Meny

Landing på glatt rullebane blir tryggere med matematikk og Big Data

De norske flyselskapenes piloter er best i verden når det gjelder landing på vinterføre - og får hjelp av modellering og datainnsamling. Foto: Oslo Lufthavn AS / Espen Solli

De norske flyselskapenes piloter har lenge vært best i verden til å lande under vanskelige vinterforhold. Nå er de blitt enda flinkere, fordi massiv datainnsamling og matematiske modeller sørger for at de vet hvor glatt rullebanen er – lenge før hjulene treffer bakken.

Alle som har kjørt bil på glatt føre kan forstå litt av den situasjonen piloten i et passasjerfly står overfor før en landing om vinteren. En vanlig personbil veier under to tonn og kjører sjelden fortere enn 80-90 km/t på vinterføre – hvis føreren har litt vett – mens et passasjerfly kan veie over 60 tonn under landing, med en hastighet på opptil 270 km/t.

– Under slike forhold er det naturligvis en fordel hvis piloten vet hvor glatt det er på rullebanen i god tid før landingen begynner. Da kan piloten beregne den beste fordelingen av bremseeffekt mellom de tre systemene som står til rådighet: Hjulbremsing, motorbremsing og flapsbremsing, forteller professor Arne Huseby ved Matematisk institutt på UiO.

flyplasser med iris

Alta lufthavn; Bergen lufthavn, Flesland, Bodø lufthavn; Hammerfest lufthavn; Harstad/Narvik lufthavn, Evenes; Haugesund lufthavn, Karmøy; Kirkenes lufthavn, Høybuktmoen; Kristiansand lufthavn, Kjevik; Kristiansund lufthavn, Kvernberget; Lakselv lufthavn, Banak; Oslo lufthavn, Gardermoen; Stavanger lufthavn, Sola; Svalbard lufthavn, Longyear; Tromsø lufthavn; Trondheim lufthavn, Værnes; Ålesund lufthavn.

Huseby har vært sentral i utviklingen av informasjonssystemet IRIS (Integrated Runway Information System), som nå er i bruk ved 16 norske flyplasser. Flyplassene har egne værstasjoner og temperaturmålere i rullebanene, og systemet samler inn en mengde data om alle forhold som kan påvirke flyenes bremselengde. Dataene brukes til å beskrive forholdene på hver enkelt flyplass på en femtrinnsskala fra «Poor» til «Good».

Les også: Kan 3D-printede "helikopterfrø" fly lenger enn de naturlige?

Styres fra en server i Bergen

I dag fungerer IRIS slik at en dataserver i Bergen fortløpende tar imot vær- og banedata fra 16 norske flyplasser. Gjennom hele vinteren kjører serveren en spesialutviklet algoritme med ett minutts mellomrom – og dersom beregningene viser at landingsforholdene er vanskelige, sendes et varsel til bakkemannskapene ved den aktuelle flyplassen. De får varselet opp på en dataskjerm og kan formidle informasjonen videre til pilotene.

– Varselet fra serveren går altså ikke direkte til pilotene, fordi dette primært skal være et støttesystem for bakkemannskapene. Årsaken er blant annet at kommunikasjonen til pilotene er underlagt et veldig strengt internasjonalt regelverk, forteller Huseby.

Seniorrådgiver Stig Jone Nevland ved Avinors seksjon for flysidedrift har bare rosende ord om IRIS-systemet.

– Avinor ligger i verdenstoppen når det gjelder vinterdrift av flyplasser, og IRIS-systemet har bidratt vesentlig til dette. I tillegg har vi satset mye på opplæring, forteller Nevland.

– Det var mye vanskeligere å utvikle dette systemet enn alle trodde til å begynne med. Det vanskeligste lå i at vi måtte kombinere mange ulike fagdisipliner, forteller professor Arne Huseby. Foto: Bjarne Røsjø/UiO

– Vi har fått gode tilbakemeldinger fra flyselskapene på vinterdriften vår, og pilotene forteller at IRIS er et nyttig støtteverktøy som gir dem mer nøyaktige friksjonstall. SAS og Norwegian er faktisk så fornøyd at de har gitt oss tilgang til sensitive flydata over mange år. Dermed er det ingen andre i verden som sitter med bedre data enn Avinor når det gjelder det vi kaller friksjonsbegrensede landinger, altså landinger på glatt rullebane, tilføyer Nevland.

