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Breve historia de los instrumentos de navegación

Parte 3: Cada vez más rápido

Los sistemas de instrumentos de navegación que se habían desarrollado a finales de los años noventa eran piezas de equipo muy eficaces. El WTP de Sailmath había abierto el camino, logrando nuevos niveles de precisión y capacidad de respuesta mediante el uso de giroscopios de velocidad para corregir los errores en las mediciones de la velocidad del viento y el ángulo del viento que provenían del alabeo y cabeceo del yate (consulta la Parte 2).

Sin embargo, los avances seguían llegando, las embarcaciones eran cada vez más rápidas, y siempre había una demanda por mejorar la velocidad y las tasas de actualización; pantallas más claras, rápidas y de mayor resolución; mayor flexibilidad para la expansión y mayor precisión gracias a mejores sensores y calibraciones. Al comenzar el nuevo milenio hubo innovación en todas estas áreas por parte de los fabricantes establecidos, las empresas de nueva creación, los aficionados y los equipos de navegación profesionales, como siempre había sucedido.

Los nuevos sistemas de alto rendimiento que se desarrollaron en la primera década del 2000 se apoyaron en gran medida en los progresos de la informática general. El hardware se hizo más potente, los protocolos de comunicación mejoraron y los sistemas se volvieron mucho más flexibles. Se podían conectar más y diferentes sensores, y los usuarios podían desarrollar algoritmos a medida para leer o calibrar los sensores y manipular los datos. Esto permitió el cálculo de nuevas funciones de datos que se integraron completamente en el sistema.

"El nuevo desarrollo del sistema WTP se inició en 2004 cuando la CPU se incorporó al sistema operativo Windows CE: era el WTP2", explicó Graeme Winn de Sailmath. "B&G adquirió Sailmath en 2004 y yo me uní a BMW Oracle y continué con el desarrollo; un sistema con redes y archivos DLL se convirtió en una plataforma muy flexible para el desarrollo a medida que requería la Copa América". Para B&G, ser propietario de WTP2 también significó un nuevo hardware y una mejor integración con las pantallas de la empresa a través de su bus de comunicaciones Fastnet.

No obstante, siempre hubo nuevos actores en el mercado, y las personas y empresas involucradas en los instrumentos de navegación en las últimas décadas han hecho un complejo árbol familiar. Aparte de los actores ya mencionados que siguen en activo (como NKE, Ockam y Signet), estaba TackTick, un innovador sistema inalámbrico lanzado en 1997 por los desarrolladores británicos Clive y Mark Johnson.

TackTick se vendió a Sunnto en 2009, y luego a Raymarine dos años más tarde. Raymarine fue una compra por parte de la dirección de la división marítima de Raytheon en 2006 (recuerda que Raytheon compró Kiwitech) y produce una amplia gama de electrónica náutica. Y no hay que olvidar a la multinacional tecnológica estadounidense Garmin, que adquirió Nexus (que provenía de la división de electrónica marina de Silva) para entrar en el mercado.

En el ámbito del alto rendimiento, fue el equipo español de la Copa América el que compró el primer WTP en 1995, y este interés llevó finalmente al sistema de instrumentos Racing Bravo, desarrollado en un hardware similar. Alinghi utilizó los sistemas Bravo para ganar la Copa América en 2007, y luego Oracle en 2010. En la actualidad, FaRo Advanced Systems continúa la tradición española en instrumentos de navegación, mientras que en Dinamarca (antes sede de DanaPlus), Kalle Coster puso en marcha Sailmon en 2014.

También se han producido continuos avances en la tecnología de sensores, en particular en la medición de dos de los cuatro puntos de datos fundamentales esenciales para cualquier barco de competición: la velocidad del barco y el rumbo (las otras dos son la velocidad y el ángulo del viento).

Robert Hopkins instaló un registro de velocidad Doppler Nortek (DVL) a bordo del TP52 Caixa Galicia al final de la primera década, y luego en el PUMA para la Volvo Ocean Race de 2011-12. Este sofisticado sensor permitió medir el flujo de agua en tres dimensiones a diferentes distancias del transductor. Creo que es la primera vez que se ha medido con precisión el margen de maniobra en tiempo real. El INEOS Team del Reino Unido fue un paso más allá en las pruebas para la Copa América de 2021 al utilizar una nueva versión del mismo sensor en un AC75. Era la primera vez que se medía el flujo de agua en 3D alrededor de los "foils" de estos barcos de la Copa.

La medición del rumbo y el movimiento espacial del yate ha seguido evolucionando con los avances en acelerómetros, sensores de rotación, sistemas de navegación inercial y, por supuesto, el GPS. Estos nuevos sensores han permitido eliminar muchos de los errores dinámicos de los sistemas de instrumentos, los picos que se observan en la dirección y velocidad del viento durante las viradas y trasluchadas. Por no mencionar la notable mejora en las predicciones y los datos de las aplicaciones tácticas y de arranque.

