TAS wozu eigentlich?
 

Hallo,

zz. ist es bei uns in der Arbeit/Ausbildung aktuelles Thema IAS, TAS und GS.

Eigentlich ist ja alles klar (zum glück hat man ja Vorwissen aus dem Flusi das man den anderen mitgeben kann), doch gibt es eigentlich eine vernünftige Erklärung wozu man die TAS benötigt?

vielleicht gibts eine TAS limit, das man wegen Gefahr der Strukturüberlastung nicht überschreiten darf? Wenn ja, wo sind diese limi´t´s zu finden? Wenn nicht, wofür dann die TAS?

Hallo Elmar,

eine Limitation für TAS ist mir nicht bekannt. Geschwindigkeitslimits werden m.W. nur in IAS und Machzahl gegeben.

Die TAS ist z.B. für die Flugplanung wichtig. TAS und Wind ergeben schließlich die Groundspeed.

Happy landings!

HP

hallo HP,

dann frage ich mich aber immer noch wozu die TAS (im Navigation Display) angezeigt wird,
wenn die vom IRS/INS berechnete GS (aus TAS und Windkomponente) doch eigentlich ausreichen würde.

Nööö, das INS ...
 

... ermittelt die GS ja ganz ohne TAS aus den Beschleunigungsdaten - inertial eben. Aber wenn Du dann die TAS auch noch hast (aus IAS, Hoehe, Temperatur), kannst Du Dir daraus den Wind berechnen, damit den Windversatz fuer die Navigation.

Jetzt sag bloss nicht: Das Inertialsystem gibt Dir Deine Position ja ohnehin... ;) ;)

Bleibt also noch die Frage: Was machst Du ohne INS/IRS? (Neiiiiin - GPS ist auch ausgefallen :D ).

Viele Gruesse
Peter

@Peter,

ich glaube du irrst dich, ansonsten wär ich jetzt :confused:

das entnehme ich den meinen Unterlagen:
Das Inertial Reference System IRS liefert die Hauptdaten:
ATTITUDE, HEADING, GROUND SPEED, VERTICAL SPEED, ALTITUDE RATE, WIND DATA und PRESENT POSITION, bezogen auf die Erdoberfläche.

es benötigt:
- AC Primary Power
- DC Back-up Power
- TAS und ALT vom ADC (Air data Computer)

Die IRU Inputs sind:
vom ADC: ALT, ALT RATE für V/S Errecxhnung, TAS für Winderrechnung
"
"



heisst wohl dass IRS durch Beschleunigungsdaten, die Ground Speed "misst", und anhand von TAS (die vom Air Data Computer, und Pitot/Static Tubes and Ports geliefert wird), die WIND DATA (Windkomponente/Windgeschwindigkeit) berechnet. Um die Windrichtung oder viel mehr den "TRACK ERROR" (Kursabweichung durch Windversatz) berechnen zu können gehören natürlich auch HDG und Beschleunigungsdaten.



Dann hab ich noch die möglichkeit durch Funkpeilung von ADF´s und VOR´s zu navigieren, oder durch Koppelnavigation, Stoppuhr und Kompass, oder ich packe meinen Sextanten aus oder fange an Sandsäcke aus dem Flugzeug zu werfen :D

Huch!
 

Da muss ich mich aber ganz missverstaendlich ausgedrueckt haben... Ich sagte doch: GS (als Vektor, also Betrag UND Richtung) kann allein aus den Beschleunigungsdaten ermittelt werden. TAS wird aus IAS, Hoehe, Temperatur etc ermittelt (Air Data Computer). Das Gesamtsystem errechnet daraus (z.B.) Windversatz, Kurs, Position usw.

Weiterhin kann durch nochmalige Integration der Beschleunigungsdaten auch inertial (ohne ADC-Daten) die Position ermittelt werden, die dann allerdings einen quadratisch mit der Zeit wachsenden Driftfehler hat, der ab und an korrigiert werden muss. Der Fehler bei der Ermittlung der GS geht nur linear.

Wo liegt mein Fehler? Vermutlich hab' ich Tomaten auf den Augen... :eek:

Viele Gruesse
Peter

tschuldige:rolleyes:, hast keine Tomaten auf den Augen
1. hab vergessen hinzuschreiben, dass ich einen Denkfehler drinn hatte.:engel:
2. gabs ein missverständniss, du irrst nicht!

doch versteh ich jetzt immer noch nicht...TAS wird angezeigt???

aber welcher pilot macht das schon?


Wenn man ein funktionstüchtiges IRS hat, berechnet das ja einem "alles", auch die Windabweichung etc.

Und wenn das IRS inoperativ ist, dann hat man keine WIND DATA, und keine GS, also stehen einem zu Navigationsberechnungen auch keine daten (ausser IAS, TAS) zur verfügung.

Hi zusammen

Aerodynamische Kräfte am Flugzeug sind immer in Relation zur angezeigten Geschwindigkeit (IAS), Massenkräfte (Lastvielfache) hingegen immer eine Funktion der Flugzeuggeschwindigkeit gegenüber Mutter Erde (TAS bzw. mit Wind GS.) Das braucht die Piloten zwar nicht speziell zu kümmern, werden doch die minimal und maximal zulässigen IAS laufend über die Instrumente höhen- und gewichtsabhängig nachgeführt.

Ingenieure hingegen haben sich aber sehr wohl damit zu beschäftigen. So z.B. bei der Berechnung der Speed Buffet Margins Tabellen. Was heisst das nun? Damit ein Flugzeug mit einem gegebenen Gesamtgewicht auf einer gegebenen Höhe ein bestimmtes Lastvielfaches aerodynamisch verkraften kann, braucht es eine bestimmte minimale IAS. Die Festigkeit wiederum erlaubt hingegen nur eine bestimmte maximale Geschwindigkeit die wie schon erwähnt aerodynamisch von der IAS und bezüglich Lastvielfachem von der TAS bzw. GS abhängig ist.

