Leonardo | ФОТО
Дата и час: Пон Дек 18, 2017 8:28 pm

Часовете са според зоната UTC + 2 часа




Напиши нова тема Отговори на тема  [ 7 мнения ] 
Автор Съобщение
 Заглавие: Как вариометрите определят височината?
МнениеПубликувано на: Пон Май 13, 2013 7:43 pm 
Offline

Регистриран на: Пет Авг 20, 2010 10:10 pm
Мнения: 132
Местоположение: Rousse - Varna - Sofia
Здравейте,

На какъв принцип работят парапланериските вариометри. До колкото разбирам има 3 начина да се определи височината по атмосферното налягане:

1. True altitude - когато се отчита височината спрямо QNH или на български спрямо атмосферното налягане на нивото на морето.
2. Absolute altitude - спрямо някакво налягано отчетено на летище примерно -
3. Pressure altitude - спрямо стандартното тмосферно налягане

Или се определя височина спрямо GPS?

Каква формула се използва при определянето на височината и температурата взимали се под внимание?


Върнете се в началото
  Профил    +0 / -0 
 
 Заглавие: Re: Как вариометрите определят височината?
МнениеПубликувано на: Вто Май 14, 2013 11:35 am 
Offline

Регистриран на: Сря Авг 31, 2005 8:40 am
Мнения: 1704
Име: Даниел Димов
Вариометъра работи с входни данни атмосферно налягане и температура. От там нататък стратегиите за достигане до височина са доста повече от 3 и се избират в зависимост от това каква точно височина трябва да бъде изчислявана. Всеки производител също може да си има някакви собствени разбирания за това какво е правилно да изчислява и т.н.

Основната формула за височината е: h = T0 * (1 - (p/p0)^((R*L)/(g*M)) ) / L
където h е височината в метри
T0 е базовата температура в градуси Келвин
p е налягането което измерваме в Паскали или хектоПаскали (няма значение)
p0 е базовото налягане пак в същата мерна единица
R е универсалната газова константа
L е скоростта на изменение на температурата с височината
g е земното ускорение
M е моларната маса на въздуха

Базовото налягане и температура са налягането и температурата ако се измерят на средното морско равнище. Ако приемем че говорим конкретно за тропосферата (демек от земята до 10 км височина) формулата е тази с константа L = 6.5 градуса на км, а константата с която се степенува е приблизително 0.1903

Налягането което се мери трябва да е температурно компенсирано, тоест датчика да мери чистото налягане без да се повлиява от температурата на въздуха който мери. Съвременните датчици са цифрови и мерят и температурно-компенсирано налягане и температура заедно.

Както се вижда от формулата - за да се сметне точно височината трябва да се измери точно налягането и да се знае базовото налягане. Температурата не е толкова критична и не води до големи грешки ако се приеме грешна. За да показва точна височина алтиметъра трябва да знае точното базово налягане. Задаването на това базово налягане се нарича калибриране.

Най-често ползваните стратегии са:

1. за височинната авиация се приемат стандартни параметри на атмосферата p0 = 1013.25 hPa и T0 = 15 °C
2. за ниската авиация се приема стандартната температура и базово налягане калибрирано по барометъра на летището с което се комуникира
3. за безмоторната авиация обикновено се прави калибровка на алтиметъра по известна височина на старта. в този случай като се зададе височината - от текущото налягане и височината се смята базовото налягане и то остава константно за целия полет
4. някои уреди (като например GPS-ите на GARMIN) се самокалибрират с помощта на GPS приемника, като естествено имат възможност и за ръчна калибровка

има и други...


Върнете се в началото
  Профил    +8 / -0 
 
 Заглавие: Re: Как вариометрите определят височината?
МнениеПубликувано на: Пон Май 20, 2013 11:03 pm 
Offline

Регистриран на: Пет Авг 20, 2010 10:10 pm
Мнения: 132
Местоположение: Rousse - Varna - Sofia
Добре да го сметнем:

R = 8.31 (J/molK)
M = 0.02896(kg/mol)
T0 = 288.15 "стандартна температура"
g = 9.8 m/s^2
L = 6.5
p0 = 1013.25 hPa
p = 700 hPa

Само да уточня, че това което си написал за L e в километри, а пък на нас ни трябва в метри и става L=0.0065

((R*L)/(g*M)) = 8.31*0.0065 / 9.8*0.029 = 0.054015 / 0.2842 ~ 0.19005
1 - (p/p0)^0.19005 = 1 - (700/1013.25) ^ 0.19005 = 1 - 0.6908^0.19005 =1 - 0.9321 = 0.0679

h = 288.15 * 0.0679 / 0.0065 = 288.15 * 10.5561 = 3041.74 m

Как ти се струва? Знаеш ли как се прави корекцията с температурата която измерва вариото?