Cuando se considera toda esta actividad, es quizás sorprendente que el tradicional anemómetro de copa y veleta siga siendo el método de referencia para medir el viento. Existen sensores de estado sólido, en particular los fabricados por Gill Instruments, la empresa del ex ingeniero de B&G, Mike Gill, pero su falta de integración, peso y resistancia aerodinámica parecen haber desanimado su adopción. Podría ser necesario un cambio en la regla de la Copa América que prohíbe la tecnología Lidar y la "detección a distancia" de la dirección del viento para inyectar innovación en esta área.

La detección de la carga se ha vuelto más robusta y ahora es inalámbrica, por lo que se utiliza en muchos más lugares alrededor de la embarcación. Diversas fueron los principales impulsores en este campo en la década de 1980, pero hay competencia de empresas, como los especialistas en fibra óptica Pixel sur Mer y Cyclops Marine con su gama de sensores de carga Bluetooth Smarttune y Smartlink. Los codificadores digitales rotativos y lineales también han hecho posible medir los ajustes de velas y foils con mayor precisión y fiabilidad.

Todo esto ha creado una imagen mucho más detallada y precisa del rendimiento de la embarcación. No es de extrañar que los paquetes de análisis de datos hayan mejorado para aprovechar toda esta información. El negocio SailingPerformance de Cyrille Douillet nació después de la Copa América de 2007 y ahora ofrece un completo conjunto de herramientas de análisis, además de apoyo especializado a aquellos que lo requieran.

La empresa de ingeniería de competición automovilística Cosworth entró en el mercado con el registrador de datos Pi y el software Toolbox, un paquete de análisis de rendimiento que podía utilizarse (en diferentes versiones) en todo tipo de barcos, desde los de la Copa América hasta pequeños botes de remos olímpicos. Inicialmente apoyado por el ingeniero Alex Reid (que pasó a la Copa América y a Artemis Technologies), este fue otro paquete muy creíble.

El último elemento es la tecnología de visualización, que ha aprovechado el inmenso progreso que se ha producido en las pantallas en general. Las últimas generaciones de pantallas de cubierta, como la Zeus de B&G y más recientemente las pantallas Nemesis, llevan la ligereza, la impermeabilidad, la adaptabilidad, la alta resolución y la capacidad de respuesta a niveles inimaginables para los pioneros de los años 70 y 80 con sus cursores verdes parpadeantes y sus píxeles visibles.

Mientras tanto, el WTP2 de B&G se ha convertido en el WTP3: un sistema abierto impresionantemente rápido y dinámico con módulos de adquisición de datos en serie y analógicos que permiten una expansión casi ilimitada. Curiosamente, los avances en la Copa América (que es realmente donde todo esto comenzó con Dick McCurdy en los años 70) han significado que incluso este nivel de rendimiento y flexibilidad puede ahora quedarse corto para los equipos de la Copa.

Los barcos han sido cada vez más rápidos y complejos, pero el desafío del Deed of Gift de la Copa América de 2010 (y la posterior transición a los barcos con foil) ha aumentado los requisitos para la competición de la Copa América. Ha llegado a un punto en el que incluso los mejores sistemas de instrumentos comerciales podrían ser deficientes en algunas áreas. Afortunadamente (o no, según tu punto de vista), los presupuestos de los equipos han ido aumentando a un ritmo acorde con el rendimiento de la embarcación, y parte de estos recursos se ha volcado en la producción de sistemas de instrumentos especializados construidos desde cero.

Los cambios en el amplio mundo de la informática han hecho que este enfoque sea mucho más viable. El desarrollo de lenguajes de programación, la accesibilidad de rutinas de código abierto y las DLL ha significado que se puedan crear aplicaciones mucho más rápida y fácilmente que en el pasado. La consecuencia es que hoy en día, no es inusual que un equipo de la Copa empiece desde una hoja de papel en blanco y construya su propio sistema según las especificaciones requeridas, para el hardware y el software, como hizo Dick McCurdy en 1970.

Hasta ahora, muy poco de este trabajo ha aparecido en el mundo real, pero no puedo evitar sentir que esta situación va a cambiar. A tiempo, veremos que los instrumentos de navegación hacen más avances a medida que las nuevas innovaciones se filtren desde la Copa y otros equipos profesionales. Tampoco faltan problemas fundamentales por resolver, la cizalladura del viento y el perfil vertical siguen siendo en gran medida imposibles de medir, y todavía no existe un sistema de visión de navegación en tiempo real a un precio accesible para cualquiera que no sea un equipo profesional muy bien financiado. Todavía hay mucho por hacer, y podemos esperar otra emocionante década en el mundo de los instrumentos de navegación.