Πώς η Air Racing χρησιμοποιεί δεδομένα για να βελτιώσει την ασφάλεια και την ψυχαγωγία

Από την αρχή του παπουτσιού για τρέξιμο, η τεχνολογία έπαιξε καθοριστικό ρόλο στην εξέλιξη του αθλητισμού, με Ίσως δεν υπάρχει μεγαλύτερη συνέργεια μεταξύ τεχνολογίας και αθλητισμού από τη συγχώνευση ανθρώπου και μηχανής μηχανοκίνητου αθλητισμού. Το Παγκόσμιο Πρωτάθλημα Red Bull Air Race αντιπροσωπεύει το κορυφαίο παράδειγμα αυτού, όπου η τεχνολογία δεν είναι μόνο κρίσιμη για τον τρόπο τα αεροπλάνα κατασκευάζονται, αλλά και πώς κρίνονται οι αγωνιζόμενοι, πώς παρακολουθούν οι θεατές το γεγονός και πώς οι πιλότοι επιστρέφουν με ασφάλεια στο έδαφος.

Κάθε αεροπλάνο είναι εξοπλισμένο με ένα ηλεκτρονικό σύστημα οργάνων πτήσης, ή EFIS, που επικοινωνεί δεδομένα τηλεμετρίας σε δικαστές, τεχνικούς και χειριστές κάμερας στο έδαφος. Από την επιστροφή του αθλήματος το 2014 μετά από μια τριετή παύση για βελτιώσεις ασφάλειας, ο Álvaro Paz Navas Modroño είναι ο υπεύθυνος για την επίβλεψη της εγκατάστασης και λειτουργίας των συσκευών EFIS. Τα δεδομένα τηλεμετρίας βοηθούν να διασφαλιστεί ότι οι πιλότοι πετούν σύμφωνα με τους κανόνες καθώς προσπαθούν να ωθήσουν τα ελαφριά αεροπλάνα τους στο όριο.

Προτεινόμενα βίντεο

Ως Τεχνικός Διευθυντής Αθλητισμού, ο Νάβας ταξιδεύει με το Red Bull Air Race σε κάθε αγώνα – ένα παγκόσμιο ταξίδι που φέτος θα τον μεταφέρει από το Άμπου Ντάμπι στην Ινδιανάπολη με έξι επιπλέον στάσεις ενδιάμεσα. Πριν ενταχθεί στην Red Bull Air Race, εργάστηκε για την εταιρεία που προμηθεύει τις μονάδες EFIS και αφιέρωσε ακόμη χρόνο στο σχεδιασμό συστημάτων αυτόματου πιλότου για μη επανδρωμένα εναέρια οχήματα (UAV). Με λίγα λόγια, ξέρει τι λέει. Το Digital Trends μίλησε πρόσφατα μαζί του για το πώς το Red Bull Air Race χρησιμοποιεί δεδομένα τηλεμετρίας για την κρίση και την ψυχαγωγία, μια συζήτηση που σχεδόν άφησε τα κεφάλια μας να γυρίζουν.

Διαφορετικός ΑΓΩΝΑΣ ΑΥΤΟΚΙΝΗΤΩΝ, η κρίση των αεροπορικών αγώνων είναι πολύ πιο περίπλοκη. Ακόμη και το φαινομενικά απλό έργο του χρονισμού των ανταγωνιστών απαιτεί μια πολύ πιο περίπλοκη λύση. Η συνηθισμένη ρύθμιση με τα αυτοκίνητα περιλαμβάνει έναν αναμεταδότη στο όχημα που ενεργοποιεί ένα σήμα σε ένα υπόγειο καλώδιο στις διασπάσεις χρονισμού και στη γραμμή τερματισμού, ένα σύστημα που παρέχει πολύ ακριβείς χρόνους.

«Δεν μπορούμε να χρησιμοποιήσουμε αναμεταδότες επειδή τα αεροπλάνα μπορούν να πετάξουν σε διαφορετικές στάσεις, επομένως το σήμα ενεργοποίησης δεν θα ήταν αρκετά ευκρινές, μειώνοντας έτσι την ακρίβεια», εξήγησε ο Νάβας. «Χρησιμοποιούμε σαρώσεις γραμμής που βασίζονται σε τεχνολογία λέιζερ και προσαρμοσμένες φωτογραφικές μηχανές φινιρίσματος που καταγράφουν έως και 10.000 καρέ ανά δευτερόλεπτο».

