Horizontalanzeige

[Alexander Gaida]

Hallo Piloten und jene die es werden wollen ....

 

Ich habe da mal eine simple Frage an euch:

 

Wie funktioniert eine Horizontalanzeige im Flugzeug ( egal ob analoges oder Digitales Gerät ) ?

 

Ich denke nicht, dass das so funzt wie ne Wasserwage or something like that ... oder irre ich mich da ?

 

Habe auch die Suchfunktion genutzt, aber nichts gefunden ....!

 

Danke euch im Vorraus!

Grüße aus dem Remstal!

Alex

[FalconJockey]

Hi Alex,

 

also ich will es mal kurz umreissen: Der sogenannte künstliche Horizont oder auch Attitude and Direction Indicator (ADI) basiert auf dem Kreiselprinzip. Sich drehende Kreisel sind raumstabil, das heisst sie bleiben so im Raum stehen wie sie gerade sind, wenn man sie in einer kardanischen Aufhängung anbringt. So einen Rahmen kann man in alle Richtungen drehen und der Kreisel ist trotzdem immer drehbar (also um alle Achsen). Nun ist dieser Rahmen fest im Flugzeug eingebaut und das Flugzeug dreht sich sozusagen samt Rahmen um den sich drehenden, stabilen Kreisel, den man als Referenz für den Horizont nimmt.

 

Ciao, Andreas

[Alexander Gaida]

Danke Andreas für deine schnelle Hilfe!

Bis demnächst!

 

Ciao - Alex !!!

[Ueli Zwingli]

Hallo zusammen

Ich habe noch eine Frage zur horizontalen Ausrichtung eines Laserkreisels. Wenn ich mit einem Flugzeug 8 Std. nach Süden fliege, dreht sich die Erde um 120° und somit dreht sich das Flugzeug auch. Wie wird nun verhindert, dass der Kreisel nicht 120° Bank anzeigt? Mechanische Kreisel sollen mit Federkraft in der horizontalen Lage stabilisiert sein.

 

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many happy landings and no more blue screens....

Ueli

[FalconJockey]

Hi Ueli,

 

ohje, mein ATPL-Kurs ist schon sooo lange her, aber Laserkreisel haben ja keine mechanischen Elemente mehr, da wird nur das Interferenzmuster eines geteilten Laserstrahls gemessen. Je stärker die Interferenz desto stärker die Beschleunigung. Addiert man die Beschleunigungen erhält man eine Geschwindigkeit und folglich einen Weg. Man integriert also...

 

Ciao, Andreas

[Hans Tobolla]

Hallo Ueli,

 

Ich kann nur grob beschreiben, wie man das Problem bei Trägheitsnavigationssystemen mit mechanischen Kreiseln löst.

 

Die Plattform, auf der die Kreisel und Beschleunigungsmesser angebracht sind, wird in Abhängigkeit von dem Fluggeschwindigkeitsvektor über Stellmotoren nachgeführt. Für stundenlange Flugzeiten reicht das jedoch nicht aus, weil sich mit der langen Zeit leicht ein Fehler einschleicht.

 

Falls also die Plattform nicht ganz horizontal steht, messen die Beschleunigungsmesser in X- und/oder Y-Richtung den Anteil der Erdbeschleunigung, der beim Beschleunigungsmesser in der senkrechten Z-Richtung fehlt. Also müssen die Stellmotoren diesen Fehler beseitigen.

 

Das ganze System ist dann ein geschlossener Regelkreis,

 

Plattform mit Beschleunigungsmesser -> Stellmotoren -> Plattform mit Beschleunigungsmesser,

 

mit periodisch wiederkehrenden Regelabweichungen. Die Schwingungsdauer beträgt 84 Minuten.

 

Gruß!

 

Hans

 

 

[Ueli Zwingli]

Vielen Dank für die prompten Antworten. Da bin ich aber beruhigt. dass nach 12 Stunden Flug nicht auf dem Rücken gelandet wird!

 

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many happy landings and no more blue screens....