Die wenigsten Simmer wissen wahrscheinlich, dass sich mit zunehmender Höhe der minimale und der maximale Speed Grenzwert immer mehr nähern und schlussendlich praktisch zusammenfallen. Man spricht dann oft vom Dead Corner. So betragen für die Boeing 737-400 mit einem mittleren Gesamtgewicht von z.B. 115'000 pounds auf einer Höhe von 37’000ft für ein Lastvielfaches von 1.30, was im Kurvenflug mit einem Bank Angle von 39° erreicht wird: IASmin = 234 kt und IASmax =235kt. Auf dieser Höhe ist das Geschwindigkeitskorsett somit praktisch Null.

Gruss Herbert

Nun ja,....
 

Moin Moin,

sehe ich das richtig, daß Du einfach nur wissen möchtest, warum es die TAS gibt?
Das ist ganz einfach.
Alle Bewegungen des Flugzeuges führt es in der Luft durch, egal wie der Wind weht und woher er kommt. Die Groundspeed ist ganz lustig, wenn man navigiert, aber die TAS ist die einzige Größe, an der alles, was mit dem Flieger zu tun hat gemessen wird.
Eine Cessna 172 stallt bei 47kts, egal ob ich eine Groundspeed von 70kts oder 30kts habe, sie bewegt sich nur in der Luft, und die Luft mit der Mühle zusammen bewegen sich über dem über Grund, aber das ist egal.
Beim Start wird bei 55kts rotiert und es ist egal, ob ich Gegenwind habe oder nicht. Vr ist 55kts TAS.
Klar, wenn ich 20kts Gegenwind habe, hebe ich bereits bei einer Groundspeed von 35 Knötchen ab, aber gegenüber der Luft bin ich bei 55kts und genau die brauche ich um den nötigen Auftrieb zu erzeugen.
Für den Flieger ist die GS völlig wurscht, interessiert ihn gar nicht, dem kommt es nur auf die Speed der Luft an, die an ihm vorbeirauscht und ihn oben hält.

Einziger Haken: Die Luftdichte nimmt mit der Höhe ab, so daß der Fahrtmesser nur die IAS anzeigt, die man aber gerne immer umrechnen können sollte, wenngleich das nicht so tragisch ist, denn wenn ich in der Höhe mit angezeigten 47kts fliege, bin ich ja in Wirklichkeit schneller, so daß keine unmittelbare Gefahr durch die Falschanzeige ensteht.

HTH.
Viele Grüße,
Marcus

Hi Markus

Natürlich ist der Chessna 172 (abgesehen von Start und Landung) der Ground Speed Wurst! Nicht immer aber dem Pilot. Sobald in unbekanntem Gebiet navigiert werden muss hat unter Umständen der Ground Speed eine eminente Bedeutung.

Die "Speed Buffing Margin" von der ich in meinem Posting schrieb hat auch nichts mit der Chessna 172 zu tun. In ihrem Höhenbereich hat das entsprechende Geschwindigkeitskorset - "Buffet Speed Envelop" in der Fachsprache - auch kaum eine Bedeutung. Anders aber bei Jet's die eben in grossen Höhen in den Bereich der totalen Einschnürung dieses Korsets kommen - wo also Minimalspeed und Maximalspeed sich gefährlich nähern!

Gruss Herbert

@Marcus :) ,

das wusste ich bereits, abre trotzdem danke für die erklärung ;)
was mich interessieren würde ist aber, warum es dem piloten nicht wurscht ist welche TAS er hat.
Ist schon klar das das Flugzeug, bzw. das Navigationssystem (IRS etc.) die TAS benötigt, aber wozu braucht der Pilot die TAS Indication. Oder anders gefragt, wann schaut ein pilot auf seine TAS?

@Herbert

Dass es eine minimalgeschwindigkeit gibt damit man nicht an die low speed buffet kommt (aerodynamische Grenze; stall), und eine maximale geschwindigkeit damit man nicht an high speed buffet kommt (aerodynamische Grenze; zu hoher Luftwiederstand für ruder, klappen etc.) ist mir schon bekannt, wird ja auch im PFD als obere und untere geschwindigkeits grenze (abhängig von Gewicht und Klappenstellung) angezeigt.
Aber dass die IAS laufend über die Instrumente höhen- und gewichtsabhängig nachgeführt wird, ist mir neu, da soviel ich weiss die IAS überhaupt nicht nachgeführt oder korrigiert wird (also anzeigetechnisch gesehen, zumindest bei flugzeugen mit mechanischem Fahrtenmesser, wie zb. 737 oder 767).

das hört sich interessant an, aber ich glaube ich verstehe noch nicht genau was du meinst




:confused:

Hi Herbert,

Es ist sogar recht egal, ob ich in bekanntem oder unbekannten Gebiet navigiere, die Groundspeed muß mir immer klar sein, denn sie bestimmt die Flugzeit und damit u.a. auch den Treibstoffbedarf.
Wie ich ja auch schrieb, ist die GS für die Navigation nötig.
Aber die Frage hieß ja nicht, wie wichtig ist die GS, sondern wofür brauche ich die TAS, oder?
Oh weih! Wenn ich mit meiner C172 auf 7000 bis 10.000 Füße gehe, verliere ich 2% pro 1000 ft Höhe auf der Fahrtanzeige,....
Das ist für *jeden* Flieger von Bedeutung!

Um es nochmal zu sagen: Die TAS ist die Geschwindikgeit, auf die sich alle Werte beziehen, die für das Flugzeug relevant sind.
Und das war die Frage, oder?

Viele Grüße,
Marcus

Moin Moin,

Sozusagen immer.
Es ist so:
Wenn ich fliege, dann interessiert mich in erster Linie, ob mein Flugzeug fliegt und ob die Geschwindigkeiten im zulässigen Bereich liegen. Diese Werte muß ich ständig vor Augen haben, denn sie garantieren mir mein Leben (und meinen Fluggästen ;) ) und das mein Flieger heil bleibt.
Fliege ich höher, bleibt immer noch alles bei der TAS, denn die Geschwindigkeitsgrenzwerte sind immer noch von der Luft abhängig, in der ich mich befinde, ich muß nun nur die geringere Luftdichte berücksichtigen.
Die GS sollte mir klar sein, um den richtigen Weg zu finden und die richtige Treibstoffmenge für berechtnete Flugzeit zu ermitteln, aber für den Flug an sich, zählt nur die TAS.
[/b][/quote]

Zitat:

Aber dass die IAS laufend über die Instrumente höhen- und gewichtsabhängig nachgeführt wird, ist mir neu, da soviel ich weiss die IAS überhaupt nicht nachgeführt oder korrigiert wird (also anzeigetechnisch gesehen, zumindest bei flugzeugen mit mechanischem Fahrtenmesser, wie zb. 737 oder 767). das hört sich interessant an, aber ich glaube ich verstehe noch nicht genau was du meinst :confused:

Dito, hab ich auch nicht ganz verstanden.

