Sport

Inteligentny trimaran François Gabarta

Korzystanie z nowoczesnych technologii w sporcie nieustannie przesuwa granice naszych możliwości. Zaawansowane rozwiązania pozwalają zwiększać wydajność sportowców i ich urządzeń (redukując jednocześnie ich wymiary) oraz co chwila bić rekordy, które niegdyś wydawały się wykraczać poza ludzkie możliwości.

Przez ostatnie trzy lata firma Intel współpracowała z francuskim żeglarzem François Gabartem, aby opracować i zwodować jeden z najszybszych na świecie jachtów wyścigowych. Cel? Wznieść jedną z najbardziej wymagających dziedzin sportu na zupełnie nowy poziom.

Użytkowany przez Gabarta 100-stopowy (ok. 35,5 m) trimaran MACIF klasy Ultime – ufundowany przez francuską grupę ubezpieczeniową o tej samej nazwie – został zwodowany 18 sierpnia 2015 r. Jego budowa trwała 18 miesięcy i pochłonęła łącznie 100 tysięcy roboczogodzin. Jednostkę opracowano z myślą o wydajności, wygodzie i bezpieczeństwie – została wyposażona w zakrzywione płetwy mieczowe niemalże szybujące nad powierzchnią wody.

macif-foils-flying-1024x683-pl

Jacht zadebiutował w listopadzie 2015 roku w regatach Transat Jacques Vabre „Match of Giants”. Za jej sterami stanęli Gabart oraz Pascal Bidégorry, pokonując trasę z Hawr do Brazylii w ciągu zaledwie 12 dni i 17 godzin. Wyprzedzili tym samym drugą z kolei załogę o 76 mil morskich. Wynik ten staje się jeszcze bardziej imponujący, jeśli dodamy, że aż 17 jachtów przewróciło się lub nie dopłynęło do mety z innych przyczyn.

Kolejne wyzwanie Gabarta okazało się jeszcze trudniejsze. Sportowiec zdecydował się na samotny udział w regatach Transat 2016 – rejsie z Plymouth do Nowego Jorku, którego trasa liczy ponad 3000 mil. Inauguracyjny wyścig z tej serii odbył się w 1960 roku, a jego zwycięzcą był sir Francis Chichester, zasiadający za sterami jachtu Gipsy Moth III. Podróż zajęła mu 40 dni. Szacowano, że zwycięzca tegorocznej edycji imprezy pokona ten sam dystans w ciągu… 7 dni [od redakcji: patrz komunikat z ostatniej chwili, pod artykułem].

Gabart_generic1-1024x683-pl

Osiągnięcie tak niezwykłego wyniku wymaga jednak wysiłku żeglarza i samego trimaranu na granicy ich fizycznych możliwości. Uczestnicy regat mogą napotykać wielomilowe odcinki, na których trzeba zmierzyć się z niekorzystnym wiatrem, wzburzonym morzem i nieustającymi falami. Ich naturalnym przeciwnikiem są także góry lodowe i lodowate mgły, a także ryzyko kolizji z łodziami rybackimi, statkami handlowymi, a nawet wielorybami.

Udział w tak niebezpiecznej wyprawie wymaga użycia jachtu o ponadprzeciętnych możliwościach.

 

Biomechaniczna konstrukcja 

Usytuowany w zatoce Plymouth Sound trimaran MACIF przypominał ogromnego cybernetycznego owada – połączenie człowieka i maszyny, w którym żaden z tych elementów nie może funkcjonować bez drugiego.

Bez sternika łódź dryfowałaby bez ładu po powierzchni wody, osiadając prędzej czy później na oddalonej od brzegu mieliźnie. Z drugiej strony, jak przyznaje sam Gabart, bez układu liczników, czujników i komputerów wypełniających wnętrze karbonowej konstrukcji sam nie byłby w stanie zapanować nad swoją jednostką.

Navigation1-1024x683-pl

Udział firmy Intel w projekcie rozpoczął się na etapie projektowania jachtu przez francuską firmę Van Peteghem Lauriot-Prévost (VPLP) i jej dostawcę cyfrowych rozwiązań symulacyjnych, firmę Hydrocean. Wtedy właśnie zastosowano klastry obliczeniowe oparte o procesory Xeon, zlokalizowane z laboratorium HPC firmy Intel w Swindon, aby znaleźć najbardziej efektywną konstrukcję.

