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Autor Thema: Lage- und Positionsbestimmung von Raumflugkörpern  (Gelesen 433 mal)

Offline stillesWasser

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Lage- und Positionsbestimmung von Raumflugkörpern
« am: 10. Januar 2018, 14:01:03 »
GPS ist für Raketen nicht besser. Es geht ja nicht nur um Translation, sonder auch die Rotation muss integriert werden. Da sind Sensoren an Bord die Wahl ... und dann holt man sich von ihnen auch gleich die Translation.

Sorry, dass ich jetzt offtopic gehe. Gibts einen Frage/Antwort Thread zu allgemeinen kleinen Fragen? Hab dazu auf die Schnelle nichts gefunden

Ich habe bis jetzt immer wieder gehört, dass zur Positions- und Geschwindigkeitsbestimmung Accelerometer nicht die beste Wahl sind, weil die Daten extrem verrauscht sind. Deswegen koppelt man sie eigentlich immer mit weiteren Signalen, vor allem GPS bei outdoor-Anwendungen.
Gyroskope sind dagegen relativ sauber, abgesehen vom Drift, den man kompensieren muss.
Deswegen bin ich eigentlich stark davon ausgegangen, dass man vor allem GPS zur genauen Orts- und Geschwindigkeitsbestimmung verwendet.
Klar, ne IMU hat man sowieso an Bord aber eine GPS Antenne kostet im Vergleich zur Rakete ja quasi nichts und die dazugehörigen Sensor-Fusion-Algorithmen sind zuverlässig und robust und sogar direkt in der Hardware implementiert.
Wieso verwendet man GPS denn trotzdem nicht?
« Letzte Änderung: 10. Januar 2018, 14:50:22 von Schillrich »
"Dragon 2 is designed to be able to land anywhere in the solar system. Red Dragon Mars mission is the first test flight."- https://twitter.com/elonmusk/status/725364699303301120

Offline Nitro

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Lage- und Positionsbestimmung von Raumflugkörpern
« Antwort #1 am: 10. Januar 2018, 14:24:22 »
Sorry, dass ich jetzt offtopic gehe. Gibts einen Frage/Antwort Thread zu allgemeinen kleinen Fragen? Hab dazu auf die Schnelle nichts gefunden

Keinen Thread, aber wir haben jeweils einen kompletten Frage und Antwort Bereich fuer Astronomie und Raumfahrt.

Hier ist der fuer Raumfahrt:

https://www.raumfahrer.net/forum/smf/index.php?board=18.0
« Letzte Änderung: 10. Januar 2018, 14:50:41 von Schillrich »
Bevor man einen Beitrag letztendlich abschickt sollte man ihn sich noch ein letztes Mal durchlesen und sich dabei überlegen ob man ihn genau in diesem Wortlaut auch Abends seinem Partner und/oder Kindern ohne Bedenken vorlesen würde.

Offline Schillrich

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Re: Lage- und Positionsbestimmung von Raumflugkörpern
« Antwort #2 am: 10. Januar 2018, 14:56:00 »
Hallo stillesWasser,

natürlich liefert GPS gute Ergebnisse, sonst würde man es auch nicht in der Luftfahrt, in Waffen ... und mit besonderen Technologien sogar in der Landvermessung einsetzen.

Für ein Raumfahrzeug ist aber GPS kein Muss. Man hat die Raketen ja auch mit "klassischen Sensoren" früher in den Orbit bekommen. Ein direkter Vorteil in der Umsetzung von GPS ist wahrscheinlich das "globale Bezugssystem", mit dem ich relativ einfach Navigationslösungen errechnen kann. Wenn ich das aus meinem lokalen System heraus-umrechnen muss, ist ads schwieriger und vielleicht auch fehlerhafter/ungenauer.
\\   //    Grüße
 \\ ///    Daniel