Viele Grüße,
Marcus

Hi zusammen

Bekanntlich ist für die einwandfreie FMC-Funktion im IAS-Status (im FS Jargon "Angezeigte Geschwindigkeit)zu operieren.

Die nachfolgend aufgeführten Werte beziehen sich auf die DF 737-400, gelten aber sinngemäss auch für andere Jet's.

Auf dem ASI (Air Speed Indicator) befinden sich unter anderem je ein gelber und ein weiss/roter Marker. Ab ca. 25'000 ft ist das Herunterfahren der Marker eindeutig zu sehen. War z.B. der weiss/rote Marker (max. zulässige IAS) auf einer Höhe von 25'000 ft bei z.B. 345 kt (abhängig vom Gewicht), so liegt er 31'000 ft bei nur mehr 295 kt und bei 35'000 ft bei 273 kt. Gleichzeitig wird auch der gelbe Marker (Speed Vorgabe) automatisch entsprechend heruntergefahren.

Gruss Herbert

hm...
 

...glaubt ihr nicht, dass unter umständen die tas auch nur errechnet wird? Sprich, das IRS erfasst ja Geschwindigkeit über Grund und Kurs über Grund. Wenn das Heading jetzt auch noch bekannt ist, welches no na angezeigt wird, ist es eine leichte Sache eine TAS ohne viel probleme herrauszubekommen. Unabhängig von Temperatur und Dichte.

Limits werden natürlich in IAS und Mach angegeben, wobei zu bedenken ist, dass Mach in Relation zur TAS steht.zB 320 IAS max bedeutet dass ich darüber nicht fliegen darf, weil ganz einfach die struktur dafür nicht gebaut ist (es gibt natürlich einen polster den piloten aber nicht austesten sollen) und zB M0.77 bedeutet da schon eher, dass es aerodynamisch bald zu überschallgeschw. auf der tragfläche kommen kann, was einen plötzlichen widerstand hervorrufen würde und für einen linienjet auch nicht sooooo toll ist. Ausser man hat einen Nachbrenner und Flügel die ein Supersonisches Profil haben.


Bei kleinen Fliegern brauche ich die TAS um die GS und somit meine trip time und trip fuel zu kennen. kein ausweg.

ich glaube ich mus Peterle recht geben, da ich die selbe Aussage auch von Peter Guth bekommen hab.

aber wundern tut es ich trotzdem, da man in eimem "modernen" Flugzeug (was ja mit IRS etc. ausgestattet ist) alle nötigen geschwindigkeiten windversätze etc. berechnet bekommt.

somit wir es nur nötig den windversatz etc. selbst auszurechnen falls mal alle IRU´s (meist 2 oder 3 stück) ausfallen. Und ausserdem wüsste ich in dem fall nicht wie man es berechnet, da man ja nur noch TAS, IAS und Machzahl angezeigt bekommt (wind richtung und stärke jedoch nicht) Also wie soll man dann daraus selbständig die Wind -stärke, oder -richtung berechnen, die ja nötig ist um den Windversatz/Windabweichung zu berechnen.

@Leo
nein, ich weiss sicher das die TAS vom Air Data Computer entnommen und zur Anzeige gebracht wird.

hm...
 

...ich werde mal in mein AOm einen genaueren Blick werfen aber es ist wie in der Schule mit den großen Unbekannten.

Wenn du mir GS,MT,und MH (alles mit IRS messbar)gibst, werde ich dir TAS, Wind und drift aufs genaueste nennen ohne einen ADC befragen zu müssen, der seine werte aus pitotstatischen systemen bezieht welche geeicht und kalibriert werden müssen. Wenns sein muss, mit einem Blatt Papier und/oder Taschenrechner.

Und: "ich weiss sicher, dass..." ist eine Aussage mit der ich selbst sehr vorsichtig umgehe bzw. vermeide, da ich selber auch von Leuten gelernt habe, die nicht unfehlbar sind.

Wie gesagt, ich gehe nochmal ins Buch und werde dort wahrscheinlich lesen, das die TAS per ADC erstellt wird, denke aber, dass es nicht zwingend notwendig ist.

Grüße

hallo Leo,

ich glaube dir aufs wort dass du die TAS aus den genannten Werten berechnen kannst.

aber es ist vielleicht zur ausfallsicherheit so gemacht dass die TAS vom ADC gemessen wird.

"ich weiss sicher" hab ich gesagt, da es so in unseren Lehrgangsunterlagen (Instrumentenlehrgang für Fluggerätmechaniker) geschrieben steht:

hier nochmal ein kurzer auszug:
Das Inertial Reference System IRS liefert die Hauptdaten:
ATTITUDE, HEADING, GROUND SPEED, VERTICAL SPEED, ALTITUDE RATE, WIND DATA und PRESENT POSITION, bezogen auf die Erdoberfläche.

es benötigt:
- AC Primary Power
- DC Back-up Power
- TAS und ALT vom ADC (Air data Computer)

Die IRU Inputs sind:
vom ADC: ALT, ALT RATE für V/S Errecxhnung, TAS für Winderrechnung
"
"


hieraus kann man entnehmen dass die IRU´s zum funktionieren, ein TAS und ALT signal vom ADC benötigen.

(höhe und TAS benötigt der computer um die erddrehung bzw. deren winkelgeschwindigkeit zu berechnen, damit der im ADI angezeigte pitch stimmt. Beim älteren INS dass ja mit Mechanischen Kreseln gearbeitet hat die auf einer "platte" gelagert waren, hat man die TAS und ALT genauso benötigt, um synchron zur erddrehung diese platte nachzuführen)

aber ich denke das hauptsächlich aus redundanzgründen, die TAS allein von ADC gemessen wird.


