Как Air Racing использует данные для повышения безопасности и развлечений

С момента появления кроссовок технологии играли ключевую роль в эволюции спорта. возможно, нет большей синергии между технологиями и спортом, чем слияние человека и машины, наблюдаемое в автоспорт. Чемпионат мира Red Bull Air Race представляет собой ярчайший пример того, как технологии играют решающую роль не только в том, как проектируются самолеты, но также и то, как оцениваются участники, как зрители наблюдают за событием и как пилоты безопасно возвращаются на аэродром. земля.

Каждый самолет оснащен системой электронных пилотажных приборов (EFIS), которая передает данные телеметрии судьям, техническим специалистам и операторам камер на земле. С момента возвращения спорта в 2014 году после трехлетнего перерыва в целях повышения безопасности Альваро Пас Навас Модроньо был ответственным за надзор за установкой и эксплуатацией устройств EFIS. Данные телеметрии помогают гарантировать, что пилоты летают в соответствии с правилами, пытаясь довести свои легкие самолеты до предела.

Рекомендуемые видео

В качестве спортивного технического менеджера Навас путешествует с Red Bull Air Race на каждую гонку – глобальное путешествие, которое в этом году доставит его из Абу-Даби в Индианаполис с шестью дополнительными остановками между ними. До прихода в Red Bull Air Race он работал в компании, поставляющей агрегаты EFIS, и даже занимался разработкой систем автопилота для беспилотных летательных аппаратов (БПЛА). Короче говоря, он знает, о чем говорит. Digital Trends недавно поговорили с ним о том, как Red Bull Air Race использует данные телеметрии для судейства и развлечений, разговор, от которого у нас чуть не закружилась голова.

В отличие от автомобильная гонка, судить воздушные гонки гораздо сложнее. Даже кажущаяся простой задача определения времени конкурентов требует гораздо более сложного решения. Обычная установка автомобилей включает в себя транспондер в транспортном средстве, который запускает сигнал по подземному кабелю на временных развилках и финишной прямой, система, которая обеспечивает очень точное время.

«Мы не можем использовать транспондеры, потому что самолеты могут летать под разными углами, поэтому сигнал запуска не будет достаточно резким, что снизит точность», — пояснил Навас. «Мы используем линейное сканирование на основе лазерной технологии и специальные камеры для фотофиниша, которые снимают до 10 000 кадров в секунду».

Но время — это только одна часть уравнения. Как и в автогонках, в воздушных гонках могут быть наложены штрафы, из-за которых судьи будут учитывать время пилота на секунду или две. Правила уникальны для воздушных гонок и настолько детализированы, что обеспечить их соблюдение можно только с помощью точных данных телеметрии, поскольку визуально подтвердить соблюдение в режиме реального времени невозможно. Например, правило неправильного уровня гласит, что самолеты должны проходить через ворота с крыльями в пределах 10 градусов от уровня. Даже контроль того, что пилот остается в пределах курса, требует точных данных GPS-позиционирования – важная задача, поскольку пересечение линии безопасности приводит к немедленной дисквалификации (DQ).

Но, пожалуй, самое интересное правило — это правило, ограничивающее силу перегрузки. Пилотам разрешено тянуть до 12G при высокоскоростном повороте, но все, что превышает 10G, можно удерживать только 0,6 секунды. Если пилот удерживает его дольше или вообще превышает 12G, то это «Не финишировал (DNF)».

Для тех, кто не знаком с этой концепцией, один G равен силе гравитационного притяжения Земли. Если вы весите 180 фунтов при одном G, вы почувствуете, что весите 1800 фунтов при 10 G.

Как в видеоигре, фанаты могут увидеть, как пилоты соревнуются с «самолетом-призраком» лидера.

Мы не можем понять, почему кому-то хочется поддерживать поворот выше 10G в течение какого-то времени, но это всего лишь еще один аспект гонок для пилотов Red Bull Air Race. Причины жесткого правила ограничения 12G просты: все дело в безопасности. Экстремальные перегрузки не только вредны для человеческого тела, они могут даже поставить под угрозу самолет.

Как пояснил Навас, «10G — это мягкий предел, основанный на конструкции крыла. Все, что превышает 10G, но меньше 12G, имеет строгий лимит времени в 0,6 секунды, чтобы гарантировать, что структура не будет скомпрометирована. Если пилот превышает 12G, он или она получает DNF, и конструкция самолета должна быть тщательно проверена, прежде чем он сможет снова летать».

EFIS предоставляет судьям все необходимое для наблюдения за конкретным полетом. Данные о положении самолета (тангаж, рыскание и крен), скорости, силах перегрузки и положении в трехмерном пространстве передаются в режиме реального времени обратно на место проведения гонки. Это помогает сделать конкуренцию честной, честной и, самое главное, безопасной.

Но все эти телеметрические данные также используются для того, чтобы сделать спорт более интересным и интересным для просмотра. Как и в видеоигре, фанаты могут увидеть, как пилоты соревнуются с «самолетом-призраком» лидера, воссозданным на основе сохраненных данных телеметрии и наложенным на видео. мониторы в настоящее время.

Чтобы все это функционировало должным образом, «нужно много технологий и работы не только в самолете, но и в камерах», — сказал Навас. Хотя событие освещается с множества ракурсов, в том числе с бортовых камер в самолетах, самолет-призрак можно вставить в видеопотоки только с двух специальные камеры на земле, называемые «Виртуальными камерами». Эти камеры оснащены специальным оборудованием для отслеживания собственных телеметрических данных (в данном случае положения, панорамирования, наклона, и увеличить). Операторы камеры также могут видеть самолет-призрак на своих мониторах, а также с помощью объединенных телеметрических данных плоскости и видео, любое движение камеры повлияет на положение призрачной плоскости внутри рамка. Это позволяет операторам уменьшать масштаб или регулировать скорость панорамирования, чтобы самолет-призрак и активный гоночный самолет оставались в кадре вместе.

Экстремальные перегрузки не только вредны для человеческого тела, они могут даже поставить под угрозу самолет.

Если это звучит невероятно сложно, то это потому, что так оно и есть. Навас и технические команды, которыми он руководит, появляются за семь дней до гонки, чтобы начать настройку и тестирование EFIS и связанных с ней систем. За прошедшие годы опыт привел к включению резервных систем: теперь на каждом самолете имеется дополнительный блок датчиков, который действует как резервный на случай отказа основного. Резервная копия не подходит для использования в системе призрачных самолетов, но она все еще достаточно точна, чтобы ее можно было использовать для оценки.

«До этого, если какая-либо телеметрическая система выходила из строя, у нас просто не было возможности судить кого-то из парней», — сказал Навас. Теперь, если основной блок выйдет из строя, единственное, что потеряется, — это изображение призрачной плоскости. Он добавил с коротким смешком: «Моя работа стала намного проще».

В следующий раз Навас отправится в Сан-Диего на вторую гонку сезона 2017 года, которая пройдет 15 и 16 апреля, предположительно на борту лайнера. большой, расслабляющий авиалайнер, где он может случайно выпить напиток, не беспокоясь о том, что внезапно перейдет к устойчивому 10G. повернуть.

Рекомендации редакции

  • Как велосипедные технологии позволяют гонщикам Red Bull Rampage флиртовать со смертью и выживать