Zitat:

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Original geschrieben von Sebastian
. . . für die Berechnung der Geschwindigkeit und Höhe eben vom Idealfall des exakt senkrechten Fluges nach oben ausgehen.
Ich denke mir, dass auf diese Weise alle Raketen-Höhenmesser funktionieren, die nur mit einem Beschl.-Sensor ausgestattet sind. Oder hat da jemand andere Infos?

Cheers,
Sebastian

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Hi Sebastian,

IMO kann der Hoehenmesser nicht auf 'Teufel komm raus' integrieren. Angenommen, er stellt die Geschwindigkeit darueber fest. Bei einer schraegen Flugbahn erreicht die Rakete hohe Geschwindigkeiten.
Bei Brennschluss faengt das 'Bremsen' an. Da die Spitze schon gegen Boden zeigt ist die 'Bremsrate' nicht so hoch. Das System wird also feststellen, dass es immer noch Geschwindigkeit hat und nicht ausloesen - bis zum Einschlag.
Wird nicht integriert und auf die Werte geachtet, so ist der einzige Event den er hat ist eine Annaeherung an die 0 (und zwar recht dicht, im Prinzip muss es sogar 0 sein ueber wenigstens eine Sekunde (und Annaeherung von unten).
Angenommen wir haben einen Motor wie den H1k (Langbrenner mit Peak). Dann kann es passieren, dass der 0-Durchgang (die 0-Annaeherung) noch unter Schub geschieht. Daher darf die Ausloesung erst bei der Annaeherung an 0 (und zwar von 'Unten'!) erfolgen.
Eben das ist bei bestimmten Flugbahnen (leider genau bei den gleichen wie oben) wiederum nicht gegeben.

Gruss Johannes

Kaum geht man ein Bier holen, schon schreibt ihr Euch die Postings um die Ohren... Es sind wohl in den letzten Tagen ein paar Aggressionen enstanden und aufgestaut worden, und jetzt müssen wir alle gucken, wohin damit.

@Jonas: Solange Du nicht selber gesehen hast, mit welcher Präzision ein Dentamag am Gipfel auslöst, solltest Du Deine Haltung wenigsten nicht so hart vertreten. Ich nehme an, dass auch Du dann das Gefühl hättest "Wo soll er denn auch sonst auslösen?", während man bei allen anderen Sensoren (gut - ich hatte noch nicht alle) vielleicht eher denkt: "Glücklicherweise" oder "Ich bin zwar davon ausgegangen, dass er es tut, aber...".
Nebenbei: R. Galejs hat seine Level3-Prüfung mit seinem MAD bestanden, und Punkt EINS seiner Checkliste lautet: Convince the RSO, that it works.. (Kein Witz).

Du selber bist von den von Dir angeführten Nachteilen am wenigsten betroffen: In Kaltbrunn gibt es nur Alu-Rails und EDELstahl-Rods, die von mir persönlich getestet vollkommen unbedenklich sind.

Was die anormalen Flüge betrifft: Da die Accelerometer ja die Beschleunigungen IN EINER BESTIMMTEN RICHTUNG messen, kann ich überhaupt nicht verstehen, wie ein solcher Sensor auslösen soll, wenn die Rakete "rückwärts" (also mit den Flossen voran) wieder nach unten fällt. Dann liegt im gesamten oberen Flugsegment eine negative Beschleunigung an, die DEUTLICH von 0 unterschiedlich ist.

Auch bei dem seltsamen Flug der Nike-Smoke am ALRS III, die nach dem Apogäum (mit Recovery-Versager) QUER segelnd nach unten glitt, kann ich überhaupt nicht erkennen, dass ein Beschleunigungssensor einem Dentamag überlegen gewesen wäre.

Am gleichen Tag haben wir auch erlebt, wie ein Höhenmesser-gesteuerter Flug den Fallschirm exakt 1 Meter über dem Boden ausstiess... Zumindest DAS wäre wohl mit einem MAD kaum möglich.