Aber wäre dennoch super wenn du auch nochmal nachschauen würdest.

hallo Leo,

ich glaube dir aufs wort dass du die TAS aus den genannten Werten berechnen kannst.

aber es ist vielleicht zur ausfallsicherheit so gemacht dass die TAS vom ADC gemessen wird.

"ich weiss sicher" hab ich gesagt, da es so in unseren Lehrgangsunterlagen (Instrumentenlehrgang für Fluggerätmechaniker) geschrieben steht:

hier nochmal ein kurzer auszug:
Das Inertial Reference System IRS liefert die Hauptdaten:
ATTITUDE, HEADING, GROUND SPEED, VERTICAL SPEED, ALTITUDE RATE, WIND DATA und PRESENT POSITION, bezogen auf die Erdoberfläche.

es benötigt:
- AC Primary Power
- DC Back-up Power
- TAS und ALT vom ADC (Air data Computer)

Die IRU Inputs sind:
vom ADC: ALT, ALT RATE für V/S Errecxhnung, TAS für Winderrechnung
"
"


hieraus kann man entnehmen dass die IRU´s zum funktionieren, ein TAS und ALT signal vom ADC benötigen.

(höhe und TAS benötigt der computer um die erddrehung bzw. deren winkelgeschwindigkeit zu berechnen, damit der im ADI angezeigte pitch stimmt. Beim älteren INS dass ja mit Mechanischen Kreseln gearbeitet hat die auf einer "platte" gelagert waren, hat man die TAS und ALT genauso benötigt, um synchron zur erddrehung diese platte nachzuführen)

aber ich denke das hauptsächlich aus redundanzgründen, die TAS allein von ADC gemessen wird.


Aber wäre dennoch super wenn du auch nochmal nachschauen würdest.

hallo Leo,

ich glaube dir aufs wort dass du die TAS aus den genannten Werten berechnen kannst.

aber es ist vielleicht zur ausfallsicherheit so gemacht dass die TAS vom ADC gemessen wird.

"ich weiss sicher" hab ich gesagt, da es so in unseren Lehrgangsunterlagen (Instrumentenlehrgang für Fluggerätmechaniker) geschrieben steht:

hier nochmal ein kurzer auszug:
Das Inertial Reference System IRS liefert die Hauptdaten:
ATTITUDE, HEADING, GROUND SPEED, VERTICAL SPEED, ALTITUDE RATE, WIND DATA und PRESENT POSITION, bezogen auf die Erdoberfläche.

es benötigt:
- AC Primary Power
- DC Back-up Power
- TAS und ALT vom ADC (Air data Computer)

Die IRU Inputs sind:
vom ADC: ALT, ALT RATE für V/S Errecxhnung, TAS für Winderrechnung
"
"


hieraus kann man entnehmen dass die IRU´s zum funktionieren, ein TAS und ALT signal vom ADC benötigen.

(höhe und TAS benötigt der computer um die erddrehung bzw. deren winkelgeschwindigkeit zu berechnen, damit der im ADI angezeigte pitch stimmt. Beim älteren INS dass ja mit Mechanischen Kreseln gearbeitet hat die auf einer "platte" gelagert waren, hat man die TAS und ALT genauso benötigt, um synchron zur erddrehung diese platte nachzuführen)

aber ich denke das hauptsächlich aus redundanzgründen, die TAS allein von ADC gemessen wird.


Aber wäre dennoch super wenn du auch nochmal nachschauen würdest.

hallo Leo,

ich glaube dir aufs wort dass du die TAS aus den genannten Werten berechnen kannst.

aber es ist vielleicht zur ausfallsicherheit so gemacht dass die TAS vom ADC gemessen wird.

"ich weiss sicher" hab ich gesagt, da es so in unseren Lehrgangsunterlagen (Instrumentenlehrgang für Fluggerätmechaniker) geschrieben steht:

hier nochmal ein kurzer auszug:
Das Inertial Reference System IRS liefert die Hauptdaten:
ATTITUDE, HEADING, GROUND SPEED, VERTICAL SPEED, ALTITUDE RATE, WIND DATA und PRESENT POSITION, bezogen auf die Erdoberfläche.

es benötigt:
- AC Primary Power
- DC Back-up Power
- TAS und ALT vom ADC (Air data Computer)

Die IRU Inputs sind:
vom ADC: ALT, ALT RATE für V/S Errecxhnung, TAS für Winderrechnung
"
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hieraus kann man entnehmen dass die IRU´s zum funktionieren, ein TAS und ALT signal vom ADC benötigen.

(höhe und TAS benötigt der computer um die erddrehung bzw. deren winkelgeschwindigkeit zu berechnen, damit der im ADI angezeigte pitch stimmt. Beim älteren INS dass ja mit Mechanischen Kreseln gearbeitet hat die auf einer "platte" gelagert waren, hat man die TAS und ALT genauso benötigt, um synchron zur erddrehung diese platte nachzuführen)

aber ich denke das hauptsächlich aus redundanzgründen, die TAS allein von ADC gemessen wird.


Aber wäre dennoch super wenn du auch nochmal nachschauen würdest.

hallo Leo,

ich glaube dir aufs wort dass du die TAS aus den genannten Werten berechnen kannst.

aber es ist vielleicht zur ausfallsicherheit so gemacht dass die TAS vom ADC gemessen wird.

"ich weiss sicher" hab ich gesagt, da es so in unseren Lehrgangsunterlagen (Instrumentenlehrgang für Fluggerätmechaniker) geschrieben steht:

hier nochmal ein kurzer auszug:
Das Inertial Reference System IRS liefert die Hauptdaten:
ATTITUDE, HEADING, GROUND SPEED, VERTICAL SPEED, ALTITUDE RATE, WIND DATA und PRESENT POSITION, bezogen auf die Erdoberfläche.

es benötigt:
- AC Primary Power
- DC Back-up Power
- TAS und ALT vom ADC (Air data Computer)

Die IRU Inputs sind:
vom ADC: ALT, ALT RATE für V/S Errecxhnung, TAS für Winderrechnung
"
"


hieraus kann man entnehmen dass die IRU´s zum funktionieren, ein TAS und ALT signal vom ADC benötigen.