Les også: Grønland i 3D gir ny innsikt

Sjarmerende idé …

Initiativet til prosjektet kom opprinnelig fra Avinor, som omkring århundreskiftet så et behov for å gi bedre informasjon til piloter som skulle lande i Norge under vinterforhold.

– På den tiden måtte bakkemannskapene stenge rullebanen for å sende ut en mann med en bil påmontert en friksjonsmåler når de så at forholdene kunne bli vanskelige. Deretter ble det utarbeidet en såkalt SnowTam-rapport (Snow Warning To Airmen) med blyant og papir, og det hele var nokså tungvint. Dessuten var friksjonsmålingene ganske upålitelige, forteller Huseby.

Avinor begynte forbedringsprosjektet med å digitalisere og automatisere rapportformatet, men hadde også en ambisjon om å utarbeide banerapporter uten å måtte stenge rullebanen for å gjennomføre friksjonsmålinger. Det burde jo kunne gå an å måle en rekke faktorer som for eksempel temperatur i bakken og lufta, luftfuktigheten og nedbørsmengder, samt siktmåling og vindhastighet. Det var en sjarmerende idé, forteller Huseby.

Les også: Teleskopet som fløy fra Sverige til Canada

... men den var for enkel

– Det ble gjennomført en forstudie som tydet på at det burde gå an å påvise en statistisk sammenheng mellom værparametere og baneforhold. Optimismen

Rullebanene må naturligvis stenges under brøyting, men det er ikke lenger nødvendig å stenge for å gjennomføre friksjonsmålinger. Foto: Espen Solli, Oslo Lufthavn AS.

rådet, og i 2004 og 2005 samlet vi inn en mengde værdata. Vi samlet også inn store mengder data fra flyene som hadde landet: bremsetrykk, flapsposisjon, motor-reversering og pådrag, flyets vekt og landingshastighet. Tanken var at man skulle finne en sammenheng som deretter kunne brukes til å utarbeide varsler til pilotene, forteller Huseby.

– Men det viste seg snart at den sjarmerende ideen også var naiv. Vi skjønte etterhvert at sammenhengene mellom værdata, flydata og bremseeffekt var veldig kompliserte. Ett av problemene var at sammenhengene mellom en rekke forhold, som friksjon og temperatur, ikke er lineære. Det vet alle som har forsøkt å smøre ski til bruk ved ulike temperaturer, forteller Huseby.

På dette tidspunktet ble også Avinors meteorolog Marit Rabbe trukket med i Iris. Basert på hennes innsikt ble det beskrevet en rekke scenarier som kunne skape vanskelige landingsforhold, og professor Huseby omformulerte scenariene til et matematisk språk som kunne forstås av en datamaskin.

– Dette var avgjørende for å komme videre i prosjektet. Vi måtte også ta hensyn til at baneforholdene i øyeblikket kan være et resultat av temperaturendringer og andre ting som kan ha skjedd opptil fire timer i forveien, forteller han.

Boeing var veldig interessert

På dette tidspunktet manglet deltakerne i IRIS-prosjektet fortsatt opplysninger om hvor mye passasjerflyenes ulike bremsesystemer – hjulbremsing, motorbremsing og flaps-justering – bidrar til den totale oppbremsingen.

– Løsningen ble at vi dro over til Boeing i USA, som var veldig interessert i det vi jobbet med. De hadde allerede utarbeidet en modell med data fra en rekke landinger, og med data fra den modellen kunne vi interpolere oss fram til ganske gode estimater for flyenes opplevde friksjon på ulike rullebaner, forteller Huseby.

Arne Huseby og kolleger som fysikeren Alex Klein-Paste ved NTNU har nå i fellesskap utviklet en værmodell, en nedbørsmodell og en banemodell. Disse modellene kjøres på serveren i Bergen gjennom hele vinterhalvåret. IRIS-systemet byr på flere fordeler enn at landingene blir mindre stressende for pilotene og tryggere for passasjerene, forteller Huseby.

