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Aendert sich der Azimut von Start zu Start ?

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  1. Aendert sich der Azimut von Start zu Start ?

    Autor: EWCH 23.02.18 - 18:52

    die Startrampe ist ja immer die Gleiche und gestartet wird doch auch immer in die gleiche Richtung um die Erddrehung mitzunehmen.

  2. Re: Aendert sich der Azimut von Start zu Start ?

    Autor: emdotjay 23.02.18 - 19:01

    EWCH schrieb:
    --------------------------------------------------------------------------------
    > die Startrampe ist ja immer die Gleiche und gestartet wird doch auch immer
    > in die gleiche Richtung um die Erddrehung mitzunehmen.


    Die Startrampe ist die gleiche die Richtung wird im Flug laufend korrigiert..



    1 mal bearbeitet, zuletzt am 23.02.18 19:02 durch emdotjay.

  3. Re: Aendert sich der Azimut von Start zu Start ?

    Autor: FreierLukas 23.02.18 - 19:52

    Ich habe gelesen dass die zwei verschiedene Startrampen für Ariane 5 haben und die andere genau um 20 Grad oder so gedreht zur anderen ist. Es würde daher Sinn machen dass einer die Startrampen in der Software vertauscht hat.

  4. Re: Aendert sich der Azimut von Start zu Start ?

    Autor: oxybenzol 23.02.18 - 21:11

    Wäre ne mögliche Erklärung. Den Russen ist das ja letztes Jahr passiert. Allerdings gibts laut wiki nur eine Startrampe für die 5.
    https://de.wikipedia.org/wiki/Datei:Plan_Centre_Spatial_Guyanais-de.svg

    Wenn ich das aber so weiterdenke, frage ich mich wie der automatische Abbruch bei der Falcon 9 funktioniert.
    Eine Rakete spult ja einfach nur ihr Programm ab und nimmt Kurskorrekturen relativ zum eingegebenen Startpunkt vor. Sie weiß also gar nicht wo sie sich befindet. Für einen Abbruch müsste sie aber ihre absolute Position wissen. Wird das dann bei der Falcon 9 mit GPS gemacht? Außerdem gibts da noch so was wie Luftdruck und Windrichtung/-geschwindigkeit. Haben diese keinen ausreichenden Einfluss, oder werden diese Daten erst kurz vor dem Start ermittelt und eingegeben?

  5. Re: Aendert sich der Azimut von Start zu Start ?

    Autor: FreierLukas 23.02.18 - 21:17

    Wissen tue ich das nicht aber da der Booster irgendwo im Ozean ein Schiff ansteuert wird er seine Position bestimmen können und das vermutlich mit GPS.

  6. Re: Aendert sich der Azimut von Start zu Start ?

    Autor: nkdvhn 24.02.18 - 01:42

    Der Azimut ist nur durch zwei Dinge eingeschränkt.
    1. Der Breitengrad ist die minimale Inklination, die ohne Orbitebenenänderungsmanöver (plane change maneuver) beim Start erreicht werden kann. Ideal wäre es für einen Geostationären Satelliten vom Äquator aus zu starten. Kourou liegt da mit 5°32' schon besonders nah dran. Durch den hohen Zielorbit, kann die Inklination jedoch also kombiniertes Manöver geändert werden wenn der Orbit vom GTO zum GEO beschleunigt wird.
    2. Die zweite Einschränkung dient dann nur noch der Sicherheit. Nicht über bebautes Gebiet fliegen also immer in Richtung Ozean.
    Er ist somit nicht immer gleich. Für einen GTO Zielorbit wird er jedoch so groß wie möglich gewählt (90° sind nur am Äquator möglich) um dann eine möglichst kleine Inklination zu haben. Will man eine andere Orbitinklination, zum Beispiel für einen Sonnensynchronen Orbit oder um zur ISS zu kommen, wählt man dann einen dafür passenden Azimut.

  7. Re: Aendert sich der Azimut von Start zu Start ?

    Autor: AgentBignose 24.02.18 - 10:01

    oxybenzol schrieb:
    --------------------------------------------------------------------------------
    > Sie weiß also gar nicht wo sie
    > sich befindet. Für einen Abbruch müsste sie aber ihre absolute Position
    > wissen. Wird das dann bei der Falcon 9 mit GPS gemacht? Außerdem gibts da
    > noch so was wie Luftdruck und Windrichtung/-geschwindigkeit. Haben diese
    > keinen ausreichenden Einfluss, oder werden diese Daten erst kurz vor dem
    > Start ermittelt und eingegeben?