(höhe und TAS benötigt der computer um die erddrehung bzw. deren winkelgeschwindigkeit zu berechnen, damit der im ADI angezeigte pitch stimmt. Beim älteren INS dass ja mit Mechanischen Kreseln gearbeitet hat die auf einer "platte" gelagert waren, hat man die TAS und ALT genauso benötigt, um synchron zur erddrehung diese platte nachzuführen)

aber ich denke das hauptsächlich aus redundanzgründen, die TAS allein von ADC gemessen wird.


Aber wäre dennoch super wenn du auch nochmal nachschauen würdest.

hallo Leo,

ich glaube dir aufs wort dass du die TAS aus den genannten Werten berechnen kannst.

aber es ist vielleicht zur ausfallsicherheit so gemacht dass die TAS vom ADC gemessen wird.

"ich weiss sicher" hab ich gesagt, da es so in unseren Lehrgangsunterlagen (Instrumentenlehrgang für Fluggerätmechaniker) geschrieben steht:

hier nochmal ein kurzer auszug:
Das Inertial Reference System IRS liefert die Hauptdaten:
ATTITUDE, HEADING, GROUND SPEED, VERTICAL SPEED, ALTITUDE RATE, WIND DATA und PRESENT POSITION, bezogen auf die Erdoberfläche.

es benötigt:
- AC Primary Power
- DC Back-up Power
- TAS und ALT vom ADC (Air data Computer)

Die IRU Inputs sind:
vom ADC: ALT, ALT RATE für V/S Errecxhnung, TAS für Winderrechnung
"
"


hieraus kann man entnehmen dass die IRU´s zum funktionieren, ein TAS und ALT signal vom ADC benötigen.

(höhe und TAS benötigt der computer um die erddrehung bzw. deren winkelgeschwindigkeit zu berechnen, damit der im ADI angezeigte pitch stimmt. Beim älteren INS dass ja mit Mechanischen Kreseln gearbeitet hat die auf einer "platte" gelagert waren, hat man die TAS und ALT genauso benötigt, um synchron zur erddrehung diese platte nachzuführen)

aber ich denke das hauptsächlich aus redundanzgründen, die TAS allein von ADC gemessen wird.


Aber wäre dennoch super wenn du auch nochmal nachschauen würdest.

hallo Leo,

ich glaube dir aufs wort dass du die TAS aus den genannten Werten berechnen kannst.

aber es ist vielleicht zur ausfallsicherheit so gemacht dass die TAS vom ADC gemessen wird.

"ich weiss sicher" hab ich gesagt, da es so in unseren Lehrgangsunterlagen (Instrumentenlehrgang für Fluggerätmechaniker) geschrieben steht:

hier nochmal ein kurzer auszug:
Das Inertial Reference System IRS liefert die Hauptdaten:
ATTITUDE, HEADING, GROUND SPEED, VERTICAL SPEED, ALTITUDE RATE, WIND DATA und PRESENT POSITION, bezogen auf die Erdoberfläche.

es benötigt:
- AC Primary Power
- DC Back-up Power
- TAS und ALT vom ADC (Air data Computer)

Die IRU Inputs sind:
vom ADC: ALT, ALT RATE für V/S Errecxhnung, TAS für Winderrechnung
"
"


hieraus kann man entnehmen dass die IRU´s zum funktionieren, ein TAS und ALT signal vom ADC benötigen.

(höhe und TAS benötigt der computer um die erddrehung bzw. deren winkelgeschwindigkeit zu berechnen, damit der im ADI angezeigte pitch stimmt. Beim älteren INS das ja mit Mechanischen Kreseln gearbeitet hat die auf einer "platte" gelagert waren, hat man die TAS und ALT genauso benötigt, um synchron zur erddrehung diese platte mitzudrehen bzw. auszurichten, beim IRS werden die TAS und ALT werte zum computer geschickt und dieser berücksichtigt bei seinen weiteren berechnungen, die erddrehung)

aber ich denke das hauptsächlich aus redundanzgründen, die TAS allein von ADC gemessen wird.


Aber wäre dennoch super wenn du auch nochmal nachschauen würdest.

hallo Leo,

ich glaube dir aufs wort dass du die TAS aus den genannten Werten berechnen kannst.

aber es ist vielleicht zur ausfallsicherheit so gemacht dass die TAS vom ADC gemessen wird.

"ich weiss sicher" hab ich gesagt, da es so in unseren Lehrgangsunterlagen (Instrumentenlehrgang für Fluggerätmechaniker) geschrieben steht:

hier nochmal ein kurzer auszug:
Das Inertial Reference System IRS liefert die Hauptdaten:
ATTITUDE, HEADING, GROUND SPEED, VERTICAL SPEED, ALTITUDE RATE, WIND DATA und PRESENT POSITION, bezogen auf die Erdoberfläche.

es benötigt:
- AC Primary Power
- DC Back-up Power
- TAS und ALT vom ADC (Air data Computer)

Die IRU Inputs sind:
vom ADC: ALT, ALT RATE für V/S Errecxhnung, TAS für Winderrechnung
"
"


hieraus kann man entnehmen dass die IRU´s zum funktionieren, ein TAS und ALT signal vom ADC benötigen.

(höhe und TAS benötigt der computer um die erddrehung bzw. deren winkelgeschwindigkeit zu berechnen, damit der im ADI angezeigte pitch stimmt. Beim älteren INS das ja mit Mechanischen Kreseln gearbeitet hat die auf einer "platte" gelagert waren, hat man die TAS und ALT genauso benötigt, um synchron zur erddrehung diese platte mitzudrehen bzw. auszurichten, beim IRS werden die TAS und ALT werte zum computer geschickt und dieser berücksichtigt bei seinen weiteren berechnungen, die erddrehung)

aber ich denke das hauptsächlich aus redundanzgründen, die TAS allein von ADC gemessen wird.


