Аудио вариометр: незаменимый помощник для парапланеристов

Начинающие, средние, опытные пилоты, участники соревнований, тандемные пилоты: все хотят оставаться в воздухе как можно дольше (даже акробаты!). Это основная функция вариометра: показывать вертикальную скорость (в метрах в секунду в парапланерном мире, в футах в минуту в аэронавтике).

Этот показатель скорости набора высоты (положительные значения) помогает пилоту находить подъемы и лучше их проходить, а также лучше "плыть" и двигаться сквозь воздушную массу, терять минимум высоты, оставаясь около наилучшей возможной скорости набора высоты.
Наконец, скорость опускания (отрицательные значения) измеряет скорость спуска "вниз". Если она слишком высока, это означает, что воздушная масса в данной точке неблагоприятна, поэтому необходимо выйти из этой зоны, найдя лучший маршрут и/или ускорившись.

Зачем летать с варио?

Для человека полет, конечно же, не является естественным и не имеет специального ощущения эволюции в 3D. Как только теряется визуальная привязка к земле, очень трудно понять, поднимается человек или опускается.

Однако, когда я вхожу или выхожу из лифта, у меня хорошее чувство.

Действительно, наш мозг использует три чувства, чтобы понять, движемся мы или нет: внутреннее ухо, проприоцепция и, наконец, зрение.
Затем мозг смешивает эти 3 части информации, чтобы точно знать, где вы находитесь в пространстве, в каком вращательном движении и с каким ускорением.

К сожалению, нам не хватает "абсолютной" информации о скорости: невозможно сказать, с какой скоростью летит самолет или поезд, если шторка опущена.
Даже наши органы чувств могут обманывать нас, например: когда мы находимся в скоростном поезде на станции и поезд рядом с нами начинает движение, мы путаемся, и нашему мозгу трудно понять, действительно ли мы движемся или нет, пока мы не повернем голову, чтобы увидеть платформу станции на другой стороне.

Когда вы находитесь в установившемся термике, ускорения нет, хотя вы продолжаете подниматься, и если вы находитесь далеко от местности, без визуального ориентира, очень трудно понять, действительно ли вы находитесь в термике.

Вариометр дает нам эту недостающую информацию, и ответ находится сразу: мы знаем, едем ли мы вверх или вниз, и с какой скоростью!

Если бы парапланы могли иметь 4-й естественный датчик: альтиметр / барометр в реальном времени.

Как работает вариатор?

Если бы парапланы могли иметь 4-й естественный датчик: альтиметр / барометр в реальном времени.

Как уже отмечалось ранее, для определения своего местоположения в пространстве человеческое тело имеет "3 датчика":

  • гироскоп : внутреннее ухо, которое позволяет следить за вращением (по 3 осям).
  • акселерометр : наша кожа в контакте с землей, сиденьем автомобиля, ремнями безопасности и т.д., что позволяет нам следить за ускорениями (горизонтальными, вертикальными).
  • визуальный справочник : Зрение, которое цепляется за горизонтальные и вертикальные маркеры, чтобы дать абсолютную ссылку на два предыдущих чувства.

 

К сожалению, у нас нет главного средства для определения высоты: виртуальной вертикальной линейки, градуированной, например, в метрах.

Эта недостающая, но присутствующая информация - давление. Действительно, давление напрямую зависит от высоты над уровнем моря. Датчик давления позволяет увидеть снижение давления по мере увеличения высоты над уровнем моря.

В контексте вариометра для парапланеризма абсолютная высота нас мало интересует, нас интересует изменение высоты.
Таким образом, считывая давление очень часто (не менее 50 раз в секунду, в самых быстрых случаях до 100 или 200 раз в секунду), можно, при эффективной обработке сигнала, определить изменение высоты, т.е. вертикальную скорость.

Возможен ли полностью мгновенный вариатор?

Одного измерения давления иногда бывает недостаточно: для измерения вертикальной скорости необходимо изменение давления, поэтому полученная информация всегда немного запаздывает.
Поэтому используется датчик ускорения, чтобы как можно быстрее измерить ускорение (вход в термос): это и есть мгновенный вариатор.
Конечно, этот акселерометрический датчик чрезвычайно чувствителен и требует абсолютной точки отсчета: необходима гироскопическая коррекция.