Ueli

[Gast Hans Fuchs]

Ich habs leider nicht verstanden, insbesondere nicht, was die Kreisel langfristig stabilsiert. Welche Rolle spielt dabei allenfalls die Coriolis Kraft?

 

Hans

[Robin]

Zu der Schwingungsdauer kann ich noch aus meinem ATPL-Kurs hinzufügen, dass es sich um das sogenannate SCHULER-Pendel handelt.

 

 

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Happy Landings

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[DNovet]

Hallo mitnander!

 

Der Laserkreisel wird nicht von der Erdrehung beeinflusst, da er keinerlei drehende Teile enthält.

 

Zur Funktionsweise^:

Man stelle sich ein gleichseitiges Dreieck vor. Nun stellt man das in Gedanken so hin, dass eine Kannte waagerecht liegt, ein Spitz also nach oben zeigt. In der Mitte der waagerechten Kante wird eine Laserdiode angebracht, welche in beide Richtungen der beiden Ecken unteren Ecken einen Strahl aussendet. Benennen wir nun gleich mal zur Vereinfachung den Strahl, der im Uhrzeigersinn rum geht den blauen Strahl, denjenigen vom Gegenuhrzeigersinn den grünen Strahl.

So.

Und nun platzieren wir ein paar Spiegelchen und zwar ein normales Spiegelchen an der oberen Ecke und zwei polarisierte an den anderen zwei. Die Polarisation soll so sein, dass ein Laserstrahl, welcher von der Diode kommt, voll zur oberen Ecke reflektiert wird, derjenige, welcher von der oberen Ecke kommt, soll durchgehen. Und damit genau dieser durchdringende Strahl auch für irgendwas benutzt wird, montieren wir dort noch einen Sensor.

So.

Und nun haben wir bereits schon die Grundlage für eine Laserplattform vor uns.

 

Und das geht so:

Von der Diode wird nun zweriLaserstrahlen ausgesandt, diese schwingen in einer bestimmten Frequenz, nehmen wir mal an, es sei genau ein Megahertz. Der blaue Strahl kommt nun also via linkem und oberem Spiegel zum rechten Sensor, der grüne Strahl via rechtem und oberem zum linken Sensor. Beide treffen nach der genau gleichen Anzahl Schwinungen und damit nach der genau gleichen Zeit jeweils beim Sensor an.

Gut.

Nun muss ich kurz ausholen.

Und zwar stellen wir uns nun eine Stahlröhre vor, ein Durchmesser von fünf Zentimeter, eine Länge von fünf Meter, gelagert auf Rollen, damit sie Längs gut verschiebbar ist. An beiden Enden montieren wir eine Lichtschranke. Nun nehmen wir eine Pistole, halten diese ans eine Ende, drücken ab und messen mit den Lichtschranken, wie lange die Kugel braucht, um durch die Röhre zu kommen. Die Kugel entspricht dem Laserstrahl, die Röhre der Anordnung der Spiegel. Nun machen wir das ganze nochmals, sobald wir aber abdrücken, geben wir der Röhre einen Stoss, damit sie davonfährt. Nun werden wir eine längere Zeit messen als vorher, denn da die Röhre sich von der Pistole wegbewegt, ist die Geschwindigkeit der Kugel gegenüber der Röhre kleiner und damit wird mehr Zeit für die gleiche Strecke benötigt.

Genug gespielt, zurück zur unserer Plattform.

Dasselbe würde nun passieren, wenn wir nun die Plattform drehen. Denn während dem Drehen bewegen wir den einen Sensor näher zur Diode hin, den anderen von der Diode weg. Der eine Laserstrahl wird nun also früher eintreffen, der andere ein wenig später. Dies ergibt eine Zeitdifferenz, welche direkt abhängig von der Rotationsgeschwindigkeit der Plattform ist, also können wir von der Störke Zeitdifferenz und der Länge der Zeitdifferen ziemlich genau berechnen, wieviel Grad die Plattform gedreht wurde. Und wenn man nun unser Dreieck in ein Flugzeug so einbaut, dass es fest mit der Zelle verbunden ist, dann haben wir damit sogar die Werte, wie sich das Flugzeug soeben gerade gedreht hat...

