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
Legalita letu a předpisy
Jan 15, 2010 Legislativa, Obecné myšlenky
První otázkou, kterou jsem se zabýval, je legislativa a zda je takový let balónu legální.
Při procházení dostupných informací jsem narazil na webu CBradia na jméno Ing. Pavel Žárský z ČHMÚ. Odpovídal na otázky ohledně jejich měření horních vrstev atmosféry pomocí balónů.
Neváhal jsem ho tedy oslovit s několika otázkami, které zde uvedu v bodech:
- potřebuje takový let povolení?
- co na to Řízení letového provozu
- jaké balony používá ČHMU
- predikce trajektorie objektu
Odpověd na sebe nenechala dlouho čekat a přinesla zajímavé, přínosné informace, ale i trochu pesimismu hned v prvním odstavci.
Dobrý den,
je potěšující, že se na mne obracíte s dotazy k Vašemu zajímavému projektu. Po více než 40-ileté praxi v aerologii jsem ale poněkud skeptický. Při realizaci takového záměru jsou potřebné nejen peníze a to “hodně”, ale i plno zkušeností, aby se náklady nešplhaly neúměrně vysoko. V této “těžké” době hospodářské stagnace se asi obtížně vyhledávají i ochotní sponzoři. Samotné Vaše nadšení nestačí. Okrajově sleduji zahraniční projekty podobného charakteru, většinou pod patronací universit, kde jsou často inspirací profesionální projekty, třeba NASA, pro měření fyzikálních vlastností horní vrstvy atmosféry, za mnoho milionů $.
Chvíli jsem nad tím odstavcem přemýšlel, ale nic to nezměnilo na mém pohledu na projekt. Naopak je to ještě větší výzva! S náklady je jistě nutné počítat, zadarmo to nejde, ale neúměrně vysoké být nemusí. Patrona v podobě univerzity nemáme, ale i tak vznikne zajímavý projekt.
V dalším textu osvětlil pan Ing. Žárský několik věcí:
- operativní povolování jednotlivých startů balonů ČHMU v pravidelných termínech již není třeba koordinovat s ŘLP (ovšem ve zprávě AIP, jsou jejich měření celkem přesně definována)
- ČHMÚ používá v posledním období pouze meteorologické balony japonské firmy TOTEX o velikostech 800 a 1200g, které jsou v současnosti považovány za nejvyšší standard pro aerologická měření
- není možné od nich koupit balóny, protože – cituji: “Sami máme málo”
- “Naše pracoviště se zabývá v první řadě získáváním dat z volné atmosféry a protože trajektorie letu balonu je danná okamžitým stavem spodních vrstev atmosféry, jsou to pro nás primární data a predikce letu je přímo pro naše pracoviště nezajímavá. Protože měříme v šestihodinových intervalech, při stabilním počasí se dráha od daráhy moc nemění. Místo dopadu padající radiosondy nás už vůbec nezajímá, což je ve Vašem případě to nejdůležitější.”
- bude velmi obtížné hledat po dopadu náklad, přirovnání jehly v kupce sena
V příloze potom zaslal část PDF dokumentu AIP, který popisuje místo vypouštění a další parametry jejich meteorologických sond – http://czanso.com/pdf/AIP_e5-3.pdf
V dalších dnech jsem si vzpomněl, že jsem na diskuzním serveru zahlédl i člověka, který pracuje přímo na Řízení letového provozu (ŘLP). Jeho prostřednictvím jsem tedy dostal odpověď na důležité otázky.
Ahoj,
v příloze posílám kousek z předpisu L-2 ohledně vypouštění balónů (dodatek 4).
Definuje, jaký balón je lehký a další podmínky provozu.
Obecná formulace je z par. 3.1.9 tohoto předpisu:
“Neobsazené volné balóny
Neobsazený volný balón se musí provozovat způsobem, který minimalizuje nebezpečí pro osoby, majetek nebo jiná letadla, a musí být provozován v souladu s podmínkami uvedenými v Dodatku 4.”Dále přikládám, co je psáno o meteorolog.balónech v AIP ČR, část ENR 5.3.1.
Zmíněné dokumenty jsou zde:
Balony se tedy klasifikují dle různých parametrů, ten náš spadá do kategorie NEOBSAZENÝ VOLNÝ BALON. Další podkategorie jsou potom lehký, střední, těžký.
S plánovanou hmotností 600-1000 gramů se snadno vejdeme do kategorie lehké.
Tags: aip, čhmu, legalita, Legislativa, predikce, předpisy, řlp