Und die Antwort auf die unbekannte Frage hieß auch gar nicht 42, sondern SpaceX. (Pirx/Thomas)

schillrich.de

Offline stillesWasser

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Re: Lage- und Positionsbestimmung von Raumflugkörpern
« Antwort #3 am: 10. Januar 2018, 15:05:05 »
Aaalles klar, danke. Ist das so zu interpretieren, dass z.B. die Ariane 5 auf GPS verzichtet? Ist ja auch bei einer GTO-Mission nur am Anfang verwendbar...
"Dragon 2 is designed to be able to land anywhere in the solar system. Red Dragon Mars mission is the first test flight."- https://twitter.com/elonmusk/status/725364699303301120

Offline Schillrich

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Re: Lage- und Positionsbestimmung von Raumflugkörpern
« Antwort #4 am: 10. Januar 2018, 15:28:48 »
Gute Frage, ob da GPS an Bord ist ... ausschließen will ich das nicht, hätte aber bei GSO-Missionsprofilen wirklich nur begrenzt Sinn.
\\   //    Grüße
 \\ ///    Daniel

Und die Antwort auf die unbekannte Frage hieß auch gar nicht 42, sondern SpaceX. (Pirx/Thomas)

schillrich.de

Offline Stefan307

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Re: Lage- und Positionsbestimmung von Raumflugkörpern
« Antwort #5 am: 10. Januar 2018, 19:22:27 »
Gute Frage, ob da GPS an Bord ist ... ausschließen will ich das nicht, hätte aber bei GSO-Missionsprofilen wirklich nur begrenzt Sinn.

Funktioniert GPS nicht auch außerhalb der GPS Satelliten bahnen? OK, prinzipiell schon aber die sats senden ihre Signale wahrscheinlich nur Richtung Erde, es wären also Satelliten erforderlich die auch Antennen haben die in den Weltraum gerichtet sind...

MFG S

Offline Ariane 42L

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Re: Lage- und Positionsbestimmung von Raumflugkörpern
« Antwort #6 am: 11. Januar 2018, 09:26:12 »
Bei einem Trägerstart müssen auch die Eigenbewegungen des Trägersystems berücksichtigt werden, dazu gehören
▪  Ungünstige Windverhältnisse
▪  Rotationsbewegungen, falsche Ausrichtungen
▪  Falsche Berechnung des Schwerpunkts, Änderung des Schwerpunkts während des Aufstiegs
▪  Leistungsschwankungen in den Triebwerken, insbesondere beim Feststoffboostern
▪  Deformierung der Aussenhaut
▪  Schwappen des Treibstoffs
Diese Punkt können zu einer Abweichung der geplanten Aufstiegsbahn führen, deshalb müssen sie so frühzeitig wie möglich erkannt werden und es müssen dann Korrekturen durchgeführt werden. Und dafür ist GPS zu ungenau und zu langsam.

In den 199er Jahren war immer wieder zu lesen gewesen, man wollte GPS für Trägerstart einsetzen, denn diese Trägheitsplattformen galten als unmodern. Es soll auch Pläne gegeben haben den Space Shuttle, statt mit einer IMU durch GPS während des Starts und der Landung zu steuern.

Die meisten Trägersysteme benutzen für ihre Steuerung eine Trägheitsplattform, für sie gibt es verschiedene Namen, diese können diese minimale Bewegungen müssen.
Trägheitsplattformen haben Vor- und Nachteile, zu den Nachteile gehört sie werden mit der laufenden Einsatzzeit ungenau. Man muss die Software der Plattform programmieren welche Bewegungen richtig sind. Man muss die Plattform vor der Benutzung genau kalibrieren.
Zu den Vorteilen gehört, sie können das Trägerstystem ohne Einflüsse von aussen steuern. Bevor man diese Plattformen eingesetzt hat, brauchte man für den Start ein Anzahl von Bodenstationen, zum Teil auf Schiffe und Flugzeuge die ein Richtstrahl gesendet haben, woran sich der Träger navigiert hatte.

Und bei den Einsatz von Trägheitsplattformen bei einen Trägerstart und einen Raumflugkörpern gibt es Unterschiede.

In den 199er Jahren könnte man immer wieder mal lesen, das man statt den Trägheitsplattformen, sie galten als unmodern, GPS verwenden wollte. Es soll auch Pläne gegeben haben die Flugbahnen des Space Shuttle mit GPS zu kontrollieren.

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