 

Et voilà!

Da haben wir jetzt also eine Plattform, können sie verkaufen und in Flugzeuge einbauen lassen (am liebsten gleich in eine Grob115... ).

Klar, ein Hersteller wie AlliedSignal würde da noch "än Siech voll" Êlektronik einbauen, damits ein wenig profesioneller aussieht. Und auch noch einen Vibrator, für "good vibrations" usw, doch das wärend dann, wie's mal ein Bündnerkollege mal so schön ausgedrückt hat, lediglich "än huärä Kribambel wo'd eh nid bruuchä kasch...". Oder anders gesagt: Natürlich ist unser Gedankenmodell noch lange nicht komplett, eine Menge Details müsste noch berücksichtigt werden, dass Prinzip ist jedoch klar.

 

Oder etwa nicht? *G*

 

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Einen guten Start, 'nen ruhigen Flug und eine elegante Landung wünscht euch Dani

[PeterH]

Die "einfachen" "kuenstlichen Horizonte" (ADI's) arbeiten tatsaechlich mit mechanischen Kreiseln, die meist per angeschlossenem Vakuum (also durch Gasstroemung) angetrieben werden. Die Kreisel sind allerdings nicht ganz(!) frei - stoesst naemlich das Geraet an die Anschlaege (extreme - ungewollte? - Manoever), so waere der Apparat ja fuer den weiteren Flugverlauf unbrauchbar. Tatsaechlich geht das Geraet aber nach einiger Zeit langsam wieder in die Normalanzeige.

 

Nicht zu vergessen: Im Wendezeiger ist ebenfalls ein Kreisel, diesmal aber meist elektrisch angetrieben und an Federn aufgehaengt - er ist also nicht frei. Er misst durch die bei Drehung auftretenden Stellkraefte (der Kreisel will ja seine Achsenrichtung beibehalten, kann es aber wegen der Federkraefte nicht) als "Rate-Gyro" die Drehgeschwindigkeit um die Hochachse.

 

Prinzipiell sind alle Freikreisel "raumfest" - genau gesagt: Sie behalten ihre Rotationsachse bezueglich des "Stellaren Inertialsystems" (in letzter Konsequenz ein Resultat des Traegheitsprinzips - ohne Kraefte aendert sich nix ). Also sieht auch jeder(!) Freikreisel (mechanisch, Glasfaser/Laser, Tuned Fork) die Erdrotation (ist ein wesentlicher Teil der Gyro-Drift beim "einfachen" Kreiselkompass), wenn man nicht mit entsprechenden konstruktiven Massnahmen diesen Einfluss ausschaltet.

 

Viele Gruesse

Peter

 

P.S. Natuerlich gib's auch eine hundsgemeine Wasserwaage im Fluchzeuch: Die Kugel, die anzeigt, dass man mal wieder eine ganz schlecht koordinierte Kurve fliegt

 

 

 

[Dieser Beitrag wurde von PeterH am 22. Oktober 2002 editiert.]

[DNovet]

Ah ja, danke, jetzt weiss ichs wieder dank dem obigen post, was ich noch bei meinem letzten anfügen wollte:

 

Die pneumatischen ADI's, wie sie in den meisten Windsäcken (=all die Cessnas, Archers usw) montiert sind, sind dank einem interessanten Klapperatismus nicht raumstabil, sondern "Erdstabil", oder wie auch immer das entsprechende Fachwort heisst.

Und zwar hats da drin zuerst mal ein Kreisel, der mit Luftdruck (oder Unterdruck, oder Vakuum, oder wie man das auch immer nennen will...) angetrieben wird. Dieser ist in einem Gehäuse untergebracht, welches, wie schon weiter oben erklärt, kardanisch aufgehängt ist. Dies bedeutet, dass es frei in allen drei Achsen drehen kann. Zusätzlich sind aber am eigentlichen Gehäuse des Kreisels vier Plättchen montiert. Und zwar genau vorne, rechts, links und hinten, in Flugrichtung gesehen. Jedes dieser Plättchen verdeckt eine Düse und dank einem Anschlag können sie nur in eine Richtung ausschwenken.