– Kształt kadłuba umieszczaliśmy w wirtualnej wodzie – wyjaśnia Gabart. – Testowaliśmy go przy różnych prędkościach, a otrzymane wykresy informowały nas, czy testowany kadłub będzie bardziej odpowiedni dla danych warunków. W ten sposób mieliśmy możliwość dokonywania zmian, aby znaleźć najbardziej optymalny kształt.

Zastosowanie klastrów pozwoliło skrócić cały proces projektowania i optymalizacji do zaledwie trzech tygodni, dzięki czemu zespół był w stanie stworzyć jednostkę o lekkiej konstrukcji, maksymalnie dostosowując kształt jej dzioba.

Innowacyjną konstrukcję wyposażono także w przestronny kokpit, w pewnym stopniu chroniący sternika przed działaniem żywiołów. Jednocześnie Gabart otrzymał dostęp do sterów, wciągarek i wózków szotowych, dzięki czemu może samodzielnie zmieniać 95% ustawień jachtu.

Cockpit1-1024x683-pl

Po stronie rufy umieszczono niewielką kajutę z miejscem do siedzenia, jedzenia i spania. W tej części znalazł się także monitor z ekranem dotykowym – zapewniający dostęp do ogromnej ilości danych generowanych przez urządzenia pokładowe i gromadzonych za pośrednictwem komputera umieszczonego pod pokładem.

– Muszę spędzać w tym miejscu wiele czasu – mówi Gabart. – To centrum sterowania całą jednostką. Tutaj uzyskuję dostęp do danych pogodowych i wszystkich informacji z brzegu. Wszystkie dane spotykają się właśnie w tym miejscu.

Początkowo jacht wyposażono w dwa komputery NUC (Next Unit of Computing) oparte o procesory Intel Core piątej generacji. Zespół uznał jednak, że potrzebne jest uzyskanie większej mocy obliczeniowej przy zachowaniu równie niskiego poboru energii.

Duża ilość danych podlegających zarządzaniu oraz działające w czasie rzeczywistym funkcje przewidywania pogody i optymalizowania kursu wymagały niezwykle krótkiego czasu reakcji systemu. W efekcie zdecydowano się na umieszczenie na pokładzie dwóch komputerów wyposażonych w procesory Intel Core i7 szóstej generacji.

w_prev_macif_1727-1460727369-1024x683-pl

W przypadku tak niezwykłej instalacji kluczowe znaczenie mają jej niezawodność i bezpieczeństwo. Podobnie jak we wszystkich systemach trimaranu MACIF, również w tym aspekcie postawiono na niezbędną asekurację, instalując drugi komputer, drugi monitor, kilka systemów radiowych i nawigacji GPS oraz trzy autopiloty na wypadek awarii.

Do monitorowania parametrów snu Gabart używał dotychczas aplikacji czasomierza dostępnej za pośrednictwem ekranu dotykowego. Dzięki niej mógł także oceniać jakość swojego snu. Takie rozwiązanie wymagało jednak ręcznego wprowadzania danych, co przy krótkim czasie snu nie sprawdzało się zbyt dobrze.

– Sprawdzam, czy wszystko działa jak należy, a następnie robię krótką drzemkę, czasem nawet kilka w ciągu godziny. Po pierwszej drzemce budzę się dosłownie na moment, żeby sprawdzić, czy w pobliżu nie ma innych łodzi. Sprawdzam żagle, a potem robię kolejną drzemkę.

YANN_RIOU_01-10-15_Macif_2687-pl

Firma Intel przekazała Gabartowi urządzenie 2w1 Asus Transformer Book T300 Chi, pozwalające na łatwe przełączanie między trybami pracy laptopa i tabletu. Główny ekran nawigacyjny nie jest widoczny z poziomu kokpitu, dlatego Gabart może używać urządzenia Transformer Book jako samodzielnego komputera lub zewnętrznego wyświetlacza dublującego obraz z głównego systemu.

– To całkiem praktyczne rozwiązanie. Mimo że cały czas jestem blisko komputera, w czasie – na przykład – kierowania jednostką mogę postawić przed sobą mniejszy ekran, aby mieć dostęp do niezbędnych informacji.