Mein blanker Motorola-Sensor liegt zur Zeit noch unbenutzt bei mir herum. Ich habe dem Dentamag das Fliegen beigebracht (mit Achims tatkräftiger Hilfe), und der kleinen Druckdose werde ich es wohl auch noch beibringen, wobei mein Interesse nicht der erreichten Höhe plusminus xxx Millimeter gilt, sondern dem störungsfreien Betrieb bei anormalen Flügen und "seltsamen" Druckverhältnissen z.B. nach Drogue-Auslösung.

Bertram

Hi,

Zitat:

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Johannes:
IMO kann der Hoehenmesser nicht auf 'Teufel komm raus' integrieren.

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die Beschl.-Messwerte sind zumeist alles andere als eine schöne glatte Kurve. Wenn ein Höhenmesser oder Gipfelpunkterkenner nur auf diese Werte achten würde, hängt seine Funktion ja jeweils vom Widerstand der Rakete ab. Baue ich nun eine von der äußerlichen Form her sehr widerstandsarme Rakete kann es durchaus passieren, dass diese Annäherung der Beschl.-Werte an 0 g in der Auflösung des Sensors liegt. Und wenn der Sensor in der Freiflugphase nun über mehrere Sekunden lang in der unmittelbaren Nähe von 0 g ist, wo soll er dann seine Entscheidung treffen?

Zitat:

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Bertram:
... wenn die Rakete "rückwärts" (also mit den Flossen voran) wieder nach unten fällt. Dann liegt im gesamten oberen Flugsegment eine negative Beschleunigung an, die DEUTLICH von 0 unterschiedlich ist.

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Ich würde eher sagen, sie wechselt nun wieder das Vorzeichen. Denn in diesem Fall gibt es diesen Nulldurchgang, da der Widerstand ja ab Gipfelpunkt versucht, die Rakete am Fallen zu hindern, was dem Beschl.-Messer wie ein kleiner Schub nach "oben" vorkäme.

Cheers,
Sebastian

Hi,

ich würde eine Höhenerkennung mit einem Beschleunigungssensor wie folgt machen:

-Messen der Beschleunigung beim Start.
-Über Integration die Endgeschwindigkeit ermitteln
-Messen der Beschleunigung im Flug. Wegen geringer Auflösung evtl. nur 0 möglich.
- Ermitteln des Gipfelpunktes über die Berechnung der FLugzeit aus der Endgeschwindigkeit nach Brennschluß

Das ganze hat den Nachteil, das ein Schräger Flug nicht ausgewertet werden kann. Man könnte eine Schräge Rampe messen durch die Erdbeschleunigung vor dem Start und daraus einen festen Winkel herleiten.
Sollte der Luftwiderstand so groß sein, das er die Rakete meßbar bremst, kann dieser Einfluß mit berücksichtig werden. ISt der Einfluß alleridngs geringer als unsere Auflösung, liegt auch die Fehlergröße der Höhenberechnung oder Flugzeit bis Gipfelpunkt innerhalb unseres Allgemeinen Meßfehlers.
Das Problem das eine Rakete mit Heck voran widder herunter fällt, kann den MAD verwirren, aber nicht eine Druckdose.
Druckdosen haben den Nachteil

- Luftdruckänderung zwischen kalibrieren und Flug
Ich habe eine Pulsuhr mit Barometrischen Höhenmessern. Einmal war ich damit für eine Stunde im Wald. Der ausgangspunkt hatte beim ankommen einen 30m Abweichende Höhe gehabt.

- Falsche Bohrung an der falschen Stelle.

- Druckänderungen durch Treibladung oder Ausstoßladung im Körperrohr. Wa smacht der Maindrog, wenn der Apoge Drog beim herausschießen einen Überdruck im ganzen Körperrohr verursacht hat?

