Epopeya del Doppler Cubano-11. De la Loma al Calvario con la Ley de Murphy

«Epopeya del Doppler Cubano-11» narra el dramático tramo final del proyecto: la puesta a punto del radar Doppler en su nueva ubicación, enfrentando la Ley de Murphy en todo su esplendor. Este capítulo relata la batalla legal contra la Torre de Control del aeropuerto por supuestas radiaciones, el fallo inesperado de los módulos USB de control distribuido (que obligó a un retroceso a tarjetas centralizadas), las complejidades del software VESTA|RCP y VESTA|Cíclope, y la brillante solución informática que permitió correr el NEXRAD-ORPG de forma centralizada para todos los radares. Descubra cómo el equipo de LADETEC superó cada obstáculo hasta lograr que el RD-200SX —bautizado así por Leonardo-Ichi— comenzara su vida útil el 13 de agosto de 2012, estrenándose con la Tormenta Tropical Isaac y bautizado con fuego durante el Huracán Irma, cumpliendo así la misión encargada por Fidel Castro.

«Epopeya del Doppler Cubano-11» sumerge al lector en el tramo más agónico del proyecto, donde la Ley de Murphy parecía haberse aliado con el Bloqueo para impedir la culminación del radar Doppler. El capítulo abre con el traslado del radar a su nueva torre en el Centro Meteorológico de Camagüey (el «Calvario» frente a la antigua «Loma de la Mula»), y el inicio de la puesta a punto como si se armara un rompecabezas por pedazos —circuito por circuito, simulando señales, ensamblando módulos mayores. Pero apenas Leonardo (Ichi) encendió el transmisor de banda S, llegó el primer golpe bajo: un trabajador de la Torre de Control denunció que los estaban «cocinando con radiaciones», forzando la paralización del radar hasta que el autor, armado de cálculos y normas soviéticas (las más estrictas del mundo), demostró que no había peligro. No conformes, los acusaron ante RadioCuba por interferir las comunicaciones del aeropuerto; RadioCuba midió y dictaminó que el radar radiaba «en su espectro que parece tomado de un manual», dando vía libre definitiva al Doppler. Pero la fatalidad no se detuvo: los módulos USB de control distribuido, que habían funcionado perfectamente en Punta del Este, colapsaron con el ruido del transmisor de Camagüey, obligando a un paso atrás hacia tarjetas centralizadas y a recablear a toda prisa. Mientras tanto, el software también presentaba su propio calvario: Luisi lidiaba con VESTA|RCP y la adquisición, Wilfre con el procesamiento secundario, y el entronque entre adquisición y procesamiento resultaba tan delicado como «la lanchita de Casa Blanca atracando». El capítulo culmina describiendo la infraestructura informática que Albio y su equipo desplegaron: una red sólida que permitía que los archivos OBS (ultracomprimidos) viajaran desde los radares hasta servidores centrales, donde se ejecutaban ocho instancias del NEXRAD-ORPG de forma simultánea en servidores con CentOS, generando productos terciarios (detección de tormentas, mesociclones, tornados, aeroavalanchas, granizadas) que se visualizaban en cualquier navegador web mediante VESTA|WEBView. El resultado fue un «monstruo» de soluciones eléctricas, electrónicas, de software, IoT e Industria 4.0 que, contra todos los augurios y malos ojos, comenzó su vida útil el 13 de agosto de 2012 —fecha que el lector reconocerá como el cumpleaños de quien encargó la misión—, siendo bautizado por Leonardo como RD-200SX (Radar Doppler, de doble longitud de onda S y X). Se estrenó con la Tormenta Tropical Isaac y tuvo su bautismo de fuego con el Huracán Irma, demostrando que, pese a los 2882 días de desvelos, la misión del Comandante en Jefe había sido cumplida —aunque la historia no termina aquí, pues aún quedaba la epopeya de replicar este éxito en otros radares.

Mucha gente que no conoce la orografía de Jerusalén piensa que el Víacrucis (como el de los doctores del Centro Meteorológico de Camagüey)fue de un lugar bajo a uno alto (la Loma del Calvario), pero no es así. La Fortaleza Antonia /Pretorio era un lugar alto (como la Loma de la Mula) y el Viacrucis terminó en el Calvario, una elevacioncita con forma de calavera (como la torre del radar en el centro), Bueno, dejemos a un lado los temas bíblicos (que siempre me entretengo en boberías y me desvío) y volvamos al radar que ya había sido colocado en su torre como si fuera un tanque de agua (que esa era la finalidad original de esa torre). Solo restaba armar los pedazos, como un lego, vea Usted qué cosa más fácil.