– Hvis piloten får beskjed om at rullebanen er tørr og har god friksjon, kan hjulbremsene brukes så mye som mulig allerede kort etter landing. Da slipper piloten å bruke opp mye drivstoff under motorbremsingen, og det er en fordel for både miljøet og kostnadene. I tillegg kan bakkemannskapene redusere bruken av kjemikalier på rullebanen hvis IRIS viser at landingsforholdene er gode, utdyper han.

IRIS-systemet er foreløpig ikke blitt eksportert, men både Huseby og Nevland har merket en viss interesse fra andre land med et klima som likner det norske.

Tverrfaglighet og Big Data

– Det var mye vanskeligere å utvikle dette systemet enn alle trodde til å begynne med. De matematiske og statistiske metodene som brukes, er ikke så kompliserte, men det vanskelige lå isteden i at vi måtte kombinere mange ulike fagdisipliner: matematikk, statistikk, fysikk og meteorologi, samt kunnskap fra piloter, bakkemannskaper og flyfabrikanter. Jeg har i hovedsak fungert som en katalysator, som har oversatt de involverte fagdisiplinenes kunnskaper til matematikk, forteller Huseby.

– Det har også vært en utfordring at vi etterhvert måtte håndtere veldig store datamengder. I dag tikker det inn en mengde data fra 16 norske flyplasser hvert eneste minutt i vinterhalvåret. Alt sammen blir lagt inn i en SQL-database ( Structured Query Language (link is external)), hvor algoritmen vi har utviklet gjør kontinuerlige søk til de daglige varslene.

– Jeg hadde på ett tidspunkt åtte datamaskiner i sving for å gjøre statistiske analyser av landingene flere år tilbake, og den analysen tok flere uker. Nå har vi strukturert dataene på en smartere måte, som gjør slike analyser mye raskere, smiler Huseby.

Stig Jone Nevland forteller at Avinor er så fornøyd med IRIS, og med samarbeidet med forskerne ved UiO og NTNU, at de tar sikte på å underskrive en forlenget samarbeidsavtale.

– Det kan også bli aktuelt å ta IRIS-systemet i bruk på flere norske flyplasser. Kanskje ikke på flyplasser som Røst, hvor det er typisk to helikopterlandinger om dagen, men på for eksempel værutsatte flyplasser på Nordvestlandet. Datateknologien har jo gjort så store fremskritt at det er realistisk å installere systemet også på litt mindre flyplasser enn de som allerede bruker det i dag, sier Nevland.

