Leonardo | ФОТО
Дата и час: Пет Окт 20, 2017 8:05 pm

Часовете са според зоната UTC + 2 часа




Напиши нова тема Отговори на тема  [ 29 мнения ]  Отиди на страница 1, 2  Следваща
Автор Съобщение
 Заглавие: Точна височина
МнениеПубликувано на: Чет Фев 07, 2013 11:23 am 
Offline

Регистриран на: Сря Авг 31, 2005 8:40 am
Мнения: 1688
Име: Даниел Димов
Здравейте всички,

от около месец се занимавам с проблема за точното определяне на височината по време на състезания. Мисля че вече съм достигнал до някакво добро решение... моля да погледнете документа който съм качил във фото-галерията и да си кажете мнението!

http://forum.skynomad.net/gallery/albums/userpics/10278/True_Altitude_calculations.pdf

Даниел

PS: трябва да се има предвид, че това е още ранна чернова - ще има още обяснения, графики и резултати...


Върнете се в началото
  Профил    +1 / -0 
 
 Заглавие: Re: Точна височина
МнениеПубликувано на: Чет Фев 07, 2013 3:55 pm 
Offline

Регистриран на: Вто Мар 15, 2011 10:47 am
Мнения: 320
Местоположение: София
Име: Пламен Пунчев
Не знам дали това ще ти помогне: http://www.xcmag.com/2011/07/gps-versus-barometric-altitude-the-definitive-answer/


Върнете се в началото
  Профил    +0 / -0 
 
 Заглавие: Re: Точна височина
МнениеПубликувано на: Чет Фев 07, 2013 4:03 pm 
Offline

Регистриран на: Сря Авг 31, 2005 8:40 am
Мнения: 1688
Име: Даниел Димов
това съм го чел разбира се - моята работа е продължение на това което Mark Graham е направил


Върнете се в началото
  Профил    +0 / -0 
 
 Заглавие: Re: Точна височина
МнениеПубликувано на: Чет Фев 07, 2013 4:06 pm 
Offline

Регистриран на: Сря Авг 31, 2005 8:40 am
Мнения: 1688
Име: Даниел Димов
задачата която си поставих е да направя софтуер на който се подава една директория с траклогове, той ги анализира и записва в друга директория същите траклогове, но с по-точна (истинска) височина. вече това е готово - софтуерчето работи много добре и бързо въпреки че е на Java.

остава ми да направя оценката на метода и изобразяването на резултатите. и още разни дребни подобрения...


Върнете се в началото
  Профил    +0 / -0 
 
 Заглавие: Re: Точна височина
МнениеПубликувано на: Пет Фев 08, 2013 4:16 pm 
Offline

Регистриран на: Сря Авг 31, 2005 8:40 am
Мнения: 1688
Име: Даниел Димов
Най-после ми пратиха траклогове за тест и теста е успешен - постигнах по-добра точност на височината отколкото е точността на позицията:

Код:
Baro alt diff Average 32  Max 57  StDev 4.898979485566356
GPS  alt diff Average 0  Max 30  StDev 5.656854249492381
True alt diff Average 0  Max 25  StDev 5.0990195135927845
Distance diff Average 24  Max 84  StDev 18.24828759089466


Върнете се в началото
  Профил    +0 / -0 
 
 Заглавие: Re: Точна височина
МнениеПубликувано на: Пет Фев 08, 2013 8:59 pm 
Offline

Регистриран на: Нед Мар 04, 2007 11:23 pm
Мнения: 30
Име: Иван Бахчеванов
Признавам си, че не знам правилата на съзтезанията, нито се интересувам от тях. Знам, че възможно да се постави на таван на възможната височина за задачата и че пилотите са имали проблеми подвеждайки се от фалшивите показания на GPS-те си.

Даниеле, твоята програма с какво помага, след като тя анализира впоследстие траклоговете ?
Тоест пилотите може и да не са осъзнавали,че са минали зададения таван .