Таким образом, это целая цепочка измерений (акселерометр, гироскоп, давление), измеряемых более 100 раз в секунду с помощью сложного алгоритма, который выполняется в устройстве, и который позволяет возвращать информацию пилоту совершенно в фазе с его ощущениями.

Алгоритм Технология Instant Vario является эксклюзивным для Stodeus.
Он объединяет информацию от трех датчиков: акселерометра, гироскопа и барометра. Это означает, что пилот получает отклик вариатора "точно" в начале термика, а не только после того, как почувствует в ремнях безопасности, что "он идет вверх". То же самое относится и к выходу из термика, что не менее важно: варио останавливается сразу после выхода из термика.

Другими словами, вариатор точно соответствует ощущениям пилота в ремнях безопасности. Больше нет секундной задержки между входом в термальную зону и началом звукового сигнала вариатора.

Зачем нужен вариометр со звуковой модуляцией?

Для полета нам необходимо 100% зрительного поля, как для безопасности, так и для того, чтобы осознавать все окружающее пространство, которое может помочь нам найти термальные зоны.
Поэтому слуховое чувство гораздо более доступно, поскольку оно используется только для нескольких конкретных фрагментов информации, таких как сминание крыла, изменение относительного ветра или радиовызов.

Использование звука (ноты) передает информацию, отсутствие звука представляет собой отсутствие информации.
Поэтому необходимо модулировать звук (частоту колебаний воздуха) порядка КГц, чтобы можно было передавать практически бесконечную информацию.

Звуковые сигналы, используемые в аудио вариометре, состоят из трех параметров:

  • Частота Высота тона ноты (колебания от низкого к высокому).
  • Время цикла : длительность, в течение которой играется нота, и время паузы.
  • Циклическое соотношение : Соотношение между сыгранной нотой и временем паузы. Например, рабочий цикл 50% дает половину времени воспроизведения и половину времени молчания.

 

При использовании аудио-варио наше слуховое чувство действует в полном взаимодополнении с тремя вышеупомянутыми чувствами и позволяет нам мгновенно и очень точно получать информацию о нашем вертикальном движении.

Мнения конкурентов

"Я не могу представить себе полет по пересеченной местности или бивуак без звука варио. Я настроил его так, чтобы он был очень коммуникабельным в низком подъеме, а затем плато в высоком, если я нахожусь в +7 м/с, я знаю, что иду вверх, не нужно кричать мне об этом! Мне нравится, когда он подает сигнал сразу, без задержки, но иногда я тренируюсь испытывать различные ощущения, специально добавляя задержку, чтобы распознать вход в термальный режим до звукового подтверждения. 

Кроме того, время от времени я ставлю вариатор на бесшумный режим и практикую терминг без вариатора. Это проще, когда вы находитесь близко к земле и когда рядом есть другие пилоты, но иногда, особенно когда вы находитесь высоко или в очень маленьком воздухе, это почти невозможно. Звук вариатора делает полеты гораздо более доступными, поскольку он освобождает наше внимание во время термика, давая нам больше времени для наблюдения за местностью, облаками, планирования следующего перехода или просто любования видом. Существуют решения на солнечных батареях, без ограничений, размером и весом с небольшой спичечный коробок, так почему бы и нет? 

В конце концов, мало найдется звуков более величественных, чем первый гудок после 20 минут кропотливого царапанья на дне кумжа, звук, который затем становится все более устойчивым и быстрым и уносит нас к потолку".


Кинга Машталерз, спортсменка Red Bull X-Alps, флайер бивуака.

"Поначалу мне было немного не по себе от непосредственности реакции нового поколения вариометров. На старых вариометрах вы получали подтверждение о тепловом пузыре после того, как почувствовали его, а теперь вы получаете информацию одновременно с ощущением. Поначалу это сбивает с толку, но теперь вернуться назад невозможно! 

Здорово сразу понять, действительно ли вы идете вверх или просто меньше падаете, чтобы быстрее реагировать и лучше работать".


Жак Фурнье (псевдоним Гранд Джек), международный спортсмен.

Вариос и GPS

Навигационные приборы для парапланов.

Вариос и GPS

Навигационные приборы для парапланов.

Vario Tone Editor: идеальный инструмент для точной настройки вариатора
вашего UltraBip

Здесь вы найдете всю информацию, которая позволит вам в полной мере использовать потенциал Vario Tone EditorНастроечный инструмент UltraBip vario (доступно для всех, даже без UltraBip) .