Saken er først publisert på Titan.uio.no

Mer fra ABC Nyheter
Siste fra forsiden
11:07 Telia Norge kutter 240 årsverk10:58 Ari Behn bryter tausheten om Märthas nye forhold10:55 Forskere: Havet kan stige over 2 meter hvis utslippene fortsetter10:46 Macron i ordkrig med Bannon10:28 Kallmyr diskuterer Schengen-grenser i Kirkenes10:27 Tidligere dommer erkjente straffskyld for overgrep10:20 Solskjær, Berg og Johnsen med i Uniteds jubileumskamp10:19 Besteg Mount Everest to ganger på en uke09:35 Semenya tar seg ikke stoppe av IAAF09:07 Widodo vant valget i Indonesia09:06 Mopedfører mistet livet i Oppland08:59 Vil lovfeste at Oljefondet kun skal investere i utlandet08:58 EM-kvalkampene ryker for Sørloth08:58 Vannforsyningen truet i Libyas hovedstad08:57 Få i Norge har jodtabletter08:35 Livsfarlige, utenlandske vogntog: – Sjokkert over handlingslammelsen08:27 Skandalehelikopteret kollapset: – Vi jobber med å forstå08:25 28-åring siktet for terror i Christchurch07:25 Religionsprofessor fulgte sjaman-foredrag: – Savnet kritisk dialog06:56 Mann knivstukket i Oslo – mann pågrepet06:41 Italia reddet VM-status etter straffer mot Østerrike06:38 Tre håndskrevne testamenter funnet i Aretha Franklins hjem06:31 Franskmann dømt til døden for narkosmugling i Indonesia06:22 «Superhelg» i fare etter publikumssvikt06:18 Mann fløyet til sykehus etter båtulykke05:55 Pensjonistene krever forhandlingsretten tilbake05:50 Dette skjer i dag05:30 Våpnene strømmer til Libya – frykt for stedfortrederkrig05:14 Iran: Motstand er vårt eneste valg05:00 LO: – Rike bør betale mer enn fattige i bommen04:33 Formel-1-legenden Niki Lauda er død04:32 Ingen avtale signert om overgang i Sudan04:06 Huaweis grunnlegger sier USA undervurderer selskapet03:59 Storbyene støvsuger distriktene for politiårsverk03:42 Regjeringen vil forhindre bruk av oljefondet i Norge03:01 USA utsetter Huawei-forbud til august02:43 Milliontap for lakseoppdrettere i Troms og Nordland02:13 Maduro foreslår nyvalg Venezuela02:06 100 nye lærere ansettes i Oslo01:36 Joko Widodo vant valget i Indonesia01:13 Dommer sier Trump må opplyse om egne regnskaper00:49 Forslag om ytringsfrihetskommisjon får støtte23:58 Mann tatt hånd om etter å ha klatret i Eiffeltårnet i seks timer23:53 Borgen ber regjeringen minske forskjellene i Oslo23:00 Politisk tungvekter vender hjem til Kongo etter tre år i eksil22:52 Mann siktet for voldtekt pågrepet etter tre og et halvt år22:34 Trump beordrer McGahn til å nekte å møte i høring i Kongressen22:20 Anti-bompengeparti størst på meningsmåling i vestlandskommune22:11 Fant 600.000 kroners gullklump med metalldetektor21:59 Helsekostfirma anker TV 2-dom til lagmannsretten21:55 Mexico legger fram utviklingsplan for Mellom-Amerika21:47 Milliontap for lakseoppdrettere i Troms og Nordland21:46 Rasende libanesere protesterer mot store budsjettkutt21:19 To nye mål for toppscorer Tarik Elyounoussi21:04 Aldri før har mer penger vært lyst ut til forskning i bedrifter20:56 Omoijuanfo scoret hattrick for Molde20:37 Legionellasmitte funnet på Radiumhospitalet i Oslo20:29 Alle ytre høyre-ministre forlater regjeringen i Østerrike20:28 16-åring fra Guatemala døde på grensestasjon i Texas20:08 Märtha Louise til pressen: – Dere har et valg19:57 Prosessen med å få Assange utlevert til Sverige har startet19:56 Direktorater kan bli rammet av streik19:23 Sjiraffene kan ende opp på den globale rødlista19:02 Ford kutter 7.000 jobber18:44 To personer skadd i slagsmål på Grønland i Oslo18:34 IS-fanger drepte betjenter og medfanger, og tok gisler18:13 Danske sosialdemokrater vil finansiere økt velferd med flere skatter og avgifter18:00 Hydro: Restriksjonene i Brasil