Formula 1’in Kalbi : Telemetri

5

Formula 1 araçları her çalıştıkları saniyeden itibaren binlerce sensör tarafından alınan verinin okunmasıyla birlikte ortaya telemetri verilerini çıkartır.

Telemetri verileri o kadar önemlidir ki bilenler bilir bu veriler olmadan aracın ilerlemesi ya da şöyle diyelim sağlıklı bir şekilde ilerlemesi imkansızdır.

1980’li yılların sonunda ortaya çıkan bu sistem seneler boyunca geliştirilmeye devam etti ve 2000’lerden itibaren FIA tarafından çift yönlü hal getirildi. 2003 senesinden itibaren ise araçlardan alınan veriler biraz daha kısıtlı hale getirildi.

Formula 1 araçları bir turda yaklaşık 35 MB’lık bir veri oluştururlar. Yani kısacasi bir takım 30 GB kadar bir veriyi iki aracından almış olur.

Ferrari’de Elektronik Şefi olan Andrea Beneventi’ye göre telemetri sistemini Formula 1 serisi kadar verimli kullanıldığı başka bir alan bulunmamakta. GP2 serisinde ise bu verimlilik yaklaşık %35 ile 40’ı kadar daha az seviyelerdedir çünkü GP2 araçlarının Formula 1 araçlarına göre karmaşık yapısı daha az seviyededir. Örnek olarak ise Le Mans 24 saat serisinde daha karışık araçlar olduğundan daha farklı bir telemetri veri sistemi bulunmaktadır.

Giedo van Der Garde’nin Elektronik Şefliğini yapmış olan Simon Lock iki şekilde bir telemetri dönüşümü olduğunu belirtmekte. Birincisi araca bir kablo vasıtasıyla bağlandıkları zaman, ikincisi ise ön tarafta bulunan ufak anten vasitasıyla RF (Radyo Frekansları) ile.

“600 adet canlı kanaldan gelen veriler bulunmakta. Bazıları kHz bazıları ise Hz biriminde. Debriyaj torku, aktarma organlarındaki tork gibi bazı verileri 200 Hz ile kaydedilir. Yani saniyede 200 kere”

Monako gibi bazen tünelde veriler eğer takılırsa araç o verileri tekrar tekrar takımların monitörlerine göndermeye devam eder. Bu veriler takımlara ulaşamasa bile pit alanına geldiğinde araç bilgisayara bağlandığı zaman tekrar bu verilere göz atabilirler. Kısacası takımlar verileri asla kaybetmezler.

Quallcomm ile çalışan Mercedes takımında W07 araçları termal kameraları lastiğin temas ettiği bölgeye bakacak şekilde sahiptirler. Zaten Mercedes takımı yarı kondüktör yüksek hızlı Wi-fi sistemini bu firma sayesinde kullanmakta.

Bu sayede takım lastik aşınmasını ve sıcaklıklarını sürekli olarak takip etmektedirler. Quallcomm’un bu sistemi sayesinde daha araç pite geldiğinde garaja alınmadan verilerin takımın elinde olması sayesinde antrenmanlar sırasında daha hızlı ayar değişikliği yapılması konusunda yardımcı olmakta ve yarış içerisinde lastik değerlerine bakılarak strateji ayarlamasında daha avantajlı bir haldedir.

Her takım McLaren tarafından geliştirilmiş ECU (Elektronik Kontrol Ünitesi) kullanmakta. Ayrıca her takım bilgisayarlardan FIA’nın zorunlu kurduğu ATLAS (Advanced Telemetry Linked Acquisiton System – Geliştirilmiş Telemetri Bağlantılı Kazanım Sistemi) programını McLaren Uygulamalı Enstitüsü tarafından karşılamakta. Bu program sayesinde laptoplardan mühendisler gelen verileri elde ederler. Garajın arka bölümünede aynı zamanda bu veriler gönderilir. ATLAS’ın arayüzü Microsoft Excel ile uyumlu olduğu için tablolar ve grafikleri takımlar burada da görebilirler ve yüzlerce parametreye sahip olurlar.

f1-telemetry-3-parameters-1

Üstteki resimde Williams mühendisinin çoklu kutucuklarla beraber grafiklerin bulunduğu ekrana baktığını görüyoruz. Altta kutucuk halinde bulunan yerde takımın araç üzerine binen yük, yakıt tüketimi gibi ekranları ayırdığını görüyoruz. Üst taraftaki grafikler ise direksiyonun verdiği tepki gaz tepkisi gibi bazı veriler bulunmakta.