Върнете се в началото
  Профил    +0 / -0 
 
 Заглавие: Re: Точна височина
МнениеПубликувано на: Пет Фев 08, 2013 9:08 pm 
Offline

Регистриран на: Сря Авг 31, 2005 8:40 am
Мнения: 1688
Име: Даниел Димов
Целта на програмата е 3D оценяване. В момента за да се оцени една състезателна задача се гледат само координатите, а височината по никакъв начин не участва. Има един частен случай в който участва и това е когато задачата се спре - тогава на всеки състезател му се прибавя към прелетяното разстояние по 2 метра на всеки метър височина който е имал в момента на спирането. Ако обаче финалната линия е наклонена - тогава една грешка във височината може да доведе до голяма промяна в резултатите. Може първия да стане втори или обратното. Затова трябва височината да е точна и няма проблем когато тези изчисления се правят след като всички са си предали траклоговете.

По отношение на въздушното пространство - всеки пилот си има ангажимента да вижда на уреда си максимално близко до действителното показание на височината. Освен това там има и доста големи толеранси, така че който иска да спазва - може да го направи.


Върнете се в началото
  Профил    +1 / -0 
 
 Заглавие: Re: Точна височина
МнениеПубликувано на: Пет Фев 08, 2013 11:08 pm 
Offline

Регистриран на: Нед Мар 04, 2007 11:23 pm
Мнения: 30
Име: Иван Бахчеванов
aха, значи идеята е оценяването в тоя частен случай, а не санкциониране на недобросъвестните...


Върнете се в началото
  Профил    +0 / -0 
 
 Заглавие: Re: Точна височина
МнениеПубликувано на: Вто Ное 25, 2014 4:21 pm 
Offline

Регистриран на: Вто Мар 15, 2011 10:47 am
Мнения: 320
Местоположение: София
Име: Пламен Пунчев
Въпрос към Даниел, че най-много разбира.

Гледах този станал популярен полет в детайли http://nepalxc.org/flight/398 и излиза че разликата между GPS и барометрична височина расте експоненциално с височината. На около 7000 метра надморска разликата е над 400 метра. Та въпроса е на кое може да се вярва. Ако се сравни с терена в момента на излитане и кацане GPS-а е изглежда по-точен. Изглежда в разредена атмосфера барометъра бърка доста.

Тук са данните от IGC файла в суров вид: https://dl.dropboxusercontent.com/u/69335524/herve7000.xls


Върнете се в началото
  Профил    +0 / -0 
 
 Заглавие: Re: Точна височина
МнениеПубликувано на: Вто Ное 25, 2014 4:49 pm 
Offline

Регистриран на: Пон Юни 15, 2009 10:00 am
Мнения: 346
Местоположение: София
Име: Георги Стефанов
How does an altimeter function?
A barometric altimeter calculates altitude (elevation) from the actual air pressure of the
atmosphere at a given location. Air pressure decreases with increasing elevation,
however, since air is compressible, the pressure change is exponential not linear.
Altimeters designed for aviation use the CINA (Commision International de Navigation
Aérienne) formula to derive altitude from air pressure. In this calculation the CINA–
atmosphere is used where standard atmospheric pressure at sea level is 1013.25 hPa
(Hecto-pascal) at a temperature of 15°C. Temperature also decreases with increasing
altitude and must also be considered in the altitude calculation. A constant temperature
decrease of 0.65°C per 100m ascent is also assumed in the CINA equation. Because of
these assumptions with respect to pressure and temperature a barometric aviation
altimeter only indicates the actual altitude when the weather conditions correspond to the
standard atmosphere and lapse rate. In reality the atmosphere rarely corresponds to the
CINA standards.

Източник:
http://www.flytec.ch/en/user-manuals.ht ... 10%20E.pdf

_________________
Element Water 2


Върнете се в началото
  Профил    +0 / -0 
 
 Заглавие: Re: Точна височина
МнениеПубликувано на: Вто Ное 25, 2014 5:11 pm 
Offline

Регистриран на: Сря Авг 31, 2005 8:40 am
Мнения: 1688
Име: Даниел Димов
И аз го видях този полет и се изкефих много... Да летиш над Мачапучаре сигурно е било като някаква нирвана - хем да си там на някакви метри разстояние, хем да не стъпиш и да оскверниш свещеното място! За тези, които са фенове на будизма, това би трябвало да е като мюсюлманин да отиде в Мека! Между другото това може да стане нов вид много скъпо платен туристически продукт - да заведеш някой вярващ до свещеното място в абсолютна тишина и спокойствие, без да нарушаваш нищо в природата... Тандемаджиите, които са там да седнат да почетат малко метеорология и да се научат да разпознават по прогнозите дните, в които това ще е възможно - те няма да са много в една година!