opphevet, Alunorte kan gjenoppta full produksjon17:52 Børsen startet uka i pluss17:42 Flere romfolk i slagsmål i Oslo17:31 Dette gjør Kystvakten for å bli kvitt de døde kjempehvalene17:30 Ap sier nei til nedlegging av trafikkstasjoner17:24 Støre om bompenge-hastemøte: – Et uttrykk for manglende kontroll17:12 Tysk par glemte nyfødt baby i taxi17:06 71-åring dømt for seksuell handling med åtteåring16:42 Faren i Varhaug-saken er tiltalt for bevispåvirkning16:37 Etterslepet krymper i EØS16:26 Strid om fremtidens spillmarked i Norge16:21 Nigel Farage truffet av milkshake16:12 Sinker som lager kø risikerer å betale dyrt16:06 Fare for flom flere steder østafjells15:52 Ordkrigen mellom USA og Iran fortsetter15:48 Tidligere statssekretær i Ap til First House15:16 Legger ned 22 trafikkstasjoner14:56 Stjernen berger økonomien og kan hente nye spillere14:52 Ansatt i Fellesforbundet dømt for millionunderslag14:47 – Britiske hysj-styrker til Persiabukten14:40 Nav-sjef positiv til å øke nedre pensjonsalder14:39 Syrer dømt til tolv års fengsel for terrorplanlegging i Danmark14:31 Innkaller til krisemøte om bompenger14:26 Arkeologer advarer mot ny flyplass nært Machu Picchu14:05 Stanser økte bompenger i byene13:57 Kina opphever utestengelse av norsk laks13:45 Fanget i handelskrig mellom USA og Kina13:30 Rapport avslørte farlige situasjoner. – Helt trygt, mener Ruter13:24 Vil gjøre det enklere å komme inn på boligmarkedet i Oslo13:05 Lærer tildelt årets Holmboepris13:04 Graham Hansen signerte for Barcelona12:51 Cavendish sykler Tour of Norway12:50 Regjeringen foreslår å fjerne sang fra norskfaget
Siste nytt
11:07PengerTelia Norge kutter 240 årsverk10:58KulturAri Behn bryter tausheten om Märthas nye forhold10:55VerdenForskere: Havet kan stige over 2 meter hvis utslippene fortsetter10:46PolitikkMacron i ordkrig med Bannon10:28PolitikkKallmyr diskuterer Schengen-grenser i Kirkenes10:27NorgeTidligere dommer erkjente straffskyld for overgrep10:20SportSolskjær, Berg og Johnsen med i Uniteds jubileumskamp10:19VerdenBesteg Mount Everest to ganger på en uke09:35SportSemenya tar seg ikke stoppe av IAAF09:07PolitikkWidodo vant valget i Indonesia09:06NorgeMopedfører mistet livet i Oppland08:59PengerVil lovfeste at Oljefondet kun skal investere i utlandet08:58SportEM-kvalkampene ryker for Sørloth08:58VerdenVannforsyningen truet i Libyas hovedstad08:57Helse og livsstilFå i Norge har jodtabletter08:35PolitikkLivsfarlige, utenlandske vogntog: – Sjokkert over handlingslammelsen08:27NorgeSkandalehelikopteret kollapset: – Vi jobber med å forstå08:25Verden28-åring siktet for terror i Christchurch07:25NorgeReligionsprofessor fulgte sjaman-foredrag: – Savnet kritisk dialog06:56NorgeMann knivstukket i Oslo – mann pågrepet06:41SportItalia reddet VM-status etter straffer mot Østerrike06:38KulturTre håndskrevne testamenter funnet i Aretha Franklins hjem06:31VerdenFranskmann dømt til døden for narkosmugling i Indonesia06:22Sport«Superhelg» i fare etter publikumssvikt06:18NorgeMann fløyet til sykehus etter båtulykke05:55PengerPensjonistene krever forhandlingsretten tilbake05:50NorgeDette skjer i dag05:30VerdenVåpnene strømmer til Libya – frykt for stedfortrederkrig05:14VerdenIran: Motstand er vårt eneste valg05:00MotorLO: – Rike bør betale mer enn fattige i bommen04:33SportFormel-1-legenden Niki Lauda er død04:32VerdenIngen avtale signert om overgang i Sudan04:06PengerHuaweis grunnlegger sier USA undervurderer selskapet03:59NorgeStorbyene støvsuger distriktene for politiårsverk03:42NorgeRegjeringen vil forhindre bruk av oljefondet i Norge03:01PengerUSA utsetter Huawei-forbud til august02:43PengerMilliontap for lakseoppdrettere i