Zur Funktion:

Steht der Kreisel genau vertikal, so zieht die Gravitation alle Plättchen genau nach unten. Damit sind alle vier Düsen verdeckt und nix passiert, ausser dass sich der Kreisel dreht. Neigt sich nun der Kreisel zB nach vorne, so würden gerne das linke und das rechte Plättchen wegen der Gravitation nach vorne schwenken. Da sie jedoch nur in eine Richtung schwenken können, kann nur das linke nach vorne gehen und gibt nun die Düse frei, welche den Kreisel nach links neigen würde. Dank ziemlich komplizierter physikalischen Gesetzen (ich weiss auch nur, dass es sie gibt, warum und wie sie genau erklärt werden, sind mir noch schleierhaft...) wirkt eine solche Kraft aber um neunzig Grad versetzt, weshalb der Kreisel nach hinten, in die vorherige senkrechte Lage schwenkt. Da der Kreisel nun wieder senkrecht hängt, hat sich das Plättchen wieder vor die Düse geschoben, womit keine Kräfte mehr auf den Kreisel wirken.

Kippt nun der Kreisel nach hinten, so sorgt das rechte Plättchen zusammen mit den neunzig Grad dafür, dass er wieder nach vorne kippt. Dasselbe für links und rechts.

 

Es ist schon spät für mich. Ich hoffe, dass die Funktion trotzdem einigermassen klar "vermutbar" ist...

 

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Einen guten Start, 'nen ruhigen Flug und eine elegante Landung wünscht euch Dani

[Hans Tobolla]

Hallo DNovet,

 

wenn ich Deine Beschreibung richtig verstanden habe, wird mit dem Laserdreieck eine Größe gemessen, die mit einem Winkel zu tun hat. Aber was für eine Größe ist es nun genau?

 

Ein Winkel, eine Winkelbeschleunigung oder eine Winkelgeschwindigkeit?

 

Das Laserdreieck ist nun fest mit den Flugzeug verbunden, aber wie sind die beiden Sensoren in Bezug auf das Laserdreieck befestigt?

 

Viele Grüße!

 

Hans

 

[Dieser Beitrag wurde von Hans Tobolla am 22. Oktober 2002 editiert.]

[Ueli Zwingli]

Hallo zusammen

Ich versuche gerade, den geistigen Level (Fl450 )zu erreichen, um all die Erklärungen einigermassen zu verstehen. So ganz rudimentär kann ich mir die Funktionsweise des Laserkreisels vorstellen. Ich denke, dass die Interferenz zwischen den zwei Teilstrahlen gemessen wird und so die Referenz der Fluglageanzeige beeinflusst werden kann.

 

Edit on: Ich vermute, dass für alle 3 Dimensionen ein separater Kreisel verwendet wird. Edit off

 

Herzlichen Dank für die interessanten und lehrreichen Postings. Es ist halt wirklich ein super Forum!!!

 

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many happy landings and no more blue screens....

Ueli

 

[Dieser Beitrag wurde von Ueli Zwingli am 23. Oktober 2002 editiert.]

[DNovet]

@Hans: Nun, ich mag die Wörter Winkelbeschleunigung und Winkelgeschwindigkeit nicht so besonders, kann mir nix konkretes darunter Vorstellen. Wie wärs mit Drehgeschwindigkeit? Da eine Zeitdifferenz in einer bestimmten Zeit gemessen wird, wird in letzter Linie die Drehgeschwindigkeit des Flugzeuges gemessen.

 

Die Sensoren sind fix im Dreieck fixiert und müssen ihre Position einhalten, da sie ja sonst nimmer den Laser empfangen können.

 

@Ueli: Du bist korrägd! Nun, ich habe schon von Plattformen (Plattform=IRS, beeinhaltet jeweils mehrere Kreisel), die sozusagen eine Sparversion sind und nur zwei Kreisel beeinhalten. Der Vorteil liegt im Preis. Meistens jedoch sind drei Kreisel pro Plattform eingebaut. Leider scheinen die Produkte von AlliedSignal seit der Übernahme durch Honeywell einfach verschwunden zu sein... Hätte gerne darauf verwiesen, denn im Saab2000 ist als IRS das "Flagship" von AlliedSignal eingebaut.