    Selbstverständlich wird auch auf die GNSS Systeme unter anderem GPS zurückgegriffen werden.
    Allerdings weiß die Rakete auch ohne diese wo sie ist.
    Ich denke nicht, dass es eine Trägerrakete gibt die keine IMUs hat, solche können aus Drehraten- und Beschleunigungssensoren die aktuelle relative Position zum Startpunkt errechnen.
    Bedingt durch Ungenauigkeiten, bei mechanischen Systemen z.B. Reibung, kommt es zwar zu einem Drift. Der ist aber über einen Flug von wenigen Minuten nicht so groß.
    Erhält man zwischenzeitlich genaue Absolutpositionen kann man damit natürlich gut reinitialisieren.

    GNSS sichern dabei zusätzlich ab und erhöhen unter Umständen die Genauigkeit.

    Ich arbeite bei JohnDeere und unser Starfire System erreicht eine Wiederholungsgenauigkeit von 2,5cm über GPS und Co!!
    Allerdings benötigt es dafür Differential GPS.

    Für die Rakete sollte aber eine GPS Genauigkeit Lat/Lon von unter einem Meter kein Problem sein. Die Höhe ist allerdings weniger genau.
    Außerdem muss die Ausrichtung dann auch noch aus mehreren Messungen errechnet werden.

    Wind, Luftdruck etc. haben natürlich einen Einfluss auf die Flugbahn und wenn man die Position im voraus berechnen wollte müsste man diese kennen (außerdem noch weit mehr, die Raketengleichung lässt sich quasi beliebig detailieren bspw. Massenschwerpunkt bei bewegtem Tankinhalt usw).
    Für eine Positionsbestimmung per IMU muss das aber nicht bekannt sein, es ist im Messergebnis schlicht enthalten.

    So funktioniert dann die Regelung zwischen ist und soll Kurs.

  8. Re: Aendert sich der Azimut von Start zu Start ?

    Autor: Eheran 24.02.18 - 12:48

    >Ich arbeite bei JohnDeere und unser Starfire System erreicht eine Wiederholungsgenauigkeit von 2,5cm über GPS und Co!!
    Allerdings benötigt es dafür Differential GPS.
    Hm... das kann jeder zuhause selbst mit differentiellem GPS.
    Es wäre sogar komischen, wenn das nicht klappen würde.
    Die entsprechenden Chipsets, etwa MT33xx, können das ohne weiteres. Da muss man mittels RTCM die Daten von einem Chip dem anderen schicken. Vorher noch mittels dem Befehl "$PMTK301,1*2D<CR><LF>" als DGPS-Quelle RTCM aktivieren und los gehts.

  9. Re: Aendert sich der Azimut von Start zu Start ?

    Autor: oxybenzol 24.02.18 - 15:08

    Hab mich schon gefragt, wie differenzial GPS funktioniert. Hab erst mal gedacht, dass man es über die Entferung zu einem bekannten Ort korregiert. 2 GPS-Chips ist natürlich viel einfacher. Wenn ich das richtig verstehe, dann korrigiert man den Wert der Chips um den halben Abstand zwischen den Chip und bildet dann den Mittelwert. Da aber GPS 2 Dimensionen ausgibt, 2 Chip aber nur eine Dimension genau messen können, bzw. je nach Ausrichtung des Fahrzeugs mal x und mal y genauer ist, nimmt man 3 Chips, die ein gleichseitiges Dreieck formen und die optimale Kantenlänge wäre dann ein halber? GPS-Messfehler.

    Ist das richtig so, oder stelle ich mir das zu einfach vor?

  10. Re: Aendert sich der Azimut von Start zu Start ?

    Autor: Frank Wunderlich-Pfeiffer 24.02.18 - 16:08

    Der veränderte Azimut soll wohl etwas damit zu tun gehabt haben, dass einer der Satelliten im rechten Winkel zur Flugbahn ausgesetzt werden sollte. Details kenne ich leider nicht und der Artkel dazu ist hinter einer Paywall ....

    https://twitter.com/DutchSpace/status/967332858019885056

    Frank Wunderlich-Pfeiffer - als freier Journalist bei Golem.de unterwegs - Raumfahrt Podcast http://countdown-podcast.de/