Aber wäre dennoch super wenn du auch nochmal nachschauen würdest.

test

test

hoppla:rolleyes:

das war jetzt keine absicht, der server war anscheinend down, da der post nicht gesendet werden wollte, hab ichs mehrmals ohne erfolg versucht, und jetzt das:rolleyes:

Hallo Elmar,

ich denke, man muß ein paar Begriffe darstellen.

Deine Unterlagen sagen doch ganz deutlich, warum die INS-Units auch noch Eingänge haben. Sie brauchen TAS für die Windberechnung (aus GS und TAS) und sie brauchen die Höhe und deren Änderung, um die V/S zu berechnen.
Wenn die Eingangssignale für TAS und Alt wegfallen, die INSs funktionieren trotzdem, aber die WS steht z.B. nicht mehr zur Verfügung. Das ist etwas anderes als die Aussage, die INSs würde uns TAS nicht funktionieren. Das halte ich für falsch.

Die Geschwindigkeit der Erddrehung kann eine INS nach meinem Verständnis sehr wohl ohne Kenntnis von TAS und ALT bestimmen. Allein die Lageänderung der INS-Laserkreisel ist ausschlaggebend. Insofern reichen Laserkreisel und Beschleunigungsmesser aus, um die Lage im 3d-Raum nachzuverfolgen. Lediglich für die zusätzlichen Daten wie eben z.B. Windinformationen ist man auf Daten vom ADC angewiesen.

Übrigens - wie Wind Speed ist auch TAS keine Meßgröße. Sie wird aus IAS, T, Alt etc im AC errechnet.

Markus

Hi zusammen

Vor längerer Zeit habe ich in einem anderen Zusammenhang das IRS beschrieben. Vielleich kann die Beschreibung auch jetzt einen Beitrag zum besseren Verständnis der recht komplexen Technik beitragen.

Das Prinzip der (Strapdown) Trägheitsnavigation mit Lasergyros
Strapdown: Fest mit Flugzeug verbunden, im Gegensatz zur kardanisch gelagerten stabilen Plattform mechanischer Gyros.

Mit Trägheitsnavigation bezeichnet man einen Prozess der die Position eines Flugzeuges, ausgehend von einer bezüglich Erdoberfläche bekannten Lage, Richtung, Geschwindigkeit und eines definierten Ortes mittels internen Trägheitssensoren und Gyros bestimmt. Dabei geht man bei der Orientierung/Ausrichtung (Alignment) des Systems von der Geschwindigkeit Null aus – das Flugzeug soll bekanntlich während der Systemorientierung nicht bewegt werden.

Weil das Flugzeug im dreidimensionalen Raum gleichzeitig in allen drei Achsen beschleunigen und rotieren kann, werden für die drei Achsen je ein Gyros und ein Beschleunigungsmesser benötigt.

Das Trägheitsnavigationssystem IRS (Inertial Refernce System) umfasst zwei Komponenten, die IRU (Inertial Refernce Unit) und die MSU (Mode Select Unit).

Lasergyros liefern die Informationen die zur rein mathematischen Bestimmung der stabilen Plattform notwendig sind an Mikroprozessoren. Die mathematische Ausrichtung der Plattform bezüglich Eroberfläche kommt dabei ohne mechanische Elemente aus, ist also frei von Reibverlusten. Sie ist deshalb präziser als die Plattform mechanischer Gyros.

Die Beschleunigungssensoren produzieren einen zur Beschleunigung in der betreffenden Achse proportionalen Output. Der Prozessor multipliziert diese Signale in unendlich kleinen Zeitabschnitten (die Beschleunigungen sind ja in der Regel nicht konstant) mit der Zeit, summiert die Teilresultate und berechnet so die Geschwindigkeitsänderung bezüglich der entsprechenden Achse. Multipliziert und summiert der Prozessor die Geschwindigkeit nochmals mit der Zeit - ebenfalls in unendlich kleinen Zeitabschnitten, so ist das Resultat ein Mass für den in der Achsrichtung zurückgelegten Weg. Schlussendlich fügt der Prozessor die Resultate für Geschwindigkeit und Weg in den drei Achsen zusammen und erhält so die absolute Änderung der Geschwindigkeit und des Weges im Raum. Das Resultat macht aber nur Sinn wenn auch die Beziehung der drei Achsen zur Erdoberfläche bekannt ist. Diese Beziehung wird über die bereits erwähnten drei Gyros hergestellt. Diese liefern dem Prozessor die Winkeländerungen pro Zeiteinheit in bezug auf Pitch, Roll und Heading. Damit ist der Prozessor in der Lage die gemessenen Beschleunigungen in erdbezogene Beschleunigungen umzumünzen.

Die Präzision des Systems verlangt aber vom Prozessor zusätzlich Korrekturen bezüglich Erdanziehung, Erdrotation und der sphärischen Erdform.

Erdanziehung
Die Vertikalgeschwindigkeit und die Höhe werden wie oben beschrieben berechnet. Nun kann aber ein Beschleunigungsmesser die Beschleunigung in vertikaler Richtung nicht von der ebenfalls in dieser Richtung wirkenden Erdbeschleunigung unterscheiden. Jeder nicht exakt parallel zur Erdoberfläche messende Beschleunigungsmesser wird folglich immer auch durch die Erdbeschleunigung beeinflusst. Der IRS Prozessor muss daher von der gemäss Beschreibung gemessenen Beschleunigung immer den Anteil der an dieser Stelle wirkenden Erdbeschleunigung subtrahieren.

Erdrotation
Die Erde dreht bekanntlich in 24 Stunden einmal von West nach Ost um eine eigene Achse und einmal im Jahr um die Sonne. Die Summe dieser Rotationen entspricht einer Winkeländerung von 15° pro Stunde. Der Prozessor subtrahiert von jedem in West Ost wirkenden Gyros den entsprechenden Betrag des Rotationseffektes.

Sphärische Erdform
Der Einfluss der sphärischen Erdform ist ähnlich dem Einfluss der Erdrotation. Wenn ein Flugzeug in einer vorgegebenen Höhe über die Erdoberfläche fliegt beschreibt es natürlich auch einen der Erkrümmung entsprechenden Bogen. Der in der Pitchachse wirkende Gyros misst folglich immer auch ein der Krümmung entsprechender Rotationsanteil. Dieser Anteil hat natürlich nichts mit der Pitchänderung bezüglich Erdoberfläche zu tun und muss deshalb durch den Prozessor subtrahiert werden.

