Navegación Sistemas de enrutamiento para barcos

[Zalata]

No se si esta explicacion va a ser lucida, pero voy a intentarlo. Sin poner formulas ni nada por el estilo.

Enrutamiento para veleros

El punto de partida para el enrutamiento de veleros es tener una prediccion meteorologica a lo largo del tiempo (normalmente en archivos grib, como minimo direccion y velocidad del viento) y la respuesta de la embarcacion a las distintas condiciones meteorologicas (cada programa utiliza un formato propio, y como minimo son las polares basicas de un barco, e.d. la velocidad que tendra para cualquier combinacion de angulo y velocidad del viento).

El objetivo es saber la ruta optima para llegar de un origen a un destino, entendiendo en este caso como la ruta que menos tiempo lleve (puede haber otros criterios de optimizacion, como por ejemplo la mas segura). Para hacer esto se utilizan metodos que se denominan de enrutamiento, routing o routage. Como el problema, desde el punto de vista matematico, es muy complejo, todos los metodos utilizan algun tipo de simplificacion. Segun sea esta simplificacion tendremos unos metodos u otros, que seran mas apropiados a unas aplicaciones o a otras. Una de las simplificaciones mas importantes es la denominada discretizacion, basicamente la unidad minima (de tiempo o distancia) para realizar los calculos. Sin animo de ser completo, se pueden distinguir dos grandes tipos de metodos de enrutamiento segun sea la discretizacion:

• los que hacen discretizacion en el tiempo. Estos se basan en fijar una unidad de tiempo e ir calculando las posiciones en la carta con multiplos de esa unidad. Una de las familias de metodos (porque hay varios) que utilizan esta estrategia se llaman metodos de isocronas, que es el que usa Maxsea.
• los que hacen discretizacion en el espacio. Estos se basan en fijar una unidad de distancia e ir calculando los tiempos para las posiciones en la carta multiplos de esa unidad. Una de las familias de metodos (porque vuelve a haber varios) que utilizan esta estrategia se llaman metodos de rejilla o celdilla, que es el que usa Advantage.

Que es mejor? Pues como todo en la vida, depende del uso que le vayamos a dar, nuestro conocimiento, y el esfuerzo que le queramos dedicar. El problema principal es la incertidumbre que tenemos sobre la prediccion meteorologica (como todos sabemos, a veces incluso aciertan ). Si utilizamos la prediccion sin mas, es posible que la ruta optima despues no lo sea. Si vamos de crucero, igual no es problema. Pero si vamos de regatas, es el gran problema. Cualquier metodo puede servirnos perfectamente, la diferencia fundamental es si nos ayudan a tratar esa incertidumbre. La cuestion es aqui como podemos decirle al metodo que determinada borrasca llega a un punto a una hora con un determinado margen de error (esto no viene en las predicciones habituales, y no lo hacen los programas sencillos). Si esto lo podemos hacer como consecuencia podemos saber si la ruta que tenemos como optima es probable o no que lo sea. Y despues tomamos la decision. Con esto quiero recalcar que al final lo que prevalece es la decision del navegante.

El metodo de las isocronas

1. Es un metodo muy antiguo, ampliamente utilizado por los militares en el campo de batalla. En el caso de los veleros se aplica de la siguiente forma. Se fija un tamaño de isocrona, digamos una hora.
2. Se parte del punto inicial, y se dibuja la polar del barco alineada con la direccion del viento en la prediccion, y escalada en una hora (e.d. si en un punto de la polar nos da 5 nudos marcaremos el punto a 5 millas). Este es el primer frente, que corresponden con todas las posiciones a las que podemos llegar en una hora.
3. Sobre el ultimo frente calculado, se van marcando las polares con la prediccion en los distinos puntos del frente, obteniendose un nuevo frente, que corresponden con las posiciones en las que podemos estar a una hora de las posiciones del frente anterior
4. Repetimos el ultimo paso hasta que un frente sobrepasa el punto de destino

Como se puede deducir, es importante elegir bien el tiempo, ya que tiempos excesivamente pequeños haran muy largo el metodo, y tienpos muy grandes pueden darnos resultados erroneos. Algunos programas nos dejan modificarlos, otros no.

Por ultimo lo que queda es saber la ruta optima. Esta se obtiene de los distintos frentes calculados, partiendo del punto de llegada, utilizando un metodo de grandiente (se une con una linea el punto de llegada con el punto de la isocrona anterior que implique recorrer mayor distancia, y se repite el proceso hasta llegar al punto de partida).

Adjunto una ruta calculada por isocronas, donde se aprecian los frentes (arcos de trazo fino) y los frentes iniciales (arcos de tarzo grueso). Corresponde al recorrido de la Regata de 80 millas de Torrevieja