En kort historia om seglingsinstrument - del 3

Instrumentsystemen för segling som utvecklades i slutet av 1990-talet var mycket effektiva utrustningsdelar. Sailmath WTP visade vägen och uppnådde nya nivåer av noggrannhet och respons genom att använda hastighetsgyroskop för att korrigera fel i mätningarna av vindhastighet och -vinkel som orsakades av båtens pitch och rullning (se del 2).

Utvecklingen stannade däremot inte av, utan båtarna blev allt snabbare och det fanns alltid en efterfrågan på förbättrad fart och uppdateringshastighet, tydligare och snabbare skärmar med högre upplösning, ökad flexibilitet för utbyggnad och ökad noggrannhet tack vare bättre givare och kalibrering. När det nya årtusendet började fanns det innovationer inom alla dessa områden från etablerade tillverkare, nystartade företag, hobbyanvändare och professionella seglingslag – precis som det alltid hade funnits.

De nya systemen med hög prestanda som utvecklades under 2000-talet byggde mycket på framsteg inom allmän datoranvändning. Hårdvaran blev kraftfullare, kommunikationsprotokollen förbättrades och systemen blev mycket flexiblare. Fler och olika givare kunde anslutas och användare kunde utveckla skräddarsydda algoritmer för att läsa av eller kalibrera givarna och ändra data. Detta möjliggjorde beräkningen av nya datafunktioner som var helt integrerade i systemet.

”En vidareutveckling av systemet WTP startades år 2004 när processorn flyttades till operativsystemet Windows CE – detta var WTP2”, förklarade Sailmaths Graeme Winn. ”Sailmath såldes till B&G år 2004 och jag började på BMW Oracle och fortsatte utvecklingen: ett system med nätverk och DLL-filer blev en mycket flexibel plattform för den skräddarsydda utveckling som krävdes för AC [America’s Cup].” När B&G blev ägare av WTP2 innebar det även ny hårdvara och förbättrad integration med företagets skärmar via Fastnet-kommunikationsbussen.

Men det fanns alltid nya aktörer på marknaden, och de människor och företag som var höll på med seglingsinstrument under de senaste årtiondena har skapat ett komplext släktträd. Förutom de redan nämnda aktörerna som fortfarande är aktiva, till exempel NKE, Ockam och Signet, fanns det innovativa trådlösa systemet TackTick som lanserades år 1997 av de brittiska utvecklarna Clive och Mark Johnson.

TackTick såldes till Sunnto år 2009 och sedan till Raymarine två år senare. Raymarine var ett ledningsförvärv från 2006 från Raytheons marina avdelning (kom ihåg att Raytheon köpte Kiwitech) och tillverkar ett brett utbud av marinelektronik. Jag ska inte förbise det amerikanska multinationella teknikföretaget Garmin, som förvärvade Nexus (som kom från Silvas avdelning för marinelektronik) för att komma in på marknaden.

Bland systemen med hög prestanda var det spanska laget i America’s Cup som köpte det allra första WTP år 1995. Det här intresset ledde till att instrumentsystemet Racing Bravo utvecklades på liknande hårdvara. Bravo Systems användes av Alinghi för att vinna America’s Cup år 2007 och sedan av Oracle år 2010. Än idag använder FaRo Advanced Systems den spanska traditionen av seglingsinstrument, medan Kalle Coster i Danmark (där DanaPlus tidigare hörde hemma) startade Sailmon år 2014.

Givartekniken fortsatte också att utvecklas, särskilt vid mätning av två av de fyra grundläggande datadelarna som är nödvändiga för alla tävlingsbåtar: båtfart och kurs (de andra två är vindhastighet och -vinkel).

Robert Hopkins installerade en Nortek Doppler Velocity Log (DVL) ombord på TP52 Caixa Galicia i slutet av 00-talet och sedan på PUMA för Volvo Ocean Race år 2011–12. Denna avancerade givare möjliggjorde mätning av vattencirkulationen i tre dimensioner på olika avstånd från givaren. Jag tror att detta var första gången som avdriften noggrant mättes i realtid. INEOS Team UK tog det ett steg längre i testningen inför America’s Cup år 2021 när de använde en nyare version av samma givare på en AC75. Det var första gången vattencirkulation i 3D uppmättes runt bärplanen dessa Cup-båtar.

Mätningen av båtens kurs och rumsliga rörelse har fortsatt att revolutioneras av framstegen i accelerometrar, rotationsgivare, tröghetsnavigeringssystem och givetvis GPS. Dessa nya givare har gjort det möjligt att eliminera många av de dynamiska felen i instrumentsystemen – spetsarna som syns i vindriktning och -fart under slag och gipp. För att inte nämna den anmärkningsvärda förbättringen i prognoser och data från taktiska appar och startappar.