Zusammenfassung
Das IRS liefert zunächst ausgehend von einer klar definierten Ausgangslage und der gemessenen Beschleunigungen und Winkeländerungen pro Zeiteinheit die aktuellen Geschwindigkeiten GS und V/S (Groundspeed und Vertikalspeed) und die tatsächliche Position (Ist-Position) des Flugzeuges bezüglich Erdoberfläche.

Stärke und Richtung des Windes werden durch permanenten Vergleich des GS mit der TAS einerseits und der Ist-Position mit der theoretischen Position aus Heading, TAS und Zeit berechnet. Daraus abgeleitet bestimmt das System auch permanent Vorhaltewinkel um bei Wind exakt auf einem vorgegebenen Track zu bleiben. Bekanntlich ist die TAS eine Funktion der IAS und des aktuellen Luftdruckes entsprechend Höhe und der Temperatur.

Gruss Herbert

Danke, Herbert,
 

... dem ist nichts hinzuzufuegen :)

... nur ein bischen Unwesentliches: Die Beschleunigungsmesser sind ja keine mathematisch exakten Geraete, sondern physikalische Sensoren, die kleine (winzig kleine) Fehler haben. Bei dem Prozess der "Summation des Produktes aus Beschleunigung und unendlich kurzer Zeit" (also bei einer "Integration") wird der Fehler natuerlich auch integriert und erzeugt dadurch eine mit der Zeit linear steigenden Abweichung bei der Geschwindigkeit. Da die Geschwindigkeit nun nocheinmal integriert wird, um die Position zu erhalten, waechst der Positionsfehler quadratisch mit der Zeit.

Die Kreisel liefern ein Signal, das der Winkelgeschwindigkeit proportional ist. Wird dieses (ebenfalls fehlerbehaftete) Signal nun integriert, so erhaelt man einen Winkel um die entsprechende Achse - diesen wiederum mit einem linear mit der Zeit wachsenden Fehler.

Je nach "Guete" der Sensoren muss das System also von Zeit zu Zeit "rekalibriert" werden, indem man den Fehler an anderen Systemen korrigiert.

Wie genau die Beschleunigungsmesser sein muessen, zeigt folgende Ueberlegung: Wenn der Sensor einen systematischen Nullpunktfehler von nur einem tausendstel G (1cm/s^2) hat, so ist die daraus ermittelte Position nach einer Sekunde 0.5cm falsch, nach 10 Sekunden 50cm, nach einer Stunde aber schon 6480000 cm - oder 64.8km!

Entsprechend genau muessen die Kreisel arbeiten, um die Lage des Systems bezueglich des Gravitationsfeldes zu bestimmen, damit der Schwerkrafteinfluss aus den Beschleunigungswerten herauskorrigiert werden kann.

Eine IRU ist wirklich und wahrhaftig ein Wunderwerk an Messgenauigkeit :)

Liebe Gruesse
Peter

danke leute für die Mühe, habt ihr super erklärt...



@Markus

jup, wenn ich´s mir recht überlege, stimm ich dir zu.
(dass die TAS und ALT inputs vom IRS benötigt werden um Erdkrümmung und drehung zu berechnen hab ich von meinem Ausbilder...aber er kann ja schliesslich auch nicht alles aus dem stegreif wissen gg)

jup, TAS wird berechnet (im ADC :D ), hab mich nur falsch ausgefrückt.

IRU Operation
 

Hallo!

@hfbo:

Echt Klasse Erklärung.

"Stärke und Richtung des Windes werden durch permanenten Vergleich des GS mit der TAS einerseits und der Ist-Position mit der theoretischen Position aus Heading, TAS und Zeit berechnet. Daraus abgeleitet bestimmt das System auch permanent Vorhaltewinkel um bei Wind exakt auf einem vorgegebenen Track zu bleiben. Bekanntlich ist die TAS eine Funktion der IAS und des aktuellen Luftdruckes entsprechend Höhe und der Temperatur. "

Sehr interessant. Da habe ich jemanden gefunden den ich fragen kann:
Die IRU selber, erhält in meinem Fall keine Informationen vom ADC. (Was soll sie damit machen???)Die TAS und Wind werden bei unserem System vom FMC berechnet, welches wiederum Info´s von mehreren Systemen, unter anderem natürlich IRU und ADC bekommt. Zumindest denke ich, dass so in meinen Unterlagen steht.

Macht es Sinn nachdem das IRS nach dem Power up ca 10min braucht um sich "aufzurichten" beim realignment oder fast align wie wir ihn nennen, länger auf den align mode zu bleiben und dann erst wieder auf nav zu gehen oder ist es von der genauigkeit wurscht wenn ich mal auf align schalte, die koordinaten ins fms eintippsle, align irs drücke, und das irs wieder auf nav schalte? Ist eine Frage welche im Flugbetrieb aufgetauscht ist.

Grüße

Lieber Leo

Von welchem FS-Flugzeug, bzw. FMC sprichst du? Bekanntlich gibt es verschiedene FMCs - Boeing 737 - Big Boeing - Airbus. Deren Umsetzung in den FS-Fliegern ist ausserdem recht unterschiedlich.

Gruss Herbert

@Leo,
könntest du das Flugzeug dessen unterlagen du hast, nennen?


in meinen unterlagen wird leider nicht erwähnt bei welchen Mustern die von mir beschriebene technik angewandt wird.

ADC:
http://elmar.bajora.bei.t-online.de/ADC.JPG

IRU:
http://elmar.bajora.bei.t-online.de/IRU.JPG

FMS,IRU
 

Hallo!

Ich spreche von einem Honeywell FMS, so wie es in der F70 eingebaut ist. Praktisch das gleiche System wie in einem A310.

@spooky: In deinem Diagramm geht vor, dass die IRU keine Inputs vom ADC bekommt. Dafür generiert der ADC die TAS, welche eigentlich auch anders erhältlich wäre. War ja nur theoretisiert.