Върнете се в началото
  Профил    +1 / -0 
 
 Заглавие: Re: Как вариометрите определят височината?
МнениеПубликувано на: Вто Май 21, 2013 12:12 pm 
Offline

Регистриран на: Пет Апр 13, 2007 4:41 pm
Мнения: 105
Местоположение: Sofia
Име: Петър Трупчев
Най-удачно е да се ползват термокомпенсирани сензори. Корекцията се извършва вътрешно. Има и такива дори (дигитални, естествено), които дават като данни директно височина в метри над морското равнище (освен налягането в милибари) и имат регистър за калибровка на последното.

_________________
Петър Трупчев


Върнете се в началото
  Профил    +0 / -0 
 
 Заглавие: Re: Как вариометрите определят височината?
МнениеПубликувано на: Вто Май 21, 2013 1:46 pm 
Offline

Регистриран на: Сря Авг 31, 2005 8:40 am
Мнения: 1704
Име: Даниел Димов
Митко, сметките ти са правилни. Единствената ми забележка е да използваш константите с по-висока точност.

Всички съвременни сензори са цифрови и са температурно компенсирани. Не съм чувал за сензор който вътрешно да смята височина - дай някаква марка, модел да прочетем! Сензорите които се ползват масово са калибрирани от производителя, комуникират по I2C интерфейс и дават само температурата и налягането в Pa.


Върнете се в началото
  Профил    +0 / -0 
 
 Заглавие: Re: Как вариометрите определят височината?
МнениеПубликувано на: Вто Май 21, 2013 3:03 pm 
Offline

Регистриран на: Пет Авг 20, 2010 10:10 pm
Мнения: 132
Местоположение: Rousse - Varna - Sofia
Тези с които съм работил са на Bosch BMP180 (I2C) резолюция 0.02 / 0.06 mbar ~ 0.5 - 0.17m.
Другия е MEAS MS5607-02BA01 (I2C/ISP) резолюция 0.13 / 0.084 / 0.054/ 0.036 / 0.024 mbar.
И двамата имат датчици за температура и регистри с различни идекси. Тези индекси се изчисляват при калибриране във фабриката. След това трябва да се четата и да се внася корекция при измерените температура/налягане.

А наистина ако има датчик, който направо да ти давата височина ще е екстра!


Върнете се в началото
  Профил    +0 / -0 
 
 Заглавие: Re: Как вариометрите определят височината?
МнениеПубликувано на: Вто Май 21, 2013 5:51 pm 
Offline

Регистриран на: Пет Апр 13, 2007 4:41 pm
Мнения: 105
Местоположение: Sofia
Име: Петър Трупчев
BMP180 e супер, особено имайки предвид цената! Преди 3-4 години сензор с SPI или I2C интерфейс отиваше на 20 долара и нагоре, а сега са до 4-5 макс.
MPL3115 на Freescale е дори 2 пъти по-евтин и има 2 режима на работа: предоставя или налягане, или директно височина. Недостатъкът е че има по-ниска резолюция, около 30 см. на 0m ASL. Това разбира се не е толкова голям проблем, защото може да се ползва буфер от тип "плаващ прозорец", където при смятането на вертикалната скорост да се семплират отчети на по-дълъг интервал от време. Друг негов недостатък е че тези 30 см реално са налични при такъв овърсемплинг режим (вътрешна филтрация), при който данните са налични през 1 секунда, не по-често.

Недостатък и на двата.... за любители са в кошмарно малки корпуси и с пинове изцяло от долната страна на чипа.

_________________
Петър Трупчев


Върнете се в началото
  Профил    +1 / -0 
 
Покажи мненията от миналия:  Сортирай по  
Напиши нова тема Отговори на тема  [ 7 мнения ] 

Часовете са според зоната UTC + 2 часа



Вие не можете да пускате нови теми
Вие не можете да отговаряте на теми
Вие не можете да променяте собственото си мнение
Вие не можете да изтривате собствените си мнения

Търсене:
Иди на:  
Powered by phpBB © 2000, 2002, 2005, 2007 phpBB Group
Преведено от: SEO блог на Йоан Арнаудов