Om du tänker på all denna aktivitet är det kanske förvånande att den traditionella cupen och flöjelvindmätaren fortsätter att vara den bästa metoden för att mäta vind. Solid state-givare finns, inte minst sådana som skapats av den tidigare B&G-teknikern Mike Gills företag, Gill Instruments, men deras brist på enkel integration, vikt och vindkorrektion verkar ha missgynnat deras fortsatta utveckling. Det kan krävas en förändring av America’s Cups regel som förbjuder Lidar-teknik och vindriktning som ”känner av på avstånd” för att verkligen införa innovation i detta område.

Belastningsavkänning har blivit både mer robust och nu trådlös och används därför på många fler platser på båten. Diverse var drivande inom detta område på 1980-talet, men det finns konkurrens från företag som fiberoptiskspecialisterna Pixel sur Mer och Cyclops Marine med deras sortiment av Bluetooth Smarttune- och Smartlink-belastningsgivare. Digitala roterande och linjära kodare har även gjort det möjligt att mäta inställningar för segel och bärplan mer noggrant och tillförlitligt.

Allt detta har skapat en mycket mer detaljerad och exakt bild av båtens prestanda. Det är inte överraskande att dataanalyspaket har förbättrats för att dra nytta av all denna information. Cyrille Douillets företag SailingPerformance startades efter America’s Cup år 2007 och erbjuder nu en omfattande uppsättning analysverktyg, samt specialiststöd till de som behöver det.

Teknikföretaget Cosworth för biltävlingar kom in på marknaden med Pi-dataloggern och mjukvaran Toolbox, ett paket för prestandaanalys som kan användas (i olika versioner) på allt från båtar i America’s Cup till olympiska gummibåtar. Detta var ännu ett mycket trovärdigt paket som till en början fick stöd av teknikern Alex Reid (som sedan började arbeta med America’s Cup och Artemis Technologies).

Det sista elementet är skärmtekniken, som i allmänhet har utnyttjat de enorma framsteg som har skett för skärmar. De senaste generationerna av skärmar på däck, som B&G:s Zeus och de nyare Nemesis-skärmarna, tar lätt, vattentätt, anpassningsbart, högupplöst och responsivt till nya nivåer som pionjärerna på 1970- och 1980-talet inte kunnat drömma om med sina flimrande gröna markörer och synliga pixlar.

Under tiden har B&G:s WTP2 blivit WTP3: ett imponerande snabbt och dynamiskt, öppet system med seriella och analoga datainsamlingsmoduler som möjliggör nästan obegränsad utbyggnad. Intressant nog har utvecklingen i America’s Cup, där allt egentligen började med Dick McCurdy på 1970-talet, inneburit att även denna nivån av prestanda och flexibilitet nu kan vara otillräcklig för lagen i cupen.

Båtarna har alltid blivit snabbare och mer komplexa, men Deed of Gift-matchen i America’s Cup år 2010 (och efterföljande övergång till bärplansbåtar) har ökat kraven för konkurrens i America’s Cup. Det har nu kommit till en punkt där även de bästa kommersiella instrumentsystemen kan vara otillräckliga inom vissa områden. Som tur är (eller inte, beroende på din ståndpunkt) har lagens budgetar ökat i en takt som matchar båtarnas prestanda, och en del av denna resurs har gått till produktionen av särskilda instrumentsystem som byggts från grunden.

Förändringarna i datorvärlden har gjort denna metod mycket mer användbar. Utvecklingen av programmeringsspråk, åtkomstmöjligheterna för rutiner med öppen källkod och DLL-filer har inneburit att appar kan skapas mycket snabbare och enklare än tidigare. Det innebär att det idag inte är ovanligt att ett lag i America’s Cup börjar från ett tomt pappersark och bygger sitt eget system med de specifikationer som krävs för hård- och mjukvara – precis som Dick McCurdy gjorde 1970.

Hittills har mycket lite av detta arbete återfunnits i verkligheten, men jag kan inte låta bli att tro att denna situation kommer att förändras. Så småningom får vi se seglingsinstrument ta ytterligare steg framåt när nya innovationer sipprar ut från cupen och andra professionella lag. Det saknas inte heller grundläggande problem som återstår att lösas, vindskjuvning och den vertikala profilen är fortfarande till stor del omätbar, och inget seglingsvisionssystem i realtid finns ännu till ett pris som är tillgängligt för andra än mycket väl finansierade proffslag. Det återstår fortfarande mycket göra och vi kan se fram emot ytterligare ett spännande årtionde i seglingsinstrumentens värld.