SkySight maxer helt ud på prognosen

Matthew Scutter, Udvikler af SkySight
Født 1991
Kingaroy Soaring Club
Pilot siden 2008
Antal flyvetimer i logbogen: ~4600
Job: SkySight
Flyver: Diana 2 FES, Jonker JS3 RES, LS4 TOP

Link to automatic translation

Når man snakker om en given vejrmodels opløsning, så handler det om afstanden mellem prognosepunkterne. Modeller med høj opløsning har rigtig mange prognosepunkter, på fjeldtoppene, i dalene og hele vejen op ad fjeldsiderne, hvorimod modeller med lav opløsning kan ende med ét prognosepunkt på hver side og helt ignorere fjeldets eksistens!

Jo mere kompleks topografien er, desto vigtigere er modellens opløsning. Vinde i bred skala kan ændres over afstande på kun et par hundrede meter fra individuelle fjeldtoppe, sadler, pas og dale. En konventionel vejrmodel kan indfange den overordnede situation, men stadig overse de lokale detaljer, der bestemmer, om et hang producerer løft, synk, turbulens eller stabil luft.

Skysight – 2018-portræt af en ny vejrmodel

Det er vigtigt at bemærke, at en model også har en opløsning i 3. dimension, hvilket ofte glemmes, men som er afgørende for at svæveflyve-prognoser kan generere præcise prognoser for termik og skyhøjde. Her medregnes forskellige højder med største detaljegrad i lavere højder.

”Den nye 100 m-model med viser ganske enkelt ikke bare hvilke hang-systemer der sandsynligvis vil fungere, men også hvor der kan opstå kraftigt synk, hvor luftstrømmen accelererer gennem smalle passager, og hvordan den svinger, deler sig eller udvider sig gennem komplekse dalsystemer”, forklarer Matthew Scutter.

Modellen er med en opløsning på 100 m meget mere detaljeret end andre nutidige prognoser, som fx ECMWF eller GFS som opererer med en opløsning på mellem 9 og 20 km.

Teknologi fra forsvarsindustrien

SkySights nye prognoseteknologi, som nu kommer svæveflyvesporten til gode, er egentligt udviklet til projekt Albatross, et DARPA-projekt (Defense Advanced Research Projects Agency) med fastvingede droner støttet af det amerikanske forsvarsministerium.

Dette er et godt eksempel på, at teknologi og store ressourcer kan bevæge sig over i svæveflyvningen fra andre, uendeligt mere velfinansierede områder.

For disse fastvingede droner i Projekt Albatross handler det om at bruge energieffektiv flyvestil til at forlænge rækkevidden. Hang-flyvning giver en forholdsvis forudsigelig og vedvarende energikilde – mere end termik eller læ-bølger, som kræver mere sofistikerede sensorer og indbygget intelligens for at kunne udnyttes pålideligt.

”Jo mere detaljeret prognosemodel, jo bedre kan en fastvinget drone lokalisere brugbar løft i et komplekst terræn og dermed reducere vægt af batterier og computerkraft ombord”, forklarer Matthew Scutter.

Hardcore Hardware og AI

”Den samlede investering på regnekraften har passeret 100.000 euros”, siger Matthew Scutter.

Nu bliver det temmelig nørdet, men sandheden ligger i detaljerne: I de seneste 12 måneder har SkySight brugt sit inhouse setup af 48 Blackwell GPU’er, som er blandt de kraftigste i verden, suppleret med cloud computing-kapacitet, til at køre strømningssimuleringer af det mest komplekse terræn i verden, alle med gitterstørrelser på 100 meter eller mindre.

Disse simuleringer har genereret et træningsdatasæt, som SkySight har anvendt til at træne en kunstig intelligens til at forstå forholdet mellem en grov atmosfærisk prognose og den detaljerede lokale strømning produceret af terrænet.

Det nye system estimerer nu, hvordan luftstrømmen vil blive transformeret af individuelle fjeld, og producerer en detaljeret visualisering med 100 meter opløsning for vinde nær overfladen, løft, synk og turbulens.

Virkeligheden er mærkelig…

Et af de mest bemærkelsesværdige resultater er modellens repræsentation af meget ”kontra-intuitive” strømningsmønstre. Et velkendt fænomen for erfarne bjergpiloter.

Dette omfatter såkaldt ”recirkulation” i læsiden, hvor luft nær overfladen kan trækkes op ad fjeldsiden på den beskyttede side af en højderyg under den stærkere strøm, der passerer hen over toppen eller fx strømningsopdeling, hvor vinden svinger i modsatte retninger efter at have nået et T-formet dalkryds; og stabile luftlag på dalbunde under stærke vinde oppe på hang-niveau.

Diskrete recirkulationsmønstre på læsiden

”Disse dynamiske fænomener kan være vanskelige at se i en konventionel prognose, men er kritisk vigtige for en pilot, der flyver i komplekst terræn. Så vi tror på, at den nye ”Ridge Forecast” vil give piloter en ny måde at forstå vanskeligt terræn og give bedre grundlag for taktiske beslutninger”, siger Matthew Scutter.

Undgå synk

En ting mere: Nu skulle man tro, at det at finde løft er det vigtigste, men prognosens vigtigste bidrag er måske at vise, hvor luften sandsynligvis vil synke voldsomt. Ved at synliggøre synk, rotor-udsatte områder og andre farlige strømninger, kan prognosen hjælpe med at identificere den mest sikre vej, bevare størst mulig frigang fra terræn eller den mest sikre exit-plan.

Retro-testet op imod kendte havarier

”Under udviklingen har vi testet den nye hang-prognose mod adskillige historiske ulykker med stærk vind i Alperne. I alle tilfælde viste modellen tydeligt den farlige lokale luftstrøm omkring ulykkesstedet, mens de moderne modeller med lavere opløsning, der blev brugt til sammenligning, overså eller i væsentlig grad udjævnede disse forhold”, siger Matthew Scutter.

En ”retro-prognose” af havari. Her troede piloten, at vedkommende var på vej på finaleglid, svingede om hjørnet mod Bex, men blev mødt af en uforudset modvind på 50 km/t.

”Da vi introducerede SkySights første bølgeprognoser i 2017 blev disse kort mødt med skepsis fra erfarne piloter. Det ændrede sig dog, da mindre erfarne svæveflypiloter lykkedes med at flyve lange flyvninger på læ-bølger ved at følge den røde linje på prognosekortet”, forklarer Matthew Scutter om udviklingen.

”Det er nu et ganske velkendt værktøj, og i baggrunden af fotografier fra bølgeflyvninger rundt om i verden er SkySight-kort integreret i avionics nu et velkendt syn”.

Den nye “Ridge Forecast” er nu tilgængelig i SkySight til planlægning før flyvning og, måske vigtigst af alt, under flyvning via den nye SkySight Inflight-app og WeGlide Copilot.

”Understøttelse kommer også snart til SeeYou Navigator og LX9000-enheder. Vi er også åbne for integration med andre kommercielle partnere!”, lyder invitationen fra Matthew Scutter.

Hangflyvning med SkySight Inflight