Le vent en haute résolution

Comprendre comment le Vector Vario calcule un vent en 3D, de haute résolution.

1 - L’estimation du vent uniquement avec le GPS

Habituellement, le vent est estimé à partir de la position GPS. La méthode consiste à analyser la dérive du centre de rotation de chaque virage. 

Il y a deux limites principales à cette méthode :

  • Comme il est nécessaire d’être en virage pour être actualisée, cette estimation peut rapidement devenir obsolète. C’est particulièrement vrai en montagne, où l’écoulement du vent est complexe, avec une vitesse et une direction qui peuvent changer significativement sur quelques dizaines de mètres.
  • Cette estimation repose sur l’hypothèse que la vitesse air et le taux de virage restent constants au cours des virages, une condition qui n’est pas toujours vérifiée en pratique.

2 - Le calcul du vent avec le Vector Vario

Pour calculer le vent, le Vector Vario effectue un calcul vectoriel qui combine les données du GPS (vitesse sol et trajectoire), la mesure de la vitesse air et le cap magnétique. 

 On peut schématiser le calcul ainsi : 

  • Le vecteur noir (fourni par le GPS) correspond à la trajectoire dans le référentiel terrestre ;
  • Le vecteur bleu combine les mesures de la vitesse air (TAS) et du compas magnétique pour donner la trajectoire dans le référentiel de l’air ;
  • Le vecteur rouge est le vecteur complémentaire qui permet de passer du référentiel de l’air au référentiel terrestre : c’est le vent.
  • L’angle entre les vecteurs noir et bleu (c’est à dire entre le référentiel de l’air et le référentiel terrestre) correspond à la dérive. 

L’intérêt de cette méthode est qu’elle ne repose sur aucune hypothèse simplificatrice et permet d’estimer la direction et la force du vent sur toutes les phases de vol, et pas uniquement en virage. 

La précision de ce calcul dépend de la force et de l’orientation du vent par rapport à la trajectoire de vol, ainsi que la précision des mesures de vitesse air et du compas.

On peut retenir que sur toutes les phases de vol, le résultat est d’autant plus précis que le vent est fort, et la précision est encore plus importante en virage.

3 - Le calcul d’un vent en 3 dimensions

Pour calculer un vent en trois dimensions, il nous manque la composante verticale du vent. Celle-ci correspond au vario Netto.

Vous pouvez lire cet article consacré au vario Netto pour apprendre comment il est calculé. 

4 - La visualisation du vent avec le Vector Vario

Grâce à son calcul vectoriel, le Vector Vario fournit un calcul du vent à chaque instant du vol, sur toutes les phases de vol. Cela permet de caractériser l’aérologie à une échelle spatiale et temporelle pertinente pour le vol en parapente.

C’est une information très précieuse à avoir au cours du vol, mais c’est aussi une information capitale pour les analyses post-vol. C’est pourquoi les données de vent (force et direction) sont également enregistrées avec la trace du vol dans le fichier IGC+.

Pour visualiser le vent enregistré, plusieurs options sont possibles. 

4.1 - Vector Vario Analyser

Le Vector Vario Analyser est le logiciel qui permet de visualiser l’ensemble des informations enregistrées par le Vector vario.
Cet outil permet notamment de visualiser le vent en 2D et de mettre en évidence des corrélations avec d’autres paramètres.

L’exemple ci-dessous montre l’analyse d’un vol grâce au Vector Vario Analyzer, où l’on quitte un vent de nord-ouest (1) pour entrer dans une brise de sud-ouest (2) en basse couche. La couleur de la trace représente la température du point de rosée, qui caractérise l’humidité de la masse d’air indépendamment de l’altitude. On observe que la température du point de rosée augmente au moment d’entrer dans la brise, ce qui montre un changement de la masse d’air.

4.2 - Google Earth

C’est l’outil idéal pour visualiser le vent en 3 dimensions sur l’ensemble du vol. Le vent est indiqué par des traits verts qui se comportent comme autant de manches à air qui seraient attachés à la trace GPS en rouge. Ces traits sont comme portés par le vent, ils n’indiquent pas l’origine du vent. 

Le fichier KML nécessaire à l’affichage de cette trace dans Google Earth peut être généré à partir :

  • du Vector Vario Configurator ;
  • du Vector Vario Analyzer.

Dans le Vector Vario Configurator, cela peut se faire :

  • directement après avoir téléchargé un vol (Option 1) via Bluetooth (BLE) ;
  • à partir des outils dans la barre principale (Option 2), pour convertir un fichier IGC enregistré localement sur votre téléphone/tablette/ordinateur.

Depuis le Vector Vario Analyzer, après avoir chargé le vol, il suffit de cliquer sur le bouton « export flights as .kml ».

4.3 SportsTrackLive

Il est possible de télécharger une trace IGC+ du Vector Vario sur SportsTrackLive. Cela peut se faire depuis le site ou l’application SportsTrackLive, ou encore via le Vector Vario Configurator, d’un simple clic, après avoir récupéré la trace via Bluetooth (BLE).

Sur SportsTrackLive, le replay du vol en 3D est immersif et désormais enrichi par l’affichage des vecteurs de vent, qui sont paramétrables via l’icône Vector Vario sur la barre inférieure. Cela permet de rejouer le vol comme si on y était tout en visualisant l’influence de la masse d’air en temps réel.