 

Vielleicht kennt jemand den genauen Produkttyp eines anderen Flugeuges?

 

Bis später...

 

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Einen guten Start, 'nen ruhigen Flug und eine elegante Landung wünscht euch Dani

[PeterH]

Mal zurueck zur Frage: Man wollte (erstmal) die Lage des Flugzeugs bezueglich der Erd-Horizontalen feststellen (ADI). Dazu eignen sich natuerlich mechanische Kreisel, weil sie die Lage ihrer Rotationsachse im Raum beibehalten, sofern keine aeusseren Kraefte auf sie einwirken.

 

Gipfel der Entwicklung dieser mechanischen Apparate waren die kreiselstabilisierten Plattformen, die mit Hilfe eines oder mehrerer Massekreisel ihre Anfangslage stur beibehielten. Die waren schliesslich, um Reibungseinfluesse zu minimieren meist nicht nur kardanisch aufgehaengt, sondern auf einem hochfeinen Gasfilm fast reibungsfrei gelagert. Darauf sassen dann mindestens drei Linearbeschleunigungsmesser (senkrecht zueinander ausgerichtet) sowie drei Sensoren zur Messung der Winkelbeschleunigung in den drei Raumrichtungen. Mit ein bischen Rechnerei konnte man daraus die Lage des Flugkoerpers (drei Raumwinkel) und seine Position im Raum (drei Koordinaten) ermitteln. Prominentes Beispiel ist die Traegheitsplattform in den Apollo-Raumschiffen, die eine wesentliche Grundlage fuer die gesamte Navigation beim Mondflug war. Aehnliche Systeme waren spaeter in Verkehrsflugzeugen eingebaut. Die ganzen Systeme enthielten, wie's Hans auch schon gesagt hat, zusaetzliche Stellmotoren (Plattform-Ausrichtung, sogar die Beschleunigungsbmesser (Pendel-Prinzip) arbeiteten so, dass einfach jede kleine Auslenkung durch eine einwirkende Beschleunigung elektromechanisch kompensiert wurde - das Kompensationssignal war damit genau proportional zur Beschleunigung und wurde als eigentliches Messignal benutz)

 

Natuerlich hatten (und haben) diese Traegheitsnavigationssysteme unvermeidlich kleine Fehler - so phantastisch praezise sie auch sind. Also muss man ab und zu das System an anderen Lage- und Positionsdaten "rekalibrieren".

 

Irgendwann kamen dann "Laserkreisel" auf, die erheblich genauer waren - aber: Da kreiselt nichts mehr, da wird auch keine Achse mehr raumfest gehalten. Ein (heute faseroptischer) Lasergyro liefert einfach (naja ) einen Messwert, der seiner Winkelgeschwindigkeit um eine vorgegebene Achse proportional ist. Mit der Entwicklung neuer Beschleunigungmesser ergab sich dann die Moeglichkeit, auf die eigentliche stabilisierte Plattform ganz verzichten zu koennen - mit drei oder mehr "Gyros" bestimmt man die Lage im Raum (durch Integration aus dem Messwert fuer die Winkelgeschwindigkeit) und kann dann den Einfluss der Gravitation, die auf die Beschleunigungsmesser zusaetzlich zu den eigentlichen Beschleunigungen des Flugkorpers einwirkt, sehr genau bestimmen, aus deren Messdaten herausrechnen und so wieder Lage und Position im Raum ermitteln - ganz ohne mechanisch bewegliche Teile.

 

Wie's oben schon gesagt wurde: Gemessen wird die Drehgeschwindigkeit durch die Interferenz zweier Lichtstrahlen (grosser Kohaerenzlaenge, deshalb Laser und nicht Gluehlampe ), die gegenlaeufig einen gekruemmten Weg (Kreis (eine lange, aufgewickelte Glasfaser), Dreieck usw) durchlaufen.