Troms og Nordland02:13PolitikkMaduro foreslår nyvalg Venezuela02:06Norge100 nye lærere ansettes i Oslo01:36VerdenJoko Widodo vant valget i Indonesia01:13VerdenDommer sier Trump må opplyse om egne regnskaper00:49NorgeForslag om ytringsfrihetskommisjon får støtte23:58VerdenMann tatt hånd om etter å ha klatret i Eiffeltårnet i seks timer23:53NorgeBorgen ber regjeringen minske forskjellene i Oslo23:00VerdenPolitisk tungvekter vender hjem til Kongo etter tre år i eksil22:52NorgeMann siktet for voldtekt pågrepet etter tre og et halvt år22:34PolitikkTrump beordrer McGahn til å nekte å møte i høring i Kongressen22:20PolitikkAnti-bompengeparti størst på meningsmåling i vestlandskommune22:11VerdenFant 600.000 kroners gullklump med metalldetektor21:59NorgeHelsekostfirma anker TV 2-dom til lagmannsretten21:55VerdenMexico legger fram utviklingsplan for Mellom-Amerika21:47NorgeMilliontap for lakseoppdrettere i Troms og Nordland21:46VerdenRasende libanesere protesterer mot store budsjettkutt21:19SportTo nye mål for toppscorer Tarik Elyounoussi21:04NorgeAldri før har mer penger vært lyst ut til forskning i bedrifter20:56SportOmoijuanfo scoret hattrick for Molde20:37Helse og livsstilLegionellasmitte funnet på Radiumhospitalet i Oslo20:29PolitikkAlle ytre høyre-ministre forlater regjeringen i Østerrike20:28Verden16-åring fra Guatemala døde på grensestasjon i Texas20:08NorgeMärtha Louise til pressen: – Dere har et valg19:57VerdenProsessen med å få Assange utlevert til Sverige har startet19:56PengerDirektorater kan bli rammet av streik19:23VerdenSjiraffene kan ende opp på den globale rødlista19:02MotorFord kutter 7.000 jobber18:44NorgeTo personer skadd i slagsmål på Grønland i Oslo18:34VerdenIS-fanger drepte betjenter og medfanger, og tok gisler18:13PolitikkDanske sosialdemokrater vil finansiere økt velferd med flere skatter og avgifter18:00NorgeHydro: Restriksjonene i Brasil opphevet, Alunorte kan gjenoppta full produksjon17:52PengerBørsen startet uka i pluss17:42NorgeFlere romfolk i slagsmål i Oslo17:31NorgeDette gjør Kystvakten for å bli kvitt de døde kjempehvalene17:30MotorAp sier nei til nedlegging av trafikkstasjoner17:24MotorStøre om bompenge-hastemøte: – Et uttrykk for manglende kontroll17:12VerdenTysk par glemte nyfødt baby i taxi17:06Nyheter71-åring dømt for seksuell handling med åtteåring16:42NorgeFaren i Varhaug-saken er tiltalt for bevispåvirkning16:37PolitikkEtterslepet krymper i EØS16:26PengerStrid om fremtidens spillmarked i Norge16:21PolitikkNigel Farage truffet av milkshake16:12MotorSinker som lager kø risikerer å betale dyrt16:06NorgeFare for flom flere steder østafjells15:52VerdenOrdkrigen mellom USA og Iran fortsetter15:48PolitikkTidligere statssekretær i Ap til First House15:16NorgeLegger ned 22 trafikkstasjoner14:56SportStjernen berger økonomien og kan hente nye spillere14:52NorgeAnsatt i Fellesforbundet dømt for millionunderslag14:47Verden– Britiske hysj-styrker til Persiabukten14:40PengerNav-sjef positiv til å øke nedre pensjonsalder14:39VerdenSyrer dømt til tolv års fengsel for terrorplanlegging i Danmark14:31MotorInnkaller til krisemøte om bompenger14:26ReiseArkeologer advarer mot ny flyplass nært Machu Picchu14:05MotorStanser økte bompenger i byene13:57PengerKina opphever utestengelse av norsk laks13:45PengerFanget i handelskrig mellom USA og Kina13:30MotorRapport avslørte farlige situasjoner. – Helt trygt, mener Ruter13:24PengerVil gjøre det enklere å komme inn på boligmarkedet i Oslo13:05KulturLærer tildelt årets Holmboepris13:04SportGraham Hansen signerte for Barcelona12:51SportCavendish sykler Tour of Norway12:50KulturRegjeringen foreslår å fjerne sang fra norskfaget
Populært