  11. Re: Aendert sich der Azimut von Start zu Start ?

    Autor: Eheran 24.02.18 - 16:54

    >korrigiert man den Wert der Chips um den halben Abstand zwischen den Chip und bildet dann den Mittelwert.
    Nein. Die Fehler beider GNSS (also nicht nur GPS) sind aufgrund der Atmospährischen Einflüsse praktisch identisch in einem gewissen Umfeld. Bei zwei GNSS nebeneinander würden auch beide die selbe Position mit dem selben Fehler und dem selben Drift zeigen. Jetzt nimmt man einen der beiden und nutzt ihn als Referenz. Wenn ich weiß, dass der an Punkt xyz ist... beispielsweise die Ecke eines Ackers oder fix an einer Stelle nach ein paar Tagen der Mittelwert aller dieser Positionen (der Fehler driftet um den realen Punkt), dann kann ich die Abweichung zu diesem bekannten Punkt an das 2. Modul schicken und um den selben Fehler (beispielsweise 3,2m nach Süden, 1.6m nach Osten und 5m höher) korrigieren. Da dann die aktuellen Atmosphärischen Änderungen jeweils immer rausgerechnet werden, ist die Genauigkeit des 2. Moduls extem hoch, auf cm genau.
    Alledings muss eben ein Modul immer stationär an einer bekannten Position sein bzw. bei einer unbekannten Position ist die Genauigkeit relativ und nicht absolut.

  12. Re: Aendert sich der Azimut von Start zu Start ?

    Autor: chefin 26.02.18 - 07:58

    FreierLukas schrieb:
    --------------------------------------------------------------------------------
    > Ich habe gelesen dass die zwei verschiedene Startrampen für Ariane 5 haben
    > und die andere genau um 20 Grad oder so gedreht zur anderen ist. Es würde
    > daher Sinn machen dass einer die Startrampen in der Software vertauscht
    > hat.

    Häää?

    Was für einen Sinn macht einen Drehung wenn man senkrecht startet?

    Raketen starten Senkrecht. Danach erst kippen sie in die passende Richtung. Die Bahnneigung am optimalen Punkt entspricht des Breitengrades des Startpunktes. Deswegen sind aquatoriale Starts besonders gut für geostationäre Satelliten. Zusätzlich ist aber auch der Speedvorteil am Äquator am größten, da hier die größte Umfangsgeschwindigkeit der Erde erreicht wird. Folglich sind Bahnneigungen die vom Startpunkt abweichen bei äquatorialem Start am günstigsten hinzubekommen.

    Soweit dazu, nur der Startpunkt als solches ist wichtig. Die Ausrichtung erfolgt bis auf wenige Ausnahmen senkrecht. Ausnahmen sind reine Feststoffraketen, diese werden gerne auch gekippt abgefeuert. Flüssigtreibstoff hingegen belastet dabei die Struktur stärker, wenn sie kippen. In der Beschleunigungsphase ist das Kippen weniger belastend, da weiterhin die Massekräfte senkrecht wirken auf die Struktur. Flüssigraketen wie die Ariane würden bei ca 20° Neigung im Stand brechen. Weil sie das Biegemoment nicht aufnehmen können.

    Daher ist der Fehler in der Kalibrierung schwer erklärbar. Allerdings, solche Sensoren werden auch nicht direkt auf eine SI-Masseinheit kalibriert sondern auf einen digitalisierten Analogwert den sie ausgeben. Je nach Auflösung in 16bit oder 20bit oder mehr. Und dann gibt es einen Wert der den 90° entspricht. Heist auch nicht, das sie von 0-180grad überhaupt auslenken können und messen. Möglicherweise sind sie nur für 150° gesamtbewegung gebaut und haben ihr digital Null bei 15° und ihr max bei 165°, wobei je nach Auslegung noch sein kann, das ab einem bestimmten Wert ein Overload signalisiert wird. Bei siemens zb wird ab 27648 eines 16 Bit Int-Wertes Overload signalisiert. Das ist ein Wert den auch viele andere Wandlerhersteller inzwischen so übernommen haben.

    Dadurch sind manche Dinge komplizierter als sie im ersten Moment aussehen. Und wenn dann intern auch die volle Bitauflösung benutzt wird, ist es Blödsinn das erst in eine SI-Einheit umzurechnen, danach die Regelung drauf zu geben um Steuervektoren zu bekommen und diese wieder umzurechnen in Bit-Werte für Analogwandler.

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