Dron: Meteorología y entorno · Lv1 Inicial · unos 18 min
Leer el viento y el cielo
La dirección del viento indica de dónde sopla. El viento del oeste es 270°; no es hacia dónde va.
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Qué aprenderás en esta lección
- Leer la dirección del viento (de dónde sopla) y su velocidad, y explicar la diferencia entre la velocidad media del viento y las ráfagas.
- Explicar cómo cambian la velocidad del dron respecto al suelo y el tiempo de un trayecto hacia barlovento y hacia sotavento, y qué ocurre cuando el viento supera la capacidad del dron.
- Explicar cómo afectan la lluvia, las tormentas eléctricas, la niebla y la temperatura al dron, a la batería, a la visibilidad y a la seguridad del piloto.
- A partir de la información del viento y del cielo, decidir con argumentos si volar, esperar o cancelar.
Leer el viento
¿De dónde sopla el viento?
El viento no se ve, pero para un dron pequeño es uno de los factores que más pueden alterar un vuelo. El viento se lee con tres datos: la dirección del viento (de dónde sopla), su velocidad (qué tan fuerte es) y las ráfagas (viento que arrecia de pronto).
La dirección del viento es la dirección de la que sopla, medida en el sentido de las agujas del reloj con el norte como 0°. (En los informes meteorológicos y aeronáuticos el norte suele escribirse 360°, y 0 puede significar calma.) El viento del oeste, que viene del oeste, es 270°. Leer «270°» como «viento que va hacia el oeste» es leerlo al revés.
La velocidad media del viento es la velocidad promediada durante un tiempo fijo (a menudo unos 10 minutos). Las ráfagas, fuertes solo durante un momento, quedan ocultas dentro de la media. El dron reacciona al «viento que sopla ahora mismo», así que no mires solo la media: mira también el valor del momento más fuerte. Cada fuente calcula la media de forma distinta, así que, al leer un número, comprueba también su definición. En Japón, las observaciones y los pronósticos suelen dar la velocidad del viento en m/s, pero los informes meteorológicos aeronáuticos (como el METAR) usan kt, y las apps a veces km/h o mph. Comprueba siempre la unidad. 1 m/s = 3.6 km/h. Que un viento flojo en el suelo suele ser más fuerte en altura lo calcularás en el siguiente nivel.
Cómo se mueve el dron en el viento
El dron avanza por el aire a su velocidad aerodinámica (su velocidad respecto al aire). Si va hacia barlovento, el viento lo empuja hacia atrás y su velocidad vista desde el suelo (velocidad sobre el suelo) baja. Si va hacia sotavento, el viento lo empuja y va más rápido.
Velocidad sobre el suelo = velocidad aerodinámica + viento a favor (hacia sotavento)Estas fórmulas valen cuando el viento viene justo de frente o justo de atrás. El viento de costado se descompone en componentes en el siguiente nivel.
Supón una velocidad aerodinámica de 10 m/s, un viento de 2 m/s y 100 m por tramo. Hacia sotavento tardas 100 ÷ 12 ≈ 8.3 segundos, y al volver hacia barlovento, 100 ÷ 8 = 12.5 segundos: unos 20.8 segundos en total. Es un poco más que los 20 segundos de un día sin viento. Pasas más tiempo en el tramo lento, así que el tiempo que añade el viento en contra es mayor que el que ahorra el viento a favor. En la demo de abajo, compara la velocidad sobre el suelo hacia barlovento y hacia sotavento.
Pruébalo tú mismo: Esta escena se puede probar dentro de la lección.
Ejercicios de esta parte (se resuelven dentro de la lección)
- Recorrer las puertas y aterrizar en un día de viento
Los límites ante el viento y el efecto del tiempo
Cuando el viento supera la capacidad del dron
Todo dron tiene un límite de fuerza que puede oponer al viento. Mientras el viento es flojo, también avanza hacia barlovento, pero cuanto más se acerca el viento a ese límite, más despacio va hacia barlovento.
Cuando el viento supera ese límite, el dron no avanza aunque inclines el stick hacia barlovento y, si lo sueltas, el viento lo arrastra a sotavento. En modo GPS ocurre lo mismo: solo mantiene la posición porque no deja de generar empuje contra el viento.