Aşağıda verilerin bulunduğu bir telemetri örneği bulunmakta.Gelelim verilerin anlamlarına:

f1-telemetry-3-parameters-2

 

  • vCar (Araç Hızı): Her tekerlek kendi hızını ölçecek bir hız okuyucuya sahiptir. Lastikte oluşan patinaj viraj ve blokajlar sebebiyle okunan değerler farklılıklar gösterebilir. vWheel FL (Sol ön tekerlek hızı) 154.3 kph(kilometer per hour yani kilometre/saat) yi gösterirken vWheel FR (Sağ ön tekerlek hızı) ise 155.9 kph yi göstermektedir. Bu ikisi değer sonucu yapılan hesaplamalara göre vCar (Araç hızı) 153.3 olarak ortaya çıkmıştır.
  • aUndersteer (Önden kayma): Önden kaymayı ölçer. Burada 0.0 derece olarak çıkmıştır.
  • xSteerRack (Türkçe bir anlamı bulunmamakta): Direksiyonun dönüş açısını hesaplamakta. Burada -0.68 olarak çıkmıştır. Kısaca direksiyon açısı olarakta söyleyebiliriz.
  • rThrottlePedal (İvmeyi ölçer): Pilot gaz pedalına baskı uyguladığında ölçmeye başlar. Değerler %0 dan %100’e kadar çıkar. Burada %52.4 olarak ölçülmüş.
  • NGear: Seçilen vitesi gösterir. 1 ile 8 vitesi arasında hangi viteste olduğunu gösterir. Burada 4. viteste olduğu gözükmekte.
  • pBrakeF (Ön fren basıncı): Ön frenlere binen basıncı hesaplar. Burada 0.28 bar olarak ölçülmüş.
  • pBrakeR (Arka fren basıncı): Arka frenlere binen basıncı hesaplar. Burada 0.47 bar olarak ölçülmüş.
  • rBrakeBalDemand (Fren dengesi): %50.66 olarak görülmüş.
  • nEngine: İçten yanmalı v6 motorun hangi devirde olduğunu rpm (Revolutions per minute; yani dakikada yaptığı dönüş sayısını) olarak gösterir. Burada 9.638 rpm olarak görülmüş.
  • NLap: Tur sayısıdır. 3. turda olduğu görülmüştür.
  • pTyrePressureSensor FL/FR/RL/RR: Tahmin edeceğiniz üzere 4 lastik içindeki hava basıncını PSI cinsinden ölçer. PSI açılımı ise pound force per square inch yani inç kare başına düşen kiloluk kuvvet demektir. Burada sol ön 20.5, 20.2 sağ ön, 19.3 sol arka ve 19.4 olarak sağ arka ölçülmüştür.
  • tCurrentDeltaLastLap: Bir önceki tur ile aradaki farkı delta olarak gösterir. Resime sığmadığı için gözükmemekte ancak aradaki fark 3.8 saniye. + olarak gösteririlirse daha yavaş olduğu, eğer – cinsinde olursa ise geçen tura göre daha hızlı olduğu anlamına gelir.
  • mFuelRemaining: Kalan yakıt miktarını gösterir. Burada da gözülmemekte ancak araç üzerinde 1.82 kilogramlık bir yakıt bulunmakta.

Bu veriler çok büyük bir ayrıntıyı kapsamamaktadır. Mühendisler pit duvarında veya garajın arka tarafına geçerek sensörler vasıtasıyla ölçülen saniyelik verileri ekranlardan görebilirler. Örnek olarak; Merkezkaç kuvveti, aerodinamik downforce (Yere basma gücü), debriyaj posisyonu, hidrolik sistemdeki basınç, yağ basıncı, motordaki sıcaklık seviyeleri, vites kutusu, soğutucular (Radyatör ve hibrit sistemdeki soğutucular) ve egzoz sistemlerinden ölçülmesi gibi.

Gelelim neden telemetrinin bu kadar önemli olduğuna. Takımlar kirli hava içerisinde bulunan pilota sıcaklık yükselirse bu konuda bilgi verir ve temiz hava içerisinde hararet seviyesinin düşürmesini söyler. Bu sayede güç üniteleri gelen temiz havayla birlikte optimum çalışma seviyesine dönmesi hedeflenir.

Bu konuyla ilgili bir çok örnek verilebilir. Frenlerdeki aşırı ısınmanın sebebi acaba bir parça fren borusuna mı takıldı eğer takıldıysa pite gelerek bu parçadan kurtulması söylenebilir. Aynı zamanda su basıncında oluşan ani bir düşme sonucu pilotun motoru derhal kapatmasını söyleyebilir. Bu sayede motorun ciddi hasar alması engellenir.

Gelelim esas konularımızdan birisine. Sürülebilirlik, son senelerde takımlara katı davranan FIA önce yarış içerisinde pilota avantaj kazandıracak verileri söylemesini yasakladı. Ardından startlarda pilotlar kavrama noktalarını kendileri ayarlamaya başladılar. Neden mi çok önemli bu konu. Bir pilot bir viraja 6.viteste v km/h hızla girip çıktıktan sonra aynı viraji 5.vitesle geçerse nasıl bir avantaj sağlayacağını öğrenmesi gibi bir sürü veriyi takım görüp ona aktarabiliyordu. Aynı şekilde takım arkadaşının bu virajda daha hızlı veya şikanda şu kadar geç fren yaptı gaza senden bu kadar önce bastı gibi bir sürü örneği bize FIA yasaklayarak kulak zevkimiz ve göz zevkimizden etti. Artık Cuma ve Cumartesinin neden bu kadar önemli olduğunu daha iyi olduğunu anlamışsınızdır. Lewis Hamilton Cuma günü Singapur’da kaybettiği zaman için çok önemli olduğunu belirtirken aslında bunu kastetmişti. Bu yüzden mühendis artık pilotunun nerede avantaj kazandığını görse bile söyleyememekte. Bu aynı zamanda dezavantaj içinde geçerli.

Bir yarış hafta sonunda bir araca dört farklı mühendis bakar. Telemetri verilerini inceler ve farklı alanlarında çalışır. Bu alanlar; motor, vites kutusu, elektronik ve sistemler ve araç kullanımı ile araç aerodinamiğidir. Bu 4 mühendis yarış mühendisiyle eş zamanlı iletişim halinde çalışır. İşte bu sayede takımlar pilotlarına anlık değişiklik olduğunda geri bildirim verebilirler. Mühendisler okudukları bu verileri çok hızlı bir şekilde kendi kafalarında yorumlarlar. Bu sayede hemen pilota aktararak yarış içerisinde güçlü bir iletişim kurarlar. Bazen pilotunu çok iyi tanıyan bir mühendis olmak işte bu yüzden işe yarar. Aynı zamanda pilot mühendis arasındaki güven ilişkisi bu sebeple çok önemlidir.

Geldik telemetriyi okuduk aracın her şeyini ölçtük biçtik. Bir etken daha var. O da pilot. Pilot bu veriler dışında anlık değişiklikleri rüzgar, sıcaklık ve yol tutuş gibi verileri okuyarak kendi mühendisine de geri dönüş yapar. 1980’lerden önce neden pilotlara her tur her viraj araç nasıldı diye soran mühendislerin sebebini şimdi daha iyi anlamışsınızdır.

Küçük bir pilot örneğine gelirsek; viraja giren bir pilot sürekli önden kaymadan şikayet etmesine rağmen telemetride herhangi bir veri gözükmeyebilir. Bu onun stilinden kaynaklanan bir sebepte olabilir. Bu yüzden net veri pilotun söylediğidir.

James Allison’ın bu konuda söylediğine bakarsak “Pilotlara radyatörün kaç derecede ve ya lastikler aşırı ısınmış mı diye soramayabilirsiniz. Veriler pilotların aşırı derecede üst seviyelerde olup olmadığını görmemiz için iyi bir şeydir. Bu veri karşısında sizinle tartışmazlar ve buna göre bir alternatif çizgi oluştururlar. Aynı zamanda veriler aracın sürülebilirliğini tam olarak gösteremez. Önden ve ya arkadan kaymayı anlamak için bir matematik kanalı kurmalısınız. Ancak buda size tam olarak doğruyu söylemeyebilir, belkide önden kayma gerekli olabilir. İlk başta pilota yönelip hangi durumların kabul edilebilir olduğunu sormalısınız. Telemetri ve pilotun geri dönüşü sayesinde bir karar verip optimum yol izlersiniz”

Formula 1 makine ve insanin buluştuğu bir rekabet serisi. Keyifli günleriniz olsun. Yarın ki Suzuka yarışında teknik detaylar gözünüze çarpabilir bu yazının ardından. Keyifli yarışlar izlememiz dileğiyle…

5 Yorum

  1. Eline sağlık. Telemetri inanılmaz bir veri analiz sistemi. Ama bana göre yarışların doğallığını bozuyor. Bir seviyeye kadar kullanılabilir ancak pilotun sürüş performansını artırmak için kullanılmamalı. FIA buna benzer bir şey yapmaya çalıştı ancak geri adım attı. Umarım ilerde daha iyi planlar ve kısıtlama getirirler.

    • Gerektigi seviyey kadar pilota aktarilan bilgiye bende karsi degilim. Yaris seyrini etkileyen motor arizasi ve acil durumlari kapsayan durumlarda Fia bir yaptirim uygulamali. Anlik basinc dususlerinin cok buyuk hizlarda diger pilotlara zarar verebilecegini goz onunde bulundurmali. Bilmiyorum cok ilgilendigim icin telemetri anlaminda gelistirmeye karsi degilim 🙂 Zaten kis testlerinde daha buyuk antenler kullanip daha fazla veri alindigini biliyorum ancak malum kis testlerinde kimse bir sey paylasmiyor ..

    • O konuda sanki/aslında yeni oturan bir durum sebebiyle mevcudiyet kazandı telemetri veya pilotlar kökenli olmadığı söylenebilir. Telemetri malum 30 yıldan fazladır (kablosuz erişim öncesiyle de) var ama sayısal veya mekanik mühendislerin pilotlara rehberlik, abilik ettiği hatta daha fazlasına da şahit olduğumuz durum henüz yeni sayılır. Bu pek popüler olmasa da F1 dışında diğer pahalı büyük seriler içinde geçerli.. maalesef. Herkes maalesef diyor çünkü alışkanlık halini alan durumun tam zıddı bir görüntü çiziyor.
      Bunun nedeni benim gördüğüm teknoloji lafı yada yaftasıyla makinelerin çok karmaşık daha doğrusu yazılım, elektronik [elektromekanik/pnomatik de değil] temelli çalışmasında. Sürücü algısı ve kontrol edilebilirliğin çok üzerinde şeyler gerektiriyor. Bunlara gerçekçi ihtiyaç da pek sorgulanıyor değil. Sürücü yeterlilikleri, müdahale, servis noktasında benzer bir durum yol sport dünyası için de geçerli.
      Bu durumun psikolojik olarak havacılıktan taşındığını anlıyoruz. Birçok farklı tipte uçağın yer desteği olmadan iniş yapabilmesi mümkün değil. Burada da pilotların yer uzmanlarına göre sorgulanmasına sebep oluyor. Sürüşte de yazılımı, avionikleri sağlayan elektronik kartları kaybettiğinizde birçok savaş jetinde manuel uçuş yapabilmeniz mümkün dahi değil. (Atlayabiliyorsan atlarsın, kaçış aşamaları misal o yüzden özellikle mekanik temelli tasarlanıyor:) ) Orada da yarış makinelerinde şimdilerde uygulandığı gibi base bir simulasyon (mgu-tc-intake-fuel control) ve bir birine bağımlı çalışan electronic box’lar mevcut. İşte kafa çakan şey de burada başlıyor bu hayat standardı ve global güvenlik politikalarını değiştiren bir uygulama iken yarış dünyası böyle midir buna gerek var mıdır… diye pek sorgulayan yok..
      Yapabiliyor (rules) olsalar herhangi bir insanın tanımlı direksiyon açılarını çevirmesi, belirtilen push pedal basıncını oluşturması mümkün görünüyorken pilotları bu kadar popüler kılma, böyle paralar ödemek niye 🙂

      Bunları pilotlar getirmedi, soran da olmadı malum geçmişte olduğu gibi normalde bu adamların bunlara ihtiyacı yoktu insan denilen şeyin fiziksel limitlerini zorlayan en çılgın makineleri sürmeye ve yarım sayfadan oluşan skor ve istatistik kağıtlarına hani telemetri çıktısı diyoruz bakmaları yeterliydi ancak öyle bir hale getirdiler ki araçları piste birkaç turlatarak araç limitlerini görmek yerine, 1 saat kullanım sunumu dinlemek…
      şuralarda tutuş kaybı yaşıyorum süspansiyon açılarını şu şekilde ayarlayın demek yerine de şöyle bir şey oluyor siz ekranda ne görüyorsunuz butonu nereye çevirmeliyim diye sormak zorunda bırakıldılar.
      Telemetri nedir bir sonuç bildirgesidir bizlerin ulaşabildiği driftbox gibi sen gidipte motor haritasını bununla kovalent bağlarsan olmadık görüntülere yol açarsın. Pilli bebeklerin ömrü malum..
      Yarışlarda görülen gariplikler herkes için olmasa da yollarda da yaşanıyor. Evet herkesin kullanabildiği (can kulağıyla dinleyen hafif kariyerli taze yetenek:) ) hızlı makineler ortaya çıkıyorken bir anda aracın stop ettiğini şanzımanının kilitlendiğini görüyorsun (blue screen) tabi tecrübeliysen ve prosedürü biliyorsan factory default (reset pc) yada laptop bağlaman lockout etmen gerekiyor. Üretici sadece birkaç kod satırı yada yazılım yorumlaması nedeniyle tüm araçlarını (MP412C/GTR35) geri toplamak zorunda kalabiliyor. Bütün gaz hayatı bir basit sensöre bağımlı araç takılıp otobanda tam gaz gidebiliyor.
      Yarışmak böyle birşey olabilir mi yahu… 🙂
      Sonra vakti zamanında singapurda ilintiyle yaşandığı gibi wifi gitti ellerimiz boş kaldı dersin. Mekanik temelli bir makineye yüksek gerilim hattını düşür en fazla farklı komponentlerinden dolayı yanar :P… devri hiç kararsızlaşır mı yahu 😛
      E tabi yarım yamalak işin ileri adım derken geri adım atmaları çok olur 🙂

      • Anlaşılan takımlar kendi tembelleştirdikleri pilotlara artık güvenemiyorlar. Motor modu denilen şey bile pilotlar şampiyonluğu doğasına aykırı ki, daha buna direksiyon açısıyla orantılı pedal haritası filan da dahil.

        • Aynen 🙂
          O dediğin şey bence makineler şampiyonasına aykırı tek bir mod olmalı hardcore… full throttle.. Burası endurance da değil. Aynı F40 gibi 🙂
          F40 da elektronikler yani ECU bulunur ama motor/map modu yoktur ya basarsın ya basamazsın… çoluk çocuğa göre değildir.
          Bana göre bütün ferrari’ler de cst off modunda olmalı işte o yüzden de Formula 1 epeydir dandiktir…

YORUM YAP [ Yorumunuz bizim için önemli! ]