Αλλά ο χρονισμός είναι μόνο ένα μέρος της εξίσωσης. Όπως και οι αγώνες αυτοκινήτου, είναι δυνατό να επιβληθούν ποινές στους εναέριους αγώνες που θα δουν τους κριτές να κολλάνε ένα ή δύο δευτερόλεπτα πριν από τον χρόνο ενός πιλότου. Οι κανόνες είναι μοναδικοί για τους εναέριους αγώνες και είναι τόσο αποχρώσεις που μπορούν να επιβληθούν μόνο με ακριβή δεδομένα τηλεμετρίας, καθώς η οπτική επιβεβαίωση της συμμόρφωσης θα ήταν αδύνατο να γίνει σε πραγματικό χρόνο. Για παράδειγμα, ο κανόνας εσφαλμένου επιπέδου ορίζει ότι τα αεροπλάνα πρέπει να περνούν μέσα από τις πύλες με τα φτερά τους σε απόσταση 10 μοιρών από το επίπεδο. Ακόμη και η παρακολούθηση ότι ένας πιλότος παραμένει εντός των ορίων του μαθήματος απαιτεί ακριβή δεδομένα εντοπισμού θέσης GPS – μια σημαντική εργασία, καθώς η διέλευση από τη γραμμή ασφαλείας οδηγεί σε άμεσο αποκλεισμό (DQ).

Αλλά ίσως ο πιο ενδιαφέρον κανόνας είναι αυτός που περιορίζει τη δύναμη G. Οι πιλότοι επιτρέπεται να τραβούν έως και 12G σε μια στροφή υψηλής ταχύτητας, αλλά οτιδήποτε πάνω από 10G μπορεί να κρατηθεί μόνο για 0,6 δευτερόλεπτα. Εάν ένας πιλότος το κρατάει περισσότερο ή ξεπεράσει τα 12G καθόλου, τότε είναι "Δεν τελείωσε (DNF)."

Για όσους δεν είναι εξοικειωμένοι με την έννοια, ένα G είναι ίσο με τη δύναμη της βαρυτικής έλξης της γης. Εάν ζυγίζετε 180 λίβρες σε ένα G, θα νιώσετε σαν να ζυγίζετε 1.800 λίβρες σε 10 γραμμάρια.

Όπως ένα βιντεοπαιχνίδι, οι θαυμαστές μπορούν να δουν τους πιλότους να ανταγωνίζονται ένα «αεροπλάνο φάντασμα» του ηγέτη.

Είναι πέρα ​​από εμάς γιατί κάποιος θα ήθελε να διατηρήσει μια στροφή πάνω από 10G για οποιοδήποτε χρονικό διάστημα, αλλά είναι απλώς μια άλλη πτυχή των αγώνων για τους πιλότους του Red Bull Air Race. Οι λόγοι για τον σκληρό κανόνα ορίου 12G είναι απλοί: Όλα έχουν να κάνουν με την ασφάλεια. Οι ακραίες δυνάμεις G δεν είναι απλώς σκληρές για το ανθρώπινο σώμα, αλλά θα μπορούσαν ακόμη και να θέσουν σε κίνδυνο το αεροσκάφος.

Όπως εξήγησε ο Νάβας, «το 10G είναι ένα μαλακό όριο που βασίζεται στη δομή της πτέρυγας. Οτιδήποτε πάνω από 10G αλλά κάτω από 12G έχει αυστηρό χρονικό όριο 0,6 δευτερολέπτων για να διασφαλιστεί ότι η δομή δεν θα παραβιαστεί. Εάν ένας πιλότος ξεπεράσει τα 12G, αυτός ή αυτή λαμβάνει ένα DNF και η δομή του αεροσκάφους πρέπει να ελεγχθεί διεξοδικά πριν μπορέσει να πετάξει ξανά».

Το EFIS παρέχει όλα όσα χρειάζονται οι κριτές για να παρακολουθήσουν μια δεδομένη πτήση. Τα δεδομένα σχετικά με τη στάση του αεροπλάνου (pitch, yaw και roll), την ταχύτητα, τις δυνάμεις G και τη θέση στον τρισδιάστατο χώρο μεταδίδονται σε πραγματικό χρόνο πίσω στον τόπο διεξαγωγής του αγώνα. Αυτό βοηθά να διατηρείται ο ανταγωνισμός δίκαιος, έντιμος και, το σημαντικότερο, ασφαλής.