Todas las cosas tienen un Dios, sea cual sea la religión. El Bloqueo también lo tiene. Sí, hay dioses perversos. Este Dios del Bloqueo se molestó mucho porque a pesar de que desde el mismo inicio, en la comparecencia de la TV, el desafío era bien público, hizo mucho por impedirlo y no lo logró. El Dios del Bloqueo quedó en ridículo porque conseguimos comprar todos los componentes críticos y celosamente perseguidos. Esta era su última esperanza, porque lo de que pudiéramos diseñar o no el radar, el Dios del Bloqueo sí sabía que tenía perdida la pelea (ya teníamos todo un historial a nuestras espaldas).

Así pues este Dios acudió a golpes bajos: invocó la Ley de Murphy (y toda su parentela) dominadas por el Dios de las Fatalidades Imprevistas. Juzgue usted si no. Nosotros esperábamos dificultades técnicas y logísticas, las habíamos analizado de antemano y teníamos respuestas preparadas, sabíamos cómo actuar. Sin embargo, hubo muchas otras, inesperadas …

Montescos versus Capuletos. La pelea legal

Ya en este año 2012 nosotros éramos un equipo muy experimentado. Todo lo que aprendí de mis asesores soviéticos y de mis pasantías se lo había transmitido a mis ingenieros de LADETEC y a partir de ahí desarrollamos métodos propios, validados por la práctica. Poníamos a punto como si armáramos un rompecabezas por pedazos. Armábamos cada circuito independiente (siempre documentábamos muy bien la interacción de cada módulo con otros) y simulábamos las señales externas de entrada/salida y luego íbamos ensamblando módulos mayores. Lo mismo hacíamos con el software. De esta forma íbamos probando muchos pedazos a la vez. Pero …

En cuanto Leonardo (Ichi) armó el transmisor de banda S (longitud de onda de 10 cm) nos llegó la primera sorpresa (un golpe por debajo de la faja). El Delegado del CITMA, José Castelló me llamó para decirme —Orlando, hay que apagar el radar. Un trabajador de la Torre de Control interpuso una queja ante el Centro Provincial de Higiene y Epidemiología. Dijo que ustedes los están «cocinando» con las radiaciones del radar. Yo, leguleyo que soy, le dije —No tienen derecho a deternos a menos que demuestren que violamos las normas. Castelló me dijo —Puede ser que tengas razón; pero hay que parar hasta que se aclare. En Cuba nos tomamos en serio eso de la salud de las personas.

Bueno, solicité a los directivos del aeropuerto de Camagüey que me escucharan y preparé una exposición. No era la primera vez que me enfrentaba a este problema. Hice todos los cálculos y les mostré un diagrama de las densidades de potencia del flujo de microondas (en las dos longitudes de onda, obviamente en la banda X, nadie estaba preocupado) en la dirección de la torre … con lujo de detalles, expliqué la norma soviética, la más estricta del mundo y cómo no les afectaría. Nada de qué preocuparse, pero el quejoso se basaba en que en su radiecito de Onda Media (AM) él oía el paso de los lóbulos principal y secundarios y sacó sus propias conclusiones: nos está achicharrando. No voy a hacer esto largo, ya lo conté en un post con lujo de detalles (Torre Control vs. Radar Doppler).

La discusión fue enconada; pero la práctica como dijo Marx, es el criterio de la verdad: medimos y ganamos (habían venido los mejores expertos de La Habana, de varias instituciones, MINFAR, MININT, Higiene y Epidemiología, CITMA, MINCOM).

No contentos con el resultado, nos acusaron entonces ante RadioCuba por interferir las comunicaciones en el aeropuerto. Esta vez fueron las autoridades del aeropuerto las que hicieron la queja, obviamente instigados por el mismo hombre quejoso e inconforme.

RadioCuba midió y volvimos a ganar. Les dijo a los del aeropuerto —ustedes calladitos, ellos radian en su espectro que parece tomado de un manual. Dos a cero. El Doppler recibió vía libre. Lo más curioso es que este mismo radar había estado allí de 1981 a 1987 y nadie nunca se preocupó.

Tiempo perdido inútilmente; pero superamos el escollo. Unos años más tarde, una estudiante de maestría ambiental del InSTEC desarrolló una tesis (que bien hubiera podido defender como doctorado) con todos los fundamentos legales, metodologías ambientales de medición y de adaptación, no solo para el radar de Camagüey, se hicieron mediciones mucho más completas en todo el entorno del radar (población incluida) y … punto final.

