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Rilevazione del profilo termo-igrometrico nel volo libero. Con MeteoTracker è possibile

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A questo link la nostra pagina e qui le istruzioni su come procedere.

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MeteoTracker è una mini-stazione meteo portatile pensata per misure in movimento. 

Nell’ambito di una proficua collaborazione tra gli ideatori di MeteoTracker e un gruppo di appassionati di volo libero, nella piattaforma web di MeteoTracker sono state implementate una serie di funzionalità ad hoc per questa bella e affascinante disciplina.

Infatti, il contesto del volo libero è uno di quelli in cui, più di altri, tale modalità di rilevazione può apportare un’importante innovazione, in termini di d’analisimonitoraggio della qualità termica dell’area di volo. 

Grazie alla rilevazione dei profili termico e igrometrico è infatti possibile valutare la sussistenza e intensità, in atmosfera, di moti ascendenti o discendenti

MeteoTracker si installa molto facilmente sul mezzo usato per il volo e durante la sessione acquisisce temperatura, umidità e pressione (altitudine) ogni pochi metri.

La APP e la piattaforma web MeteoTracker consentono poi la georeferenziazione, visualizzazione e l’analisi, in tempo reale e a posteriori, dei dati rilevati con diverse modalità: 

  • grafici skew-T 
  • grafici nel dominio del tempo
  • calcolo in tempo reale di parametri quali gradiente termico verticale, dew point e altri
  • visualizzazione su mappa con scala cromatica
  • visualizzazione numerica
  • statistiche

Gli amanti del volo libero possono così disporre di una fonte di conoscenza inedita per la quantificazione ad alta risoluzione spaziale della qualità termica dell’area di volo, sia con finalità di monitoraggio real-time che di elaborazioni successive volte al miglioramento degli strumenti di previsione.

La mini-stazione e la APP MeteoTracker in una sessione di parapendio

Cos’è MeteoTracker

MeteoTracker è una mini-stazione meteo compatta come un mouse. Si posiziona esternamente al mezzo usato per il volo libero (o al veicolo terrestre: auto, bici, monopattino, etc…) tramite la sua base magnetica o altri sistemi di fissaggio e acquisisce il dato di temperatura, umidità e pressione (weatherpoint) con un intervallo spaziale di pochi metri.

Ogni weatherpoint è visualizzato, geo-referenziato e inviato al cloud in tempo reale dalla APP MeteoTracker, alla quale la mini-stazione si connette tramite una connessione BLE.

I weatherpoint confluiscono nel database di MeteoTracker e possono essere analizzati e visualizzati con strumenti grafici e statistici avanzati (mappe, grafici e formati numerici tra loro correlati).

Peculiarità della mini-stazione è il RECS (Radiation Error Correction System), un sistema brevettato che corregge il tipico errore dovuto alla radiazione solare senza la necessità di ingombranti e costosi shield.

L’assenza di strutture schermanti, a sua volta, permette un’ampia esposizione dei sensori alla ventilazione e quindi una notevole rapidità di misura, indispensabile per poter correttamente rilevare le rapide variazioni termiche che si incontrano in mobilità (abbiamo misurato fino a 10.2 °C di variazione in 35 secondi di percorrenza, 400 m di distanza).

La APP MeteoTracker

Limiti attuali nella caratterizzazione termo-igrometrica delle aree di volo

Chi pratica il volo libero, oltre che alla propria esperienza, si deve affidare ai modelli di previsione a scala locale i quali, pur essendo di fondamentale utilità, scontano il limite intrinseco di una marcata approssimazione dell’orografia nei modelli matematici su cui tali modelli si basano. Ciò determina errori che, al livello di dettaglio che serve nel volo libero, possono essere assai rilevanti.

Sotto l’aspetto delle misure, l’unica fonte in grado di fornire dati reali sul profilo verticale termo-igrometrico dell’atmosfera sono i radiosondaggi, che però sono effettuati con una densità spaziale molto bassa (uno ogni diverse migliaia di km quadrati) e quindi molto spesso assai lontani dal campo di volo.

MeteoPhoto scattata durante una sessione su aliante

Caratterizzazione termo-igrometrica sistematica e automatica delle porzioni di atmosfera oggetto delle sessioni di volo. Che innovazione può portare MeteoTracker nel mondo del volo libero.

Misurare i differenziali di temperatura e comprendere i fattori che li determinano è l’esercizio più importante per un pilota di volo libero.

MeteoTracker permette di effettuare rilevazioni accurate e ad alta risoluzione spaziale di dati meteo in volo consentendo di riscontrare le ipotesi che ogni pilota formula per valutare le zone a più alto potenziale termico.

La raccolta, in ogni sessione di volo, di centinaia di weatherpoint, tramite successive elaborazioni SW può essere tradotto in semplici e accurate indicazioni sui potenziali termici dell’area di volo (per es. icone che indicano alta, media o bassa qualità termica, condivisibili in tempo reale con la propria community) non più basate su previsioni ma su dati veri. Per esempio, un volo ricognitivo può fornire in tempo reale la mappa termica di una determinata area di volo e i voli successivi “aggiornare” in tempo reale e automatico tale mappatura sulla base delle nuove misure effettuate.

Oltre che i benefici in termini di monitoraggio in tempo reale, tale approccio, in prospettiva può consentire l’approdo a tecniche di data analysis come il machine learning che, dal raffronto tra gli output previsionali provenienti dai modelli  e i dati raccolti con MeteoTracker, possono generare processi di fine tuning dei modelli da cui ottenere previsioni ottimizzate per specifiche aree (quelle di volo). 

Piattaforma web MeteoTracker – Temperatura e Dew Point vs. Pressure

Le funzionalità di MeteoTracker per il volo libero

Oltre alla raccolta dei dati, MeteoTracker ne consente la visualizzazione e l’analisi con diverse modalità:

  • visualizzazione temperatura, umidità, pressione e altitudine sulla APP in tempo reale e archivio, su grafico, mappa e in formato numerico.
  • calcolo in tempo reale di differenziali di temperatura e altri parametri derivati (dew-point e altri)
  • visualizzazione temperatura, umidità, pressione e altitudine sulla piattaforma web, in tempo reale e archivio, su grafici skew-T e nel dominio del tempo, mappa e formato numerico.
  • selezione dell’area d’interesse su mappa e dell’intervallo di tempo per consentire l’analisi dei weatherpoint di specifiche aree/intervalli temporali
  • modalità fotografica (MeteoPhoto: foto che riportano sull’intestazione i dati meteo rilevati) che consente di documentare lo stato del cielo e associarlo ai dati meteo misurati in quel momento

I test effettuati

Grazie alla preziosa collaborazione di Francesco Fontanesi, Costantino Molteni e Alberto Sabbadini, MeteoTracker è stata testata in volo sui cieli dell’Appennino centrale e settentrionale con sessioni su parapendio e aliante.

Un’attività che, oltre che permettere la raccolta di dati molto interessanti, ha consentito di definire al meglio i requisiti e le funzionalità da implementare nel sistema MeteoTracker per gli appassionati di volo libero.

La sessione del 25 ottobre 2020 su aliante.

Vista sinottica della sessione
La sessione visualizzata sulla web platform
MeteoPhoto scattata durante il volo

Sessione su parapendio del 17 ottobre 2020

Vista sinottica della sessione
La sessione visualizzata sulla web platform

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