Vario Tone Editor также доступен в Configurator GPSBip / GPSBip+ (предшественник UltraBip).

Сайт Vario Tone Editor позволяет настраивать 3 параметра, составляющие звук, графическим и интуитивно понятным способом:

Как видно из вышеизложенного, существует 3 основных компонента:

Кривая частоты звукового сигнала :

Кривая времени цикла :

Кривая рабочего цикла :

Какие формы придать кривым?

Важно адаптировать тип звуковой реакции в зависимости от скорости подъема/спуска и уровня катания.

Линейный отклик не позволяет нам максимально использовать наши слуховые ощущения. Более того, гораздо интереснее иметь больше информации о небольших термах +0,5 м/с, медленно увеличивающихся к +1 м/с (коэффициент усиления 100%), чем о монстре +6 м/с, тянущемся к +7 м/с (коэффициент усиления 15%).
Именно поэтому большинство вариаторов предлагают логарифмическую кривую (часто все 3 параметра, с некоторыми вариациями).

Vario Tone Editor позволяет не только изменять эти 3 параметра, но и определять различные типы ответов:

Быстрый ответ (пример):

Демпфированная реакция (пример) :

Сигнализация спуска

Эта функция, вызывающая ужас и ненависть, позволяет пилоту определить скорость снижения, превышающую номинальную скорость снижения планера в неподвижном воздухе (обычно от -0,8 до -1,7 м/с для стандартного планера).

Цель - сообщить пилоту, что он находится в сильно снижающейся воздушной массе, которая приведет к потере высоты и даже к риску посадки, если он задержится в этой зоне слишком долго.

Именно пилот должен установить правильный порог в соответствии со своим уровнем и способностью управлять этой информацией в полете.
В целом, начинающий пилот будет склонен отключить эту функцию, поскольку она может восприниматься как слишком напряженная, пилот среднего уровня захочет установить сигнализацию спуска около -3 м/с, а спортсмен предпочтет установить ее на -2 м/с, даже если это означает, что она сработает сразу после выхода из термика.

Обнуление, или детектор низкого подъема

Этот звук состоит из коротких модуляций, указывающих пилоту на слабую подъемную силу (от -30 см/с до установленной им скорости подъема, по умолчанию +20 см/с), недостаточно сильную для крена, но которая поможет ему найти близлежащий термос.

На рисунке пилот в сером не активировал функцию обнуления, а пилот в зеленом активировал ее. Когда он оказывается в зоне слабого подъема, включается звуковой сигнал обнуления, информируя пилота о том, что он приближается к зоне слабого подъема, еще не оптимальной для обдува, но предлагая ему оставаться внимательным, так как рядом может быть более сильный термаль.

Громкость звука

Вариометры регулируются или всегда должны регулироваться как минимум на 3 уровня громкости, чтобы наилучшим образом адаптировать громкость к использованию. Когда вариометр размещен на шлеме, например, в тандемном полете, минимальный уровень громкости позволяет оставаться незаметным и не мешать пассажиру.
При ходьбе под парусом или с шумным шлемом при относительном ветре будет использоваться средний уровень громкости.
Наконец, в кабине самолета, в положении лежа, в полнолицевом шлеме, требуется большой объем.

Громкость UltraBip (как и всех приборов STODEUS) может быть легко отрегулирована на эти три уровня с помощью бокового переключателя, даже во время полета.

И почему бы не передать информацию другим способом?

Возможны и другие невизуальные технологии, например, вибрация.
Но вибрации, а тем более модуляции (изменения) вибраций, гораздо сложнее для восприятия. Невозможно передать через вибрации столько информации, сколько может содержать звук.

Более того, в их работу можно легко вмешаться. Например, пропущенные звонки на смартфоне, вибрирующем во время ходьбы.

Наконец, это сравнительно энергоемкая технология: масса (устройство, рука, тело) должна быть перемещена (или вибрировать), тогда как звук - это вибрация воздуха (по определению гораздо более легкого).

Пилот несет полную ответственность за безопасность своих полетов, и STODEUS не может нести ответственность за эту статью. Пилот должен сам вносить коррективы в соответствии со своим уровнем пилотирования и способностью управлять этой информацией в полете.