Los ruidos traicioneros

Desde la pelea contra los rayos en el 2009, como se había estropeado la automática en cuatro radares, nosotros habíamos tomado la decisión de dar un salto de la automática centralizada a un control distribuído. Básicamente había dos opciones disponibles: los módulos MODBUS RTU y los módulos USB. Analizamos y analizamos y … nos equivocamos, sí, nos fuimos con la de trapo (para este caso). Compramos módulos USB para el radar de Punta del Este y para el futuro radar Doppler de Camagüey.

La automática de Punta del Este se puso enseguida y ha funcionado exitosamente durante muchos años. La de Camagüey estuvo guardada hasta la puesta a punto en Camagüey, ya casi en junio del 2012. Y hete aquí que «una cosa es con guitarra y otra es con violín».

Lo que tan bién había funcionado en Punta del Este, en cuanto comenzamos a radiar con los transmisores del radar de Camagüey, un ruido feroz paralizaba el control y la computadora no podía hacer nada con los módulos distribuidos. La explicación merece un post técnico; pero aquí les diré por arribita. El radar de Punta del Este funcionaba solo en modo de Pulso Largo con una frecuencia de repetición menor de 200 Hz (para lograr más de 500 km de alcance). En el radar de Camagüey el modo de Pulso Largo (2 microsegundos), como en los MRL-5, usaba 250 Hz como frecuencia de repetición. El modo de Pulso Corto (modificado a 0.8 microsegundos) usaba 1000 Hz de frecuencia de repetición (modo Doppler). Pero nada, ni siquiera en modo de Pulso Largo trabajaba el USB.

Desconcertante, pero nuestro modus operandi siempre fue solventar cualquier problema con decisiones innovadoras y ya teníamos mucha práctica. La solución fue retro, un paso atrás, volvimos a las tarjetas centralizadas y …re-cableamos a toda prisa. Spoiler: hoy tenemos automática distribuida con módulos MODBUS-RTU, ya implementada en varios radares y comprada y en Cuba para todos los radares, pero en ese momento acudimos a la decisión que más rápido nos conduciría a la inauguración. Lea el post: Radar Meteorológico Cubano (Doppler). Automática de Control.

El software

Ya expliqué en detalle en la novena entrega el intríngulis del software. Luisi (Jorge Luis Pérez Saavedra) trabajaba la parte de adquisición y control y Wilfre (Wilfredo José Pozas Pérez) la parte del procesamiento secundario. La parte de Wilfre llevaba mucho tiempo lista. VESTA|ORPG ya funcionaba exitosamente con el dato de todos los otros radares (que eran no-Doppler) de Cuba. Luisi en cambio, se enfrentaba a la puesta en práctica del software de control del radar (VESTA|RCP, ahora con un improvisado cambio de módulos USB a tarjetas concentradas) y a la adquisición.

En las dos partes (control y adquisición) hubo que trabajar muy duro. Además, el entronque de la adquisición con el procesamiento secundario es como la lanchita de Casa Blanca atracando: un batacazo aunque haya muchas gomas para amortiguarlo. Hubo que resolver muchos problemas prácticos porque la realidad siempre superó a nuestras elucubraciones del año 2008.

A pesar de los pesares obtuvimos un solo VESTA|Process leyendo archivos de los radares viejos y del nuevo Doppler. Obtuvimos además, VESTA|ORPG «tragándose» los nuevos OBS con información Doppler y validando la certeza de nuestra decisión al asimilar el poderoso NEXRAD-ORPG con toda su potencialidad de detección y seguimiento automático de fenómenos peligrosos (tormentas, mesociclones, tornados, aeroavalanchas, granizadas), cosa que no tenía VESTA|Process.

La Informática

Hay otro asunto importantísimo y polémico (hasta dentro de los ingenieros de LADETEC, en no pocas ocasiones tuve que tomar decisiones incluso en minoría). Es como le decía a una persona cercana que me argumentaba — si el dinero no me alcanza para la comida ¿cómo voy a comprar carbón? Y yo le replicaba —es que para comer necesitas el alimento y necesitas cocinarlo también. Volviendo al radar. No resuelves el problema de tener un super radar Doppler si su resultado no consigues ponerlo en las manos de los pronosticadores en tiempo real y de forma asequible (le llamé Radares meteorológicos: el segmento de «última milla»).

Los aspectos informáticos se encargan de eso, y sí, también hay que ponerle recursos a esa parte (y muchas veces en detrimento de los recursos del propio radar). Todo es una cadena desde los «hierros del radar» hasta las imágenes que ven los pronosticadores y toda cadena es tan fuerte como lo sea el eslabón más débil. El «mostro» Albio se encargó de materializar brillantemente los aspectos informáticos del radar Doppler y de los otros también. Yaser Llanes Jorge y posteriormente Josmar Terrero Ruiz se encargaron de lograrlo.