Zur zeit bastel ich an dem auslesen eines GPs Empfängers über die Serielle Schnittstelle. Das ganze sol nachher mit einem Datalogger in der Rakete mitfliegen um eine 3D-Flugbahn zu bekommen. Die Auflösung schwankt zwischen 7 und 30 m. So ein SIgnal könnte man auch Online auswerten und bei Fallender Höhe auslösen. Leider muß man hier einen Sicherheitswert von ca. 100m wählen, was nur bei sehr großen Höhen Sinn macht. Auch weiß ich noch nciht wie das GPS auf Geschwindigkeiten jenseits 200km/h reagiert.

Gruß

Neil

@Sebastian:
Denk noch mal nach: Wenn Du einen Ball nach oben wirfst, dann wird er ab Verlassen deiner Hand nur noch negativ beschleunigt - und zwar ziemlich gleichmässig bis er wieder auf dem Boden aufschlägt (ausser bei sehr langem freien fall: dort wird die Beschleunigung bei erreichen der <i>Terminal Velocity </i> gegen Null gegangen sein. Auf keinen Fall sinkt die (negative) Beschleunigung am Gipfelpunkt ab oder hat gar einen Nulldurchgang!!! Diese Situation haben wir bei der "rückwärts" fallenden Rakete.
Anders wenn sie am Apogäum dreht: Dann hast Du einen Nulldurchgang beim Beschleunigungssensor, weil <b>in dessen Richtung</b> nun wieder beschleunigt statt gebremst wird.

@Neil:
Den Höhenwert beim GPS kannst Du meist vergessen. (Und X/Y-Koordinaten interessieren Dich vermutlich weniger). LTU hat 100000e in Versuche gesteckt, ihre Flieger mit Hilfe von GPS enger höhenzustaffeln - Versuche eingestellt, weil Fehlanzeigen von >3000 Fuss häufig vorkamen. "Hochgenaues" GPS geht nur mit einem Referenzsender (bzw. in diesem Fall: Empfänger) am Boden und Berechnung der <i>Differenzen</i> der von beiden
GPS-Empfängern ermittelten Positionen. Damit kommst Du in den sub-Meter-Bereich.

Bertram

Also, ich hab mir nochmal Gedanken gemacht.

Es ist entscheidend, ob der Beschl.-Messer in der Lage ist, die Beschl. relativ zur Erdoberfläche oder relativ zur Rakete zu messen. Ich vermute mal nur letzteres.

Wir haben beim Aufstieg eine positive Beschl., die sich nach Brennschluss in eine negative Beschl. umkehrt, wg. Luftwiderstand (Erdanziehung kann er nicht erkennen, weil die auf ihn und die Rakete wirkt!), müsste messbar sein - ansonsten wird der Beschl.-Messer niemals einen Gipfelpunkt finden - es sei denn er arbeitet wirklich nach Neils Prinzip: Endgeschw. berechnen, dann solange g abziehen bis er bei Null angekommen ist. MMn eine sehr unsichere Methode.
Am Gipfelpunkt hat die Rakete die niedrigste Geschw., damit also auch die (vom Betrag) niedrigste Beschleunigung. Durch die wieder ansteigende Geschwindigkeit erhalten wir einen höheren Luftwiderstand, welcher als wieder ansteigende negative Beschleunigung gemessen wird. An diesem Wendepunkt (wolln ma sagen h''' = a' = 0) dürfte sich der Höhenmesser bis zum Gipfelpunkt integriert haben, danach gehts auf Grund der inzwischen negativen Geschw. (vom Beschl.-Messer aus gesehen) wohl bergab.

Ja, ich sehe ein, dass es keinen Nulldurchgang der Beschl. gibt.

Fast komplett anders sieht es bei der Messung der Beschl. gegenüber der Erdoberfläche aus.

Bertram: Die Situation des Balls (der leider keine eindeutige "Richtung" hat, daher Äpfel und Birnen-Vergleich) ist mir der der vorwärts fliegenden Rakete vergleichbar (siehe oben). Wenn die Rakete rückwärts wieder runterfällt, misst der Beschl.-Messer ja sozusagen in die falsche Richtung, da wo bei mir oben also die Beschl. ihr lokales Maximum hat (niedrigster Betrag im negativen Bereich), geht die Beschl. durch Null (die Geschw. muss ja auch echt Null sein), da der Luftwiderstand, der ja eigentlich eine neg. Beschleunigung hervorruft, nun falschrum gemessen wird und somit eine positive Beschleunigung (aus Sicht des Beschl.-Messers ist).