 

Gewisse "Kreiseleffekte" gibt es aber auch noch bei anderen physikalischen Vorgaengen, die dann entsprechend fuer die Herstellung solcher "Gyros" ausgenutzt werden (Schwingung einer Stimmgabel in einer Ebene - bei Drehung ergeben sich (Coriolis-Effekt - jaja, ich hoer' schon auf ) Schwingungskomponenten in der Ebene senkrecht dazu - die sind wieder proportional zur Winkelgeschwindigkeit).

 

Nur eins tun die (heute ueblichen) Gyros nicht: Sie halten nicht mehr die Lage ihrer Rotationsachse im Raum bei - da rotiert ja schliesslich garnichts. Sie messen nur ihre eigene Winkelgeschwindigkeit (aeltere Systeme: Die Winkelbeschleunigung). Sie heissen zwar noch "Kreisel" - ganz streng genommen sind es aber keine (Kreisel = Rotierende Masse).

 

Der richtige Flieger (also der unter 2 Tonnen MTOW ) hat allermeist noch immer die guten alten summenden Massekreisel hinter den Zeigern seiner Instrumente. Obwohl man ehrlicherweise zugeben muss, dass der neumod'sche Kram viel genauer, robuster und pflegeleichter ist - dafuer aber auch im Klassen teurer .

 

Viele Gruesse

Peter

 

 

[Dieser Beitrag wurde von PeterH am 23. Oktober 2002 editiert.]

[Hans Tobolla]

Hallo!

 

@DNovet

Dann schreibe ich einfach mal etwas über Winkel, Winkelgeschwindigkeit und Winkelbeschleunigung.

 

Winkel:

Ein Vollkreis hat 360°, dann hat der rechte Winkel ein Viertel davon, nämlich 90°!

Lächerlich, das ist doch jedem bekannt, wird mancher jetzt denken. Aber aufgepasst!

Jetzt geht’s los.

Das allgemein bekannte Gradmaß ist in der Physik und Technik recht unbequem zu handhaben. Dort nimmt man als Maß für den Winkel das Bogenmaß, das ist das Verhältnis Bogenlänge (z.B. ein Stückchen Strecke auf dem Umfang des Kreises) zu dessen Radius.

Für einen Vollkreis würde dann gelten Umfang/Radius = (2*pi*R)/R = 2*pi

Die Maßeinheit für das Bogenmaß ist der Radiant, abgekürzt rad.

 

360° sind dann 2pi Radiant = 6,28 Radiant, 90° sind pi/2 Radiant = 1,57 Radiant.

 

Das alles ist reine Gewöhnungssache, ehrlich.

 

 

Winkelgeschwindigkeit:

Dieses Wort wird für die Änderung eines Winkels pro Zeitintervall benutzt. Die Winkelgeschwindigkeit ist also ein Maß dafür, wie schnell sich etwas dreht.

Die Maßeinheit dafür ist Radiant pro Sekunde.

 

Für die Erdrotation gilt 6,28 Radiant/(24*60*60 Sekunden) = 72,69Exp-6

Radiant pro Sekunde. Manche Leute lassen die Bezeichnung Radiant einfach weg, weil das Bogenmaß als Verhältniszahl ohne Einheit ist, also einfach 72,69Exp-6 1/Sekunde.

 

 

Winkelbeschleunigung:

Winkelbeschleunigung = Änderung der Winkelgeschwindigkeit pro Zeitintervall.

Die Maßeinheit ist Radiant pro Sekunde zum Quadrat.

 

Da könnte man ja mal ausrechnen, wie hoch die mittlere Winkelbeschleunigung der Kurbelwelle ist, wenn der Dieselmotor bei der Abgasprüfung innerhalb von 2 Sekunden von 900 U/min auf 5000 U/min hochtourt (wie kann man einen Motor nur so misshandeln?).

 

 

@PeterH

Vielleicht hat Du es bemerkt, ich habe das Wort „Laserkreisel“ nicht benutzt, denn unglücklich gewählte Bezeichnungen erschweren das Verständnis meistens erheblich.

