmínkami větru a počasí pro start. Na projektu ovšem nebylo vše hotové a otestované tak, jak jsme si plánovali. Teoreticky se dalo ve 14 dnech při velmi intenzivní práci elektroniku a celý payload dokončit, ale nebyl by čas pro testování. To je kritická část.
Po delší úvaze jsme se rozhodli neuspěchat vypuštění balonu a potencionálně ohrozit vložené postředky finanční i časové. Ostatně cílem je uspět, ne stihnout konec roku.

Následoval poměrně rychlý nástup zimního počasí a s ním spojených mrazů a sněhu. V takovém prostředí jsou venkovní testy obtížné.

V čem jsme tedy postoupili:

kolega Honza připravil Yagi anténu pro pozemní tým, nyní teoreticky v plánu ještě vylepšená verze s větším ziskem

v pořadí je anténu typu delta loop, která přijde na spodek boxu a která má pro nás výhodný vyzařovací diagram

Deltaloop vyzařovací diagram

kolega Martin Sekera připravuje obecné programové třídy pro XBee, GPS a GSM hardware, které pravděpodobně později zveřejním i ostatním

kontaktoval mne pan Bc. Aleš Böhm, DiS, vedoucí referátu bezpilotních systémů, odbor standardizace a regulace, Úřad pro civilní letectví ČR a upozornil na nepřesnost námi zjištěných informací ohledně povolení k vypuštění – více v dalším článku

předělávám hlavní stránku webu czanso.com, která bude také obsahovat google maps realtime sledovací aplikaci, kde bude vidět umístění balonu, jeho parametry (výška, rychlost atd.) a další letové informace

vyvíjíme i sekundární cut-down bezpečnostní zařízení, které by pracovalo na mechanickém principu – odpojení táhlem, servem. Ve finální verzi hliníková trubička, hliníková tyčka a skrz navrtný otvor protažen kolík, který se uvolní na pokyn servem. Tato varianta není zdaleka tak energeticky náročná jako odstřih elektrický. První prototyp, omluvte kvalitu: