Radares Mirando al Sur

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NEXRAD, la sostenibilidad

Bueno, yo no sé nada de atletismo, ni de salto largo; pero nosotros en Cuba sí sabemos lo que es sostenibilidad, especialmente en los radares RC-32B que aun mantenemos en funcionamiento desde 1973 (aunque de momento haya dos fuera de servicio; pero yo creo que están recuperables … si alguien se interesa); pero no, ahora quiero comentar sobre la sostenibilidad de los 159 radares WSR-88D nacidos del proyecto NEXRAD, concedido a Unisys y desplegado entre 1991 y 1997, curiosamente, pasando por muchos contratistas diferentes en sus 37 años de existencia desde la concesión de la licitación hasta hoy.

NEXRAD es un «organismo vivo» en constante evolución desde el inicio. Cuando estudio los momentos históricos del NEXRAD suelo compararlo con el espectacular salto de Bob Beamon en México 68, el punto más cercano a la tabla de despegue fue su mano porque se estiró tanto con sus pies que cayó hacia atrás y apoyó su mano marcando el mítico 8.90 metros, sus pies ambiciosamente buscaban el 9.10 metros. Así pasa con el NEXRAD, los planes eran tremendamente ambiciosos lo que les ocasionó retrasos e inconvenientes, además de un gasto mayor del previsto. No obstante, el radar WSR-88D fue un avance colosal en la Radiolocalización Meteorológica, que estableció un nuevo estándar a nivel mundial. Con el tiempo se fueron corrigiendo y perfeccionando muchas cosas, esto originó un largo proceso de modernización y mejoramiento de los radares WSR-88D. Hubo mejorías y modernizaciones prácticamente en todos los subsistemas de los NEXRAD, no obstante hablaré solo de las más notables.

Hasta donde yo sé las grandes modernizaciones han sido: ORPG (en lugar de RPG); ORDA (en lugar de RDA); Dual Pol (para dotarlos de la capacidad polarimétrica) y SLEP (actualmente en ejecución, lo más importante el cambio de klistrón a transistores en el transmisor, aparte de otras cosas). En la siguiente tabla les muestro un resumen de estas modernizaciones.

ModernizaciónPeríodo PrincipalContratista(s)Elemento Clave
Despliegue Inicial1990 – 1997Unisys / WestinghouseRed nacional de radares Doppler (polarización horizontal)
ORPG (Open RPG)~2002 – 2005Lockheed MartinMigración del Radar Product Generator a arquitectura abierta (Linux); nuevos algoritmos
ORDA (Open RDA)~1996 – 2005Lockheed Martin + SIGMETSustitución de hardware de adquisición con RVP-8 (procesador de señal) y RCP-8 (control)
Dual-Polarización2011 – 2013Lockheed Martin (integrador principal, en coordinación con NOAA/NSSL)Incorporación de polarización vertical; capacidad Dual-Pol en toda la red
SLEP (Service Life Extension Program)2013 – PresenteL3HarrisSustitución de transmisores por estado sólido y receptores modernos

En los NEXRAD se cambiaron las computadoras de los primeros ejemplares (del tipo minicomputadoras/UNIX) por computadoras personales/LINUX en el proyecto ORPG y el software se declaró «open» en el año 2007. Como nota adicional diré en el año 2009 ORPG fue instalado en los radares cubanos en la versión denominada VESTA|ORPG.

Los procesadores de señales y el control del radar fue modificado en el proyecto ORDA, introduciendo los procesadores RVP-8 y los controladores RCP-8 de la firma SIGMET, posteriormente absorbida por Vaisala. En el 2023 (dicen, a mí no me lo crean), un nuevo contrato de modernización del sistema de adquisición ha sido asignado a … ¿Raytheon? (eso no está confirmado en fuentes oficiales, pero es plausible) para el desarrollo de nuevos procesadores de señales, dado que SIGMET, como compañía norteamericana desapareció y ya aquella modernización de ORDA tiene más de 20 años. También nosotros en LADETEC, hemos dado un paso adelante de aquella innovación del 2012 (VESTA|Cíclope) y ahora disponemos de LAMULA DRX/DSP y LAMULA|RCP.

Los primeros radares disponían de polarización circular y en los primeros años se cambiaron a polarización horizontal. En 2011-2013 se les añadió la polarización vertical y todo lo necesario para tener capacidad polarimétrica, incluyendo los cambios en el procesamiento de las señales y en el procesamiento de los datos con su Clasificador de Partículas y cambios en la estimación de las precipitaciones. El Service Life Extension Program prevé la modernización de los transmisores para sustituir los klistrones por transmisores de estado sólido.

No quiero dejar de mencionar dos modernizaciones continuas que han sido ejecutadas en los radares. Una es la modernización permanente del software de procesamiento secundario (procesamiento de los datos, RPG y ORPG) y la otra es el sistema de distribución de la información.