 

Patrząc w przyszłość 

Zaangażowanie firmy Intel we współpracę z Gabartem i rozwój trimaranu MACIF wykracza poza aspekty projektowania jachtu i systemów pokładowych. Regaty jachtów nie są sportem wybitnie atrakcyjnym dla widzów. Ciężko w ich przypadku o rozbudowane transmisje telewizyjne i komentarz prowadzony w czasie wyścigów, a dostęp do informacji jest mocno ograniczony.

Systems-below-deck-1024x683-pl

Aby ułatwić odbiorcom utożsamienie się ze sternikiem i jego jednostką, firma Intel zastosował technologię kamer 3D RealSense do stworzenia szczegółowego trójwymiarowego modelu trimaranu. Do jego eksploracji służy aplikacja internetowa pozwalająca poruszać się po pokładzie i odkrywać informacje na temat poszczególnych systemów.

Wszystkie dane gromadzone przez czujniki pokładowe są przekazywane za pośrednictwem serwera opartego o procesor Intel Xeon, umożliwiając śledzenie podróży Gabarta wraz z dostępem do bogatego zbioru danych. Od szybkości i położenia łodzi po tętno i parametry snu sternika – fani zyskali możliwość obserwowania każdego najdrobniejszego detalu na bieżąco.

Podjęto także decyzję o udostępnieniu materiałów 4K 360° w postaci zdjęć, nagrań wideo i filmów poklatkowych rejestrowanych w czasie rejsów Gabarta. Firma Intel postanowiła także uruchomić transmisję 4K 360°, którą umożliwiają technologia Quick Sync Video i układ graficzny Iris Pro. Fani korzystający z zestawów wirtualnej rzeczywistości otrzymali możliwość poruszania się ponad powierzchnią oceanu z prędkością 43 węzłów, tj. blisko 80 km/h.

To jednak jeszcze nie wszystko – trimaran MACIF jest bowiem istnym pływającym laboratorium, w którym nowe technologie są nieustannie testowane i doskonalone.

Binaural-earphones-1024x683-pl

Poddano próbom nowy system komunikacji binauralnej, pozwalający z niezwykłą szczegółowością odzwierciedlać warunki panujące na pokładzie, co z kolei umożliwia ich lepsze zrozumienie przez członków zespołu. Podjęto prace nad rozwiązaniem problemów związanych z obsługą zaawansowanych technologii w wilgotnym i zimnym środowisku za pomocą gestów i poleceń głosowych.

Jak twierdzi sam Gabart, wiele jeszcze można usprawnić. Dotyczy to w pierwszej kolejności autopilota – elementu o największym znaczeniu w czasie samotnych rejsów.

– Na chwilę obecną autopilot dokonuje jedynie pomiarów otoczenia i podejmuje stosowne działania. Gdy za sterami zasiada człowiek, jest on w stanie obserwować swoje środowisko i myśleć w sposób przewidujący – wyjaśnia.

– Czy w przyszłości autopilot będzie w stanie spoglądać przed siebie i mierzyć siłę wiatru na odległość? Być może za kilka lat otrzymamy podobne rozwiązanie. Wtedy będziemy mogli spojrzeć przed siebie i z uśmiechem na twarzy stwierdzić „No dobrze, za 10 sekund wiatr będzie taki a taki”.

Tyle czasu wystarczy doświadczonemu sternikowi na dokonanie oceny warunków i naniesienie odpowiednich poprawek. – Potrzebujemy zaledwie kilku sekund – zapewnia Gabart. – Wystarczyłaby nam wiedza o tym, jakiego wiatru możemy się spodziewać za moment. To byłaby cenna informacja.

 

Z ostatniej chwili: François Gabart 10 maja wpłynął do portu w Nowym Jorku jako pierwszy z uczestników regat Transat. Pokonanie 4634 mil morskich zajęło mu niestety trochę więcej niż planowany tydzień: dokładnie 8 dni, 8 godzin, 54 minuty i 39 sekund. Do ustanowienia nowego rekordu świata zabrakło tylko 25 minut. 

Udostępnij ten artykuł

Podobne tematy

Innowacje techniczne Sport

Przeczytaj w następnej kolejności

Read Full Story