 

OK, mit den „Laserdingern“ misst man eine Winkelgeschwindigkeit und eine Integration über die Zeit plus eine Konstante (das ist die Ausgangsfluglage) ergibt dann die Fluglage als Funktion der Zeit. Aber damit kann man doch noch keinen Weg berechnen? Dazu bräuchte ich zusätzlich die Beschleunigungswerte.

 

Es ist wirklich schlimm hier. Kaum ist ein Problem gelöst, tauchen immer gleich die nächsten auf.

 

 

Gruß!

 

Hans

 

 

[PeterH]

Ja Hans, das ist natuerlich voellig richtig: Mit den Gyros wird die Lage (Orientation, drei Raumwinkel) bestimmt. Mit der kann man ja auch bestimmen, wie der Flugkoerper bezueglich des Schwerkraftvektors liegt. Nun kommen natuerlich die Beschleunigunsmesser ins Spiel: Sie messen die eigentliche Beschleunigung des Flugkoerpers PLUS entsprechende Anteile der Gravitationsbeschleunigung je nach Lage (die Anteile kann man unmittelbar nicht trennen, traege Masse = schwere Masse). Mit der Lageinformation (Winkel zum G-Vektor) kann man aber den Anteil durch die G-Beschleunigung errechnen (bischen sinus/cosinus) und von den Messwerten der Bescheunigungsmesser subtrahieren - bleibt die reine Beschleunigung d2S/dt2 des Flgkoerpers. Diese, zweimal integriert, ergibt den Ort (plus Integrationskonstanten Vnull*Delta-T plus Snull).

 

Problem: Die unvermeidlichen Fehler bei der doppelten Integration ergeben im Extremfall(!) ein Fehlerverhalten, das quadratisch mit der Zeit geht - die Beschleunigungsmesser muessen extrem gerine Nullpunktsdrift aufweisen. Um's Rekalibrieren komt man nicht herum.

 

Viele Gruesse

Peter

[DNovet]

Stimmt!

 

Scheint, als hätte ich die Beschleunigungssensoren vergessen...

 

Ich weiss nicht genau, was diese Sensoren heutzutage so drauf haben, ich kann jedoch den Wert - bzw den Vergleich - derjenigen geben, welche in den INS der F-5 der Schweizer Armee installiert sind. Man stelle sich vor, man sässi in einem Auto und beschleunige aus dem Stand auf 40km/h. Eigentlich nicht viel, oder? Allerdings das ganze so, dass man erst nach einer Stunde die vierzig erreicht hat... Der Fehler dieses INS liegt nach einer Stunde Flugzeit bei 2nm oder weniger, nach einem Alarmstart (anstatt 7 Minuten zum kalibrieren nur ca 2 Minuten) liegt sie bei maximal 4nm.

 

Und nach dem letzten post wären wir bei dem Punkt angelangt, bei dem gesagt werden muss, dass heutzutage die meisten Navigationssysteme nicht alleine nurmehr auf IRS gestützt sind, sondern auch noch GPS und VOR als unterstützung benützen.

 

Gerne möchte ich wieder ein weiteres mal auf den Saab2000 als Beispielsträger zurückkommen. Da haben wir einerseits die beiden IRS, welche als eigentliche Hauptnavigationsquellen dienen. Je IRS wird eine Position berechnet. Danach folgt das GPS. Insgesamt können bis zu 12 Satelliten empfangen werden, daraus werden insgesamt drei Positionen berechnet. Und zu guter letzt folgt dann noch die Navigation per VOR. Dabei kuckt das FMS nach empfangbaren VOR-Stationen und berechnet aufgrund deren Radialen pro FMS nochmals eine Position. Allerdings wurde in meiner Ausbildung über diese Funktion relativ wenig Worte verloren, ich kann daher bis jetzt leider nichts genaueres erklären. Im Normalfall - vorausgesetzt wir empfangen 12 GPS-Satelliten - werden also insgesamt pro FMS vier Positionen errechnet. Daraus wird der Mittelwert genommen. Fehler können dadurch zT egalisiert werden.

 

Bin noch auf der Suche nach genauen Daten dieser IRS...

 

 

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Einen guten Start, 'nen ruhigen Flug und eine elegante Landung wünscht euch Dani