El manual indica una referencia de la fuerza de viento con la que se puede volar: es la resistencia al viento. Supón que el dron ficticio de este curso tiene una referencia de 10 m/s. La primera gráfica de viento tenía una media de unos 6 m/s y parece dejar margen, pero las ráfagas llegan a unos 11 m/s y superan la referencia. No decidas solo con la media: incluye las ráfagas y deja margen por debajo de la referencia.
Cuanto más vuelas contra el viento, más empuje usas y más rápido tiende a gastarse la batería. Ir hacia sotavento puede ser fácil, pero la vuelta será con viento en contra. Planifica dejando suficiente para regresar.
Cómo afectan al vuelo la lluvia, las tormentas, la niebla y la temperatura
Un dron es un conjunto de electrónica de precisión. Además del viento, la lluvia, las tormentas eléctricas, la niebla y la temperatura afectan al vuelo. Veamos en orden qué ocurre en cada caso y cómo prepararse.
- Lluvia: el agua que entra en la electrónica puede causar averías, y la lente de la cámara también se moja. Anticipa con el radar de lluvia cuándo empezará a llover y aterriza antes. Aunque el dron se anuncie como resistente al agua, úsalo dentro de las condiciones del manual.
- Tormenta eléctrica: un cumulonimbo, nube que se desarrolla muy alto, puede traer rayos, vientos fuertes repentinos, lluvias fuertes breves y granizo. Si oyes truenos, aterriza de inmediato y ponte a cubierto.
- Niebla y atardecer: la distancia que alcanzas a ver (visibilidad) se acorta, y dejas de ver la posición y la orientación del dron. Vuela solo dentro de lo que ves y aterriza antes de perderlo de vista.
- Frío: el voltaje de la batería tiende a bajar y la capacidad utilizable disminuye. Mantén la batería caliente hasta justo antes de usarla y, tras despegar, haz primero un vuelo estacionario para comprobar el voltaje.
- Calor: el dron y la batería se calientan, y el aire menos denso reduce tu margen de empuje. No los dejes al sol y dales descansos entre usos.
Si oyes truenos, da por hecho que ya estás dentro del alcance de los rayos, aunque no llueva y aunque la tormenta esté lejos. Bajo un cumulonimbo, el aire frío desciende hasta el suelo y se extiende, y la dirección y la velocidad del viento pueden cambiar de golpe antes de la lluvia. Si oyes truenos, no sigas: primero aterriza y luego ponte a cubierto.
Con frío, el voltaje de la batería tiende a bajar y la capacidad utilizable también disminuye. Mantén la batería caliente hasta justo antes de usarla y, al despegar, haz primero un vuelo estacionario para comprobar el voltaje. Para manipularla, sigue las instrucciones del fabricante de la batería. Las características de descarga se estudian en detalle en el campo de aeronave y electrónica.
Ejercicios de esta parte (se resuelven dentro de la lección)
Leer el cielo y decidir
Leer los cambios del cielo
La información meteorológica no se mira una vez y ya. Actualízala una y otra vez: la víspera, la mañana del día del vuelo, en el lugar y durante el vuelo, desde antes de despegar hasta el final.
- Pronóstico (la víspera y la mañana del día del vuelo): indica el viento, la lluvia y las tormentas previstos. Puede fallar, así que vuelve a revisarlo la mañana del día del vuelo.
- Radar de lluvia: muestra dónde están ahora las nubes de lluvia y hacia dónde se mueven. Algunos incluyen una predicción a corto plazo, pero su precisión es limitada.
- Observación en el lugar: dirección y velocidad del viento y estado del cielo. Con banderas, el movimiento de los árboles y un anemómetro, comprueba el viento aquí y ahora. El pronóstico no te dice nada del «aquí y ahora».
- Vigilancia durante el vuelo: presta atención a los cambios bruscos del viento, al viento frío, a los truenos lejanos y a las nubes oscuras que se extienden.
La dirección del viento cambia de golpe, empieza a soplar un viento frío, se oyen truenos a lo lejos, las nubes oscuras se extienden deprisa. Si ves aunque sea una de estas señales, aterriza primero, antes de investigar la causa. Una vez abajo, tendrás tiempo para comprobarlo.
Volar, esperar o cancelar
Quien decide es el piloto al mando (PIC). Hay tres respuestas posibles. Ante la duda, inclínate no por volar, sino por esperar o cancelar.