Las modificaciones del software RPG/ORPG van quedando registradas por los release, y los Build, aquí pongo una tabla con lo que encontré, que no es todo:

Build (RPG / ORPG)Fecha (publicación / revisión del ICD)Comentario / fuente
Open RPG / RPG Build 1.0 (Open RDA/RPG ICD v. B)11 Sep 2001. Servicio Nacional de MeteorologíaICD publicado/revisado para soportar Open RPG (RPG Build 1.0). Servicio Nacional de Meteorología
RPG Build 8.008 Feb 2006 (ICD Rev D indica actualización para Build 8.0). Servicio Nacional de MeteorologíaFecha tomada de la revisión del ICD que documenta Build 8.0. Servicio Nacional de Meteorología
RPG Build 9.0(documentado en ROC; ver índice de documentación). Servicio Nacional de MeteorologíaICD/registro en la página de documentación del ROC. Servicio Nacional de Meteorología
RPG Build 10.0 / Open RPG Build 1.0 (mencionado en especificación del sistema)(referenciado en especificación WSR-88D; Build 10.0 listado en documentos de 2000–2001). qsl.net+1La especificación del sistema hace referencia a Build 10.0 y al Open RPG Build 1.0 (ver 2810000 y 2620002). qsl.net+1
RPG Build 11.204 Nov 2009 (ICD / documento 2620002H). Servicio Nacional de MeteorologíaLa versión del ICD está fechada y documenta RPG Build 11.2. Servicio Nacional de Meteorología
RPG Build 12.024 May 2010 (documentación ROC / ICDs listan Build 12.0). Servicio Nacional de Meteorología+1Build 12.0 aparece en el índice de documentación del ROC y en especificaciones técnicas. Servicio Nacional de Meteorología+1
RPG Build 12.107 Jun 2010 (ICD RDA 11.5 / RPG 12.1; listado en documentación). Servicio Nacional de MeteorologíaFechas de revisión/ICD para 12.1 aparecen en el índice de ROC. Servicio Nacional de Meteorología
RPG Build 13.007 Mar 2012 (documentado en índice ROC). Servicio Nacional de MeteorologíaBuild 13.0 listado en la documentación/ICD del ROC. Servicio Nacional de Meteorología
RPG Build 14.003 Jan 2014 (ICD / material de Build 14.0 — Training PDF y documentación). training.weather.gov+1Existe un paquete de entrenamiento (Build 14.0 Training) y el ICD correspondiente. training.weather.gov+1
RPG Build 16.022 Apr 2015 (mencionado en documentación del ROC / especificaciones). roc.noaa.govFechas posteriores listadas en cronología histórica del ROC. roc.noaa.gov
RDA/RPG Build 22.1(build de seguridad y ajustes; documentación ROC indica que está desplegado — 2024/2025 actividad). roc.noaa.gov+1ROC publica notas de Service Change/SCN y anuncia Beta/Despliegue para Build 23.0 en 2024; Build 22.1 documentado en la página de Software Engineering. roc.noaa.gov+1
RDA/RPG Build 23.0Beta tests y despliegue piloto en 2024 (semana del 18 Ago 2024 y semanas siguientes) según SCN. Servicio Nacional de MeteorologíaAnuncio oficial ROC: Build 23.0 Beta Test y calendario de pruebas / despliegue. Servicio Nacional de Meteorología

Nosotros, en LADETEC comenzamos haciendo VESTA|ORPG con el Build 11, y la última versión con el Build 12 (porque en versiones posteriores se agregó el tratamiento polarimétrico y los radares cubanos no son polarimétricos … hasta ahora). LAMULA|ORPG está basada en el Build 22 y está preparada para radares polarimétricos.

En la primera fase de despliegue (1990-1992) los WSR-88D grababan sus salidas digitales (NIDS – NEXRAD Information Dissemination Service o Level II/III primitivos) en cintas magnéticas. Estas cintas se enviaban físicamente a centros regionales y de investigación (ej. NCDC, universidades) porque las líneas de telecomunicaciones de la época no soportaban el volumen. Era un cuello de botella: había días de retraso entre la observación y el análisis centralizado. A mediados de los 90 se estableció una red dedicada de telecomunicaciones de baja velocidad (generalmente T1 y circuitos de 56 kbps). Esta red permitía transferir productos procesados (Level III) a los centros regionales y oficinas locales del NWS en tiempo casi real. Pero no soportaba Level II (datos volumétricos), que seguían dependiendo de cintas. on el aumento de la capacidad de transmisión, se implementó la NEXRAD Information Dissemination Service (NIDS) y luego la NEXRAD Level II Buildout. Aquí entró la Red de Banda Ancha (FAA Telecommunication Infrastructure y más tarde NOAAPort / NWS Telecommunications Gateway). Esto permitió distribuir Level II en tiempo casi real desde cada radar hacia centros de procesamiento y usuarios (universidades, laboratorios, servicios privados). Esto fue crítico para: Asimilación en modelos numéricos, Investigación en tiempo real, Uso en aviación y predicción de alta resolución.

Nosotros en Cuba, por supuesto, no podemos tener un programa de la envergadura tecnológica del NEXRAD; pero sí hemos mantenido 7 radares de tecnologías de principios de los 70 (4 soviéticos y 3 japoneses) y los hemos ido modernizando en un largo proceso ininterrumpido hasta añadirles la cualidad Doppler a tres de ellos en un programa que fue potenciado por el Comandante en Jefe. Sí, de lo que es sostenibilidad, sí sabemos. Y de salto largo…también.

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