Grüße

Leo

Hi Leo

Zu deiner Frage:
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Macht es Sinn nachdem das IRS nach dem Power up ca 10min braucht um sich "aufzurichten" beim realignment oder fast align wie wir ihn nennen, länger auf den align mode zu bleiben und dann erst wieder auf nav zu gehen oder ist es von der genauigkeit wurscht wenn ich mal auf align schalte, die koordinaten ins fms eintippsle, align irs drücke, und das irs wieder auf nav schalte? Ist eine Frage welche im Flugbetrieb aufgetaucht ist
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FULL ALIGNMENT (Schalter OFF – über ALIGN – NAV) ist grundsätzlich immer bei der Injizierung, also beim Aufstarten des Systems angezeigt. Wenn die Zeit es zulässt auch alle etwa 20 Stunden. Auch immer dann, wenn auf der zu befliegenden Route nur ein mangelhaftes oder gar kein Radio Updating möglich ist.

Bei einem FULL ALIGNMENT definiert sich das IRS neu in bezug auf True North, etabliert eine neue Startposition von der aus navigiert wird, setzt intern (gespeicherte) Geschwindigkeiten wieder auf Null, leert die Navaid update Bias, leert die TOGO FMC Positions- Update Bias, etabliert eine neue Vertikal Referenz, führt einen System Selbsttest durch, inklusive operative Funktionalität mit DC (Gleichspannung) und macht einen Latitude/Longitude Selbsttest. Die Dauer des Alignments beträgt in der Realität ungefähr 10 Minuten, im FS verkürzt auf etwa 2 Minuten.

Auf Standorten im hohen Norden werden pro Zeiteinheit durch die Erdrotation kleinere Wege zurückgelegt. Dadurch würde die Genauigkeit beim Ausrichten auf True North etwas eingeschränkt. Um dies auszugleichen wird (in der Realität) folgendes Vorgehen beim FULL ALIGNMENT empfohlen (Quelle FMC USER’S GUIDE): Schalter OFF – ALIGN (enter POS, warte 17 min) – NAV.

Beim sogenannten QUICK ALIGNMENT (Dauer: etwa 30 Sekunden), Schalter: NAV – ALIGN, (enter POS) – NAV definiert sich das IRS nur in bezug auf die Startposition neu und setzt intern gespeicherte Geschwindigkeiten wieder auf Null. Zudem vergleicht es die eingegeben Koordinaten mit jenen der LAST POS, akzeptiert aber Abweichungen von einen Halben bis zu einem Grad.

Verzichtet man gar auf eine POS Eingabe (Schalter: NAV – ALIGN – NAV) wird die IRS Startposition nicht neu definiert. Es werden lediglich intern gespeicherte Geschwindigkeiten wieder auf NULL gesetzt.

Gruss Herbert

@Leo
(Das obere diagram der ADC soll ja nur anzeigen welche inputs dér ADC bekommt, und welche outputs er weitergibt, aber nicht wohin diese gelangen)

und unten:
IRU Inputs sind:

ADC - ALT, ALT RATE für V/S Errechnung
TAS für Winderrechnung

"
"


ich finde das sagt schon dass die IRU, TAS informationen von der ADC bekommt.

eigentlich ist es mir nicht so wichtig, da es wohl auch vom Flugzeugtyp abhängt... aber ich wüsste nicht warum TAS nicht von der ADC berechnet werden sollte.

natürlich könnte die IRU bzw. deren Computer die TAS auch berechnen, aber dafür würde sie mindestens die IAS von der ADC benötigen (ALT, selbstberechnet oder auch von ADC).

Schliesslich misst die ADC alle für die berechnungen relevanten daten... und berechnet daraus z.b. MACH und TAS (warum auch nicht, wenn sie es kann ;) )


und wie soll die IRU allein aus den daten:
GS und
Windversatz/abweichung (differenz zw. HEADING und TRACK),
die
Windgeschwindigkeit,
Windrichtung
und TAS berechnen.

eine der drei grössen (Windgeschw., Windr. oder TAS) muss der IRU bekannt sein um die restlichen Grössen zu berechnen

TAS,IRS etc...
 

Hallo!

Also erstens mal Tschuldigung für die späte Antwort. 2tens habe ich mich da wohl etwas vertan. Also das IRS bekommt tatsächlich die TAS Information, um genauer arbeiten zu können. Ich war etwas abgelenkt, weil das Honeywell FMC welches bei uns an Bord ist, eigentlich die Winddarstellung generiert und natürlich Inputs von allen möglichen Systemen bekommt.

Den Wind anhand von MT,MH und GS zu ermitteln, tja, am Blatt gehts einfach net.

http://www.newyorkaviation.net/downloads/formulas.txt

Aber vielleicht solltet ihr euch mal die Formeln auf obigem Link anschauen. Sehr sehr interessant.

Ansonsten noch einen schönen warmen Tag.

grüße

Hallo Leo,

Wind anhand von MT,MH und GS ermitteln, (meinst du, ohne TAS?)

ich danke dir für den super Link, den werde ich bestimmt brauchen, bin leider noch nicht dazugekommen mir alles anzuschauen.

wenn ich mir überlege, den Wind anhand MT, MH und GS zu berechnen, fällt mir dieses beispiel ein, das zeigt, dass eine Windberechnung ohne TAS nicht möglich ist:

Angenommen wir haben Gegeben: eine GS von 200kt, und einen Drift von 0°, also kein Drift :D

nun könnte es sein dass wir einen Headwind von 30kt, und eine TAS von 230kt haben,
oder
einen Tailwind von 30kt, und eine TAS von 170kt.
In diesem Beispiel wäre es nach meinem Wissensstand, nicht möglich den wind zu berechnen ohne die TAS zu kennen.
ist jetzt nicht besonders Praxisbezogen, aber nur ein beispiel zur Theorie.

und wenn ich mir das genauer überlege...
...können Driftwinkel und GS sogar (gleichzeitig/zusammen) konstant bleiben, wenn sich TAS, WV und WA in einer bestimmten Relation zueinander bewegen.

das war jetzt aus dem Stehgreif, kann ja sein dass ich etwas übersehe, ich werde mir jedoch bei nächster Gelegenheit, die Formeln ansehen.

danke