- Volar: Cuando se cumplen los criterios y tienes margen tanto de viento como de batería. Durante el vuelo, sigue revisando los criterios.
- Esperar: Cuando no se cumplen los criterios o falta información. Mientras esperas puedes hacer cosas: seguir observando, cambiar la hora, acortar el plan, etc.
- Cancelar: Cuando no se cumplen los criterios o la situación sigue sin estar clara. Explica el motivo al cliente y déjalo para otra ocasión.
Fija los criterios de antemano, antes de tener que dudar
- Si las ráfagas alcanzan la resistencia al viento indicada para el dron, no volar.
- Si se oyen truenos, aterrizar de inmediato. Si se acercan nubes oscuras, suspender el plan.
- Si la visibilidad se acorta y cuesta ver la posición y la orientación del dron, aterrizar.
- No usar tal cual una batería fría o caliente.
Lo que exige la normativa de Japón se aprende en f6, «Dónde se puede volar y dónde no». En la operación real, sigue la más estricta entre la normativa, el manual del dron y las normas del operador (compruébalo). El briefing, en el que se fijan de antemano los criterios de decisión, se trata en f8, «Fundamentos de un equipo de operaciones».
Ejercicios de esta parte (se resuelven dentro de la lección)
- Ribera al atardecer, se acercan nubes
Resumen
- La dirección del viento indica de dónde sopla. El viento del oeste es 270°; no es hacia dónde va.
- Mira las ráfagas, no solo la media. Usa la resistencia al viento de referencia con un margen que incluya las ráfagas.
- Hacia barlovento avanzas despacio y hacia sotavento, rápido. Cuando el viento supera la capacidad del dron, este es arrastrado incluso en modo GPS.
- La lluvia, las tormentas eléctricas, la niebla, el frío y el calor requieren cada uno su preparación. Ante la duda, inclínate por esperar o cancelar, y fija tus criterios de decisión antes de volar.
En el Lv2 descompondrás el viento en componentes de frente y de costado, estimarás con números cómo cambian el viento la densidad del aire y la altura, y tomarás decisiones leyendo METAR, TAF y datos de la Japan Meteorological Agency (JMA).
Términos de esta lección
- dirección del viento
- La dirección de la que sopla el viento, medida en grados en el sentido de las agujas del reloj con el norte como 0° (en los informes el norte suele escribirse 360°). El viento del oeste es 270°; no indica hacia dónde va el viento.
- velocidad media del viento
- La velocidad del viento promediada durante un tiempo fijo (en las observaciones meteorológicas suele ser de unos 10 minutos). Las ráfagas, fuertes solo durante un momento, quedan ocultas en esta media.
- ráfaga
- Viento que sopla de pronto más fuerte que la media durante un breve lapso, de unos pocos segundos. A menudo también cambia bruscamente de dirección y altera la actitud y la posición del dron.
- barlovento
- El lado del que viene el viento. Al volar hacia barlovento, el viento te empuja hacia atrás y avanzas más despacio.
- sotavento
- El lado hacia el que sopla el viento. Hacia sotavento avanzas rápido, pero volver hacia barlovento cuesta tiempo y batería extra.
- velocidad aerodinámica
- La velocidad del dron respecto al aire. Con viento en contra es mayor que la velocidad que se ve desde el suelo (velocidad sobre el suelo).
- velocidad sobre el suelo
- La velocidad con la que el dron avanza respecto al suelo. Si el viento viene justo de frente o justo de atrás, se resta la velocidad del viento a la velocidad aerodinámica (viento en contra) o se suma (viento a favor). El viento de costado se descompone en componentes.
- resistencia al viento
- Referencia de la fuerza de viento con la que el dron aún puede mantener su actitud y su posición. Compruébala en el manual de tu modelo y deja un margen que tenga en cuenta las ráfagas, no solo la media.
- cumulonimbo
- Nube que se desarrolla muy alto en el cielo. Puede traer rayos, ráfagas, lluvias fuertes breves y granizo. Deja de volar antes de que se acerque.
- visibilidad
- La distancia hasta la que se puede ver. La niebla, la lluvia y el atardecer la acortan. Termina el vuelo antes de dejar de distinguir la posición o la orientación del dron.
Compruébalo con tus manos
Esta página es el texto de la lección. Los ejercicios y los simuladores se usan dentro de la lección.
Actualizado el · Los simuladores son modelos simplificados con fines educativos