So, endgültig alle Klarheiten beseitigt?

Oliver

@Bertam:

Zitat:

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Anders wenn sie am Apogäum dreht: Dann hast Du einen Nulldurchgang beim Beschleunigungssensor, weil in dessen Richtung nun wieder beschleunigt statt gebremst wird.

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Die Erhöhung der Geschwindigkeit kommt dem Beschl.-Sensor wie eine Erhöhung des Widerstandes vor. Und der ist immer dann in negativer Richtung, solange die Rakete mit der Spitze voran fliegt (wenn ich das als positive Flugrichtung ansehe). Insofern gibt es da keinen Nulldurchgang. Setz dich doch einmal gedanklich in die Rakete und fliege mit. Ein anderes Mal bleibst du am Boden und betrachtest die ganze Sache von da aus. Der Unterschied ist letztenendes die Erdbeschleunigung, die aber ein Beschl.-Sensor nur dann messen kann, wenn die Rakete auf irgendetwas steht.

Cheers,
Sebastian

Zitat:

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Original geschrieben von Oliver Arend
Also, ich hab mir nochmal Gedanken gemacht.

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Fein!

Zitat:

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Es ist entscheidend, ob der Beschl.-Messer in der Lage ist, die Beschl. relativ zur Erdoberfläche oder relativ zur Rakete zu messen. Ich vermute mal nur letzteres.

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Wie sollte er ersteres denn bewerkstelligen? Er ist doch (nach Brennschluß im gebremsten freien Fall) an Bord des Flugkörpers und erfährt nur die durch den Luftwiderstand auftretenden Beschleunigungen (und das meit auch nur in der Hauptachse).

Zitat:

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Wir haben beim Aufstieg eine positive Beschl., die sich nach Brennschluss in eine negative Beschl. umkehrt, wg. Luftwiderstand (Erdanziehung kann er nicht erkennen, weil die auf ihn und die Rakete wirkt!), müsste messbar sein

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Genau.

Zitat:

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- ansonsten wird der Beschl.-Messer niemals einen Gipfelpunkt finden

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Alleine aus den Beschleunigungsdaten a kannst Du niemals den Gipfelpunkt bestimmen, Du mußt integrieren um via a*t die Geschwindigkeit zu bestimmen. Wenn die (für den Intergrator) zu Null wird, muß man den Fallschirm auslösen. Dabei muß man ein paar Dinge beachten: Auf dem Pad stehend zeigt der Sensor 1g an (Erdbeschleunigung, auch "Schwerkraft" genannt). Während der Beschleunigung zeigt der Sensor 1g plus die Beschleunigung durch den Motor an. Nach Brennschluß zeigt der Sensor nur noch die negative Beschleunigung (Bremsung) durch den Luftwiderstand an. Das eine g Erdbeschleunigung muß man dann beim Integrieren selber addieren!

Die doppelte Integration zu h=a*t² ist
a) für die Gipfelpunkterkennung nicht notwendig (hier reicht v=0 als Kriterium)
b) wegen der verstärkten Einflüsse von Meßfehlern und Offsets schon recht ungenau (deshalb bestimmt ein Altacc die Höhe aus dem Baro-Sensor) und
c) eigentlich nur ein Gimmick um dem User halt die brennende Frage nach dem "Wie hoch war der Flug (so ungefähr)?" zu beantworten (und wenn's hoch kommt eine grobe Plausibilitätsbetrachtung für evtl. andere Meßwerte (barometriesch oder so) zu machen).

