VIDEO: Se den første suksessfulle autonome landingen til modellflyet som er fullt av meteorologiske sensorer. For de bakkenære målingene bruker forskerne nå droner i steden for værballonger.

Mikrofly erstatter værballonger

Gjør værvarselet flere millioner billigere: Her lander det selvkjørende mikroflyet

Nå skal de gjøres helt autonome.

I videoen over gjennomførte værforskerne, som i øyeblikket er på kampanje i Finland, sin første autonome landing med et modellfly fullstappet med værsensorer. Dette markerer det neste skrittet i prosessen med å automatisere meteorologisk datainnhenting.

 – For våre vanlige formål bruker man radiosonder i en sensorpakke som slippes med ballong. Da forsvinner hele pakken med vinden og blir borte. 

Hver pakke, som altså bare kan brukes en gang, koster om lag 3000 kroner. 

– Og vi er ikke så ofte interessert i hva som skjer i de store høydene opp til 25 kilometer, som radiosondene rekker, men bare de lavere en til to kilometerne. Så da sender vi heller opp en SUMO. 

15 flygninger og det lønner seg

En SUMO (Small Unmanned Meteorological Observer) koster 40.000 kroner, men kan til gjengjeld brukes flere ganger.

– Etter rundt 15 flygninger blir det billigere enn med værballongene, forklarer professor i Eksperimentell meteorologi ved Geofysisk institutt ved Universitetet i Bergen, Joachim Reuder, til tu.no. 

Han forteller at de i en tre uker lang kampanje i Frankrike gjennomførte 200 målinger med tre SUMO-fly til 1600 meter høyde. 

Slik ser SUMO ut. Foto:  Joachim Reuder, University of Bergen

Sparte en halv million på en kampanje

– Med værballong ville det ha kostet over en halv million, forteller han. 

De tre flyene de brukte under kampanjen i Frankrike koster definitivt mindre enn den halve millionen det ville kostet å bruke værballonger. I tillegg er noen av de tre flyene fortsatt i bruk

Værforskerne setter opp en meteorologisk mast. Foto:  Joachim Reuder, University of Bergen

Han er for øyeblikket i Finland på en stor internasjonal kampanje, med forskere fra Bergen, Finland, Tyskland og USA. De befinner seg en måned ved den nordlige delen av Østersjøen, på en liten øy rundt 20 kilometer vest for byen Oulu. Her skal de samle mest mulig meteorologisk informasjon. 

De vanskelige temperaturene nær bakken

Forskerne samler data om blant annet vindforhold og temperatursjiktning for å forstå de turbulente utvekslingsprosessene i atmosfæren nær bakken. 

– Værvarslingsmodeller har fremdeles betydelige problemer ved å varsle bakketemperatur i veldig kalde forhold korrekt, sier Reuder.

Han forteller at den varslede temperaturen fra modellene som regel er riktig i 10 til 20 meters høyde over bakken. 

– Men hvis du går ut av huset om morgenen, kan det lett være 10 til 15 grader kaldere. Det er akkurat denne nedkjølingen - i det siste få meterne - som modellene så langt ikke får med seg. Her håper vi å forbedre måten turbulens er behandlet i de numeriske modellene, for å også få den siste biten rett, eller i alle fall bedre, sier han. 

De ubemannede dronene er svært viktig for forskerne. Foto:  Joachim Reuder, University of Bergen

Seks ulike UAV-er

Og det hadde vært definitivt dyrere uten dronene

– De ubemannede dronene spiller en svært viktig rolle i kampanjen. De ulike institusjonene har med seg sine unike droner, med de instrumentene de trenger. 

Fra Universitetet i Bergen har de den tidligere nevnte SUMO. Det lille flyet har med sensorer for temperatur, fuktighet og vind. Men det kan også måle lufttrykk og temperatur på overflaten via infrarøde måling. 

Det er basert på et modellfly-byggesett i plast som alle kan kjøpe fra FunJet av Multiplex. 

– Ja, det er i utgangspunktet et modellfly som har blitt utviklet i en kollaborasjon mellom Geofysisk institutt og en liten bedrift i Tyskland (Lindenberg&Müller Gmbh). 

De bruker både autonomi og radiostyring i kombinasjon. Foto:  Joachim Reuder, University of Bergen

Åpen kildekode

Det er har også vært i et samarbeid med Paparazzi, et åpen klildekode-community for drone- maskinvare- og programvareprosjekt for autoplilotsystemer og grunnstasjonssoftware for alt fra multikoptore til hybridfly. 

Det betyr at mikroflyet kan fly forhåndsdefinerte ruter, som kan endres når som helst via en toveis datalink (2.5GHZ). 

– Bare start og landing er vanligvis gjort manuelt, men kan også automatiseres, forteller Reuder. 

I videoen øverst i saken kan du se forskerne ved Universitetet i Tübingen lande sitt Multi-purpous Ariborne Sensor Carrier (MASC-3) automatisert for første gang. 

MASC-3 som de tyske forskerne bruker. Foto: Joachim Reuder, University of Bergen

– Værballongene er fortsatt svært viktige

Flyet kan teoretisk sett gå så høyt som til 5 kilometer.

– Men det er selvfølgelig avhengig av flygetillatelsen vi kan få. Her i Finland har vi sperret luftrom som vi kan operere i opp til 1900 meter over bakken eller havet, fortellers han.  

Det betyr ikke at de legger all bruk av værballonger på hylla. 

– Nei, de værballongene finnes fremdeles, og de er fremdeles veldig viktige. Hovedsakelig fordi de rekker høyder opp til 20 eller 25 km. Og det er viktig inngangsinformasjon for alle værvarslingsmodeller.

Kommentarer (5)

Kommentarer (5)