Ya para la puesta a punto del radar Doppler el sistema informático de los radares era una red sólidamente implementada. Les explico las dificultades que habíamos tenido para lograrlo. Cuando Marco creó el VESTA|Process en 1996 y lo pusimos en funcionamiento al año siguiente con el radar de Camagüey había creado un archivo de observaciones (lo llamamos OBS, *.obs), cuya virtud principal era su pequeño tamaño (muy comprimido) para que pasara por las redes cubanas (futuras, porque no tuvimos conectividad en los radares hasta el 2008) que suponíamos que serían muy lentas y no nos equivocamos. El formato OBS fue un acierto colosal —sí, ya sé que la recomendación viene muy de cerca—, de ahí mi insistencia en que con el Doppler mantuviéramos ese formato (que generaba archivos ultracomprimidos que podían pasar por nuestras lentas redes informáticas), porque en el 2012, los anchos de banda no eran muy holgados. (tampoco ahora lo son).

El uso de NEXRAD-ORPG traía aparejada una dificultad. En los radares de EE.UU., ORPG corre en un servidor al lado de cada radar. Tanto los archivos de entrada a ORPG como los de salida son muy grandes, por otra parte no teníamos computadoras potentes para poner en cada radar. Así pues, Albio y su equipo, en coordinación con Wilfredo, tomaron la audaz decisión de correr ORPG (ya de por sí Wilfre había sido muy innovador al correrlo en CentOS que es libre y no en Red Hat como recomendaba NEXRAD) y de forma centralizada y además, una instancia de ORPG para cada radar en el mismo servidor (aprende NEXRAD que no somos eternos). De esta forma, de los radares la información viene en formato OBS, se procesa en ORPG y se visualiza por medio de un servidor de imágenes WEB que cada usuario puede ver con el navegador WEB de su preferencia.

Con fines de redundancia los archivos de datos primarios de cada radar viajan a un Centro de Datos en Camagüey y a otro en Casa Blanca. En ambos centros se corren las 8 instancias de ORPG simultáneamente. De igual forma se almacenan en sistemas NAS en cada uno de estos centros. Cualquier usuario (interno al INSMET, o de cualquier parte del mundo, si se le concede el acceso) puede abrir en su máquina las observaciones (archivos OBS) por medio de VESTA|Process (generador de productos y visualizador) con todas sus facilidades interactivas, a la vez que puede mirar las imágenes de cada Radar procesadas con ORPG con ciertas facilidades interactivas para la visualización (no para la generación de productos que es automática).

En mi opinión, el resultado informático es trascendental, está a la altura del Radar Meteorológico Cubano (Doppler) y forma parte integral de este. Le permite a cualquier usuario del Instituto de Meteorología ver y analizar la información de cualquiera de los radares cubanos, pero especialmente le permite explotar toda la potencialidad del radar Doppler por medio del NEXRAD-ORPG.

---

Pues sí incrédulo lector. Ese monstruo de soluciones eléctricas, electromecánicas, de accionamiento eléctrico, electrónicas, de protecciones eléctricas, de procesamiento de las señales, de procesamiento de los datos, de software, de visualización meteo-geo-referenciadas (locales y remotas) en la WEB, de soluciones IoT e Industria 4.0 … funcionó y a partir del 13 de agosto (¿les dice algo la fecha? ¿les da una idea de quién nos encargó el trabajo?) del 2012 comenzó su vida útil. Se estrenó con la Tormenta Tropical Isaac y tuvo su bautismo de fuego con el Huracán Irma.

Este «animal», todo un compendio de Hardware, Software y Meteorología, pasó a llamarse RD-200SX (nombre escogido por Leonardo-Ichi y adoptado por todos nosotros con beneplácito). La «R» de Radar, la «D» de Doppler, el 200 indicando que es doble (en este caso doble longitud de onda, pero igual funciona con doble polaridad, de hecho la longitud de onda de la banda S se radia horizontal y la longitud de onda de banda X se radia vertical), así pues la «S» indica la banda de 10 cm y la «X», la banda de 3.2 cm.

Habiendo transcurrido 2882 días y noches, 411+ semanas, 94+ meses y casi 8 años, contrario a los malos augurios y los malos ojos, y a pesar de los pesares, la misión asignada por el Comandante en Jefe fue cumplida (Rene Hidalgo Font, anótalo). La historia no termina aquí, en próximas entregas les cuento la epopeya de la replicación de este resultado.