TAS wozu eigentlich?

[spooky_763]

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.

[spooky_763]

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.

[spooky_763]

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.

[spooky_763]

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.

[spooky_763]

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.

[spooky_763]

test

[spooky_763]

test

[spooky_763]

hoppla

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

[MarkusV]

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

[hfbo]

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