Zitat:

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Am Gipfelpunkt hat die Rakete die niedrigste Geschw., damit also auch die (vom Betrag) niedrigste Beschleunigung. Durch die wieder ansteigende Geschwindigkeit erhalten wir einen höheren Luftwiderstand, welcher als wieder ansteigende negative Beschleunigung gemessen wird.

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Richtig.

Zitat:

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An diesem Wendepunkt (wolln ma sagen h''' = a' = 0) dürfte sich der Höhenmesser bis zum Gipfelpunkt integriert haben, danach gehts auf Grund der inzwischen negativen Geschw. (vom Beschl.-Messer aus gesehen) wohl bergab.

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...bei senkrechtem Flug: ok. Bei nicht senkrechtem Flug wird einfach mit dem jetzt wieder ansteigenden (Luftwiderstands-)Wert weiterintegriert, bis dann irgendwann (kurz) hinter dem Gipfelpunkt auch hier die rechnerische Geschwindigkeit "null" erreicht ist, dann wirft man den Schirm raus.

Zitat:

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Ja, ich sehe ein, dass es keinen Nulldurchgang der Beschl. gibt.

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So isses.

Zitat:

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Fast komplett anders sieht es bei der Messung der Beschl. gegenüber der Erdoberfläche aus.

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Nein, es sieht genauso aus (fast ): Der eine Fall ist durch Koordinatentransformation (Galileitransformation) in den anderen rechnerisch überführbar.

Der Fall mit der rückwärts wieder herunterfallenden Rakete ist natürlich ein (für ein beschleunigungsbasiertes Gipfelpunkterkennungssystem dummer) Sonderfall. Hier wird bei der Integration nicht mit 1g plus Luftwiderstand, sondern mit 1g minus Luftwiderstand weitergerechnet. Solange die durch den Luftwiderstand aufgebrachte Bremskraft unter der Erdanziehungskraft liegt (als bis zum Erreichen der max. Fallgeschwindigkeit, dann sind die beiden Kräfte gleich), wird mit einer kleineren als der tatsächlichen Beschleunigung gerechnet und die Erkennung des Gipfelpunktes entsprechend verzögert. Normalerweise sollte dies kein großes Problem darstellen, solange die Mess- und Rechengenauigkeiten den Integrationswert halbwegs die reale Geschwindigkeit widerspiegeln lassen. Wenn sich hier aber z.B. größere Offsets (der Killer beim Integrieren!) einschleichen, kann das schon mal kritisch werden wenn dann die Integration nicht mehr zur rechnerischen Geschwindigkeit "null" führt. Ein Accelerometer sollte sich deshalb auch im Stand nach dem Einschalten immer sorgfältig auf 1g kalibrieren.

Hi Bertram,

erste Auswertungen mit Ecel haben gezeigt, das die Höhe meines GPs bei einer lokalen Messung um ca. 30m wandert. Dazu kommt noch die Angabe des GPS wie genau gerade gemessen wird.
Sinn der Übung ist es, nicht einen Pfad des Aufstieges zu bekommen, sondern des Abstieges am Fallschirm. Am ALRS III war am Sonntag eine Rakete zu sehen die beim Abstieg schön mehrmals deutlich ihre RIchtung geändert hat. Sowas lohnt es sich doch mal zu messen und auszuwerten, als Experimentalrakete.
Toppen könnte man das ganze wirklich noch mit einem lokalen Sender. sowas könnte ich sogar besorgen, was aber ein bißchen zuviel Aufwand ist.

Gruß

Neil

@Neil
Egal wofür - das GPS gibt die Höhe um ein Vielfaches ungenauer an als den Fusspunkt auf der Erdoberfläche

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Damit Ihr Euch mal vorstellen könnt, wieviel die Theorie der sanft an- und absteigenden Beschleunigung mit und ohne Nulldurchgang mit der Realität zu tun hat, habe ich ein Bild von Dani geklaut, von seinem Talon-3-Flug.

Wenn Ihr nur die schwarze Linie - die ist die Beschleunigung - hättet und sonst nichts, könntet ihr den Flug herauslesen?

Bertram

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