Αλλά όλα αυτά τα δεδομένα τηλεμετρίας χρησιμοποιούνται επίσης για να κάνουν το άθλημα πιο φιλικό προς το κοινό και συναρπαστικό για παρακολούθηση. Ακριβώς όπως σε ένα βιντεοπαιχνίδι, οι θαυμαστές μπορούν να δουν πιλότους να ανταγωνίζονται με ένα «αεροπλάνο φάντασμα» του ηγέτη, αναδημιουργημένο από αποθηκευμένα δεδομένα τηλεμετρίας και επικάλυψη στο βίντεο οθόνες σε πραγματικό χρόνο.

Για να λειτουργήσει σωστά όλο αυτό, «υπάρχει πολλή τεχνολογία και δουλειά όχι μόνο στο αεροπλάνο, αλλά και στις κάμερες», είπε ο Νάβας. Ενώ το συμβάν καλύπτεται από πολλές γωνίες, συμπεριλαμβανομένων των καμερών στο αεροπλάνο, το αεροπλάνο φάντασμα μπορεί να εισαχθεί στις ροές βίντεο μόνο από δύο συγκεκριμένες κάμερες στο έδαφος, που ονομάζονται «Εικονικές Κάμερες». Αυτές οι κάμερες διαθέτουν ειδικό εξοπλισμό για την παρακολούθηση της τηλεμετρίας τους (στην περίπτωση αυτή, θέση, μετατόπιση, κλίση, και ζουμ). Οι χειριστές κάμερας μπορούν επίσης να δουν το αεροπλάνο φάντασμα στις οθόνες τους και με τα συνδυασμένα δεδομένα τηλεμετρίας του το αεροπλάνο και το βίντεο, οποιαδήποτε κίνηση της κάμερας θα επηρεάσει τη θέση του αεροπλάνου φάντασμα εντός του πλαίσιο. Αυτό επιτρέπει στους χειριστές να κάνουν σμίκρυνση ή να προσαρμόσουν την ταχύτητα μετατόπισής τους για να διατηρήσουν μαζί το αεροπλάνο φάντασμα και το ενεργό αγωνιστικό αεροπλάνο στη λήψη.

Οι ακραίες δυνάμεις G δεν είναι απλώς σκληρές για το ανθρώπινο σώμα, αλλά θα μπορούσαν ακόμη και να θέσουν σε κίνδυνο το αεροσκάφος.

Αν αυτό ακούγεται απίστευτα περίπλοκο, αυτό συμβαίνει γιατί είναι. Ο Νάβας και οι τεχνικές ομάδες που εποπτεύει εμφανίζονται επτά ημέρες πριν από τον αγώνα για να ξεκινήσουν τη ρύθμιση και τη δοκιμή του EFIS και των σχετικών συστημάτων. Με τα χρόνια, η εμπειρία οδήγησε στη συμπερίληψη περιττών συστημάτων, με κάθε αεροπλάνο να φέρει πλέον ένα δευτερεύον κιβώτιο αισθητήρων που λειτουργεί ως εφεδρικό σε περίπτωση βλάβης του κύριου. Το αντίγραφο ασφαλείας δεν είναι κατάλληλο για χρήση στο σύστημα ghost plane, αλλά εξακολουθεί να είναι αρκετά ακριβές ώστε να χρησιμοποιείται για την κρίση.

«Πριν από αυτό, εάν κάποιο σύστημα τηλεμετρίας αποτύγχανε, απλά δεν είχαμε τη δυνατότητα να κρίνουμε ένα από τα παιδιά», είπε ο Νάβας. Τώρα, εάν η κύρια μονάδα αποτύχει, το μόνο που χάνεται είναι η εικόνα του αεροπλάνου φάντασμα. Πρόσθεσε γελώντας: «Η δουλειά μου έχει γίνει πολύ πιο εύκολη».

Ο Νάβας θα κατευθυνθεί στη συνέχεια στο Σαν Ντιέγκο για τον δεύτερο αγώνα της σεζόν 2017 στις 15 και 16 Απριλίου, πιθανώς σε ένα μεγάλο, χαλαρωτικό αεροσκάφος όπου μπορεί να πιει χαλαρά ένα ποτό χωρίς να ανησυχεί μήπως ξαφνικά πέσει σε ένα σταθερό 10G στροφή.

Συστάσεις των συντακτών

  • Πώς η τεχνολογία ποδηλάτων επιτρέπει στους αναβάτες του Red Bull Rampage να φλερτάρουν με τον θάνατο και να επιβιώσουν