Както и да е - да се върнем на въпроса: барометричната височина е много неточна като абсолютна стойност заради три причини:
1. базовото налягане се променя, а в уредите е заложено то винаги да се счита че е 1013.25 hPa. на повечето уреди има възможност да се зададе колко е то и по този начин да си калибрираш висотомера, но както и да го калибрираш - се променя само показанието на дисплея ти, а това което се записва в траклога е по стандарта (p0 = 1013.25 hPa)

2. базовата температура също се променя, а в уредите е заложена стандартната температура 15 градуса по Целзий. ние обикновено летим в по-топло време.

3. датчиците за налягане се размекват с времето и започвата да дават грешни показания. това се нарича "drift" и на един обикновен датчик за налягане може да е 2-3 hPa на година, а на най-качествените (каквито напоследък се слагат по уредите) е в рамките на 1 hPa на година, като с течение на годините дрифта се стабилизира. Това означава, че първата година показанието може да избяга с един милибар, но примерно на петата година може да е полвин милибар и т.н. Тази грешка си се натрупва и примерно може един 10 годишен датчик да дава 8-9 милибара грешно показание. А 1 милибар разлика е приблизително 10 метра височина около морското равнище. На 7000 метра 1 милибар разлика е 18 метра.

Като се комбинират трите фактора се получават тези разлики които виждаш...

Ако ти е интересно - мога да прекарам траклога през моя алгоритъм и да ти кажа точно до каква височина е успял да стигне.


Върнете се в началото
  Профил    +2 / -0 
 
 Заглавие: Re: Точна височина
МнениеПубликувано на: Вто Ное 25, 2014 9:46 pm 
Offline

Регистриран на: Пет Мар 26, 2004 10:53 am
Мнения: 102
Местоположение: Долна Митрополия
Име: Страхил Делийски
Съществува понятието "стандартна атмосфера" за която се знае точното налягане и температура на всяка надморска височина. Реалността винаги се различава от стандарта затова при измерване на барометричната височина се използва температурата като величина за корекция. Много от цифровите датчици за налягане измерват и температурата(датчик за налягане с температурна компенсация) като двете величини се използват в една стандартна формула по която се извежда коректната надморска височина. Предполагам, че не всички уреди имащи барометричен датчик правят температурна компенсация и от там идват нереалните стойности за височината, също и механичен проблем(запушване на отвор, повреда). А по какъв начин от един траклог може да се съди за грешката при измерване на надморската височина?

_________________
LOOK, LEAN, TURN


Върнете се в началото
  Профил    +0 / -0 
 
 Заглавие: Re: Точна височина
МнениеПубликувано на: Вто Ное 25, 2014 10:50 pm 
Offline

Регистриран на: Сря Авг 31, 2005 8:40 am
Мнения: 1688
Име: Даниел Димов
Всички съвременни датчици са температурно компенсирани. Това означава, че показанието им не се влияе от температурата, а само от чистото налягане. Естествено за да могат да компенсират температурата - те трябва да я измерят и повечето от тях я рапортуват като стойност - ако на приложението му трябва температура то може да си я вземе от датчика. Температурата на въздуха на мястото обаче не е много от полза за точното определяне на височината - важни са температурата и налягането на морското равнище. Ако приемем, че датчика за налягане е точен - височината се определя по формулата:

h = T/L ·(1 - (p/b)^(R·L/g·M))

където
T е базовата температура в градуси Келвин
L е температурния градиент = 0.0065 градуса на метър
p е налягането от датчика
b е базовото налягане
R е универсалната газова константа = 8.31432 N·m/(mol·K)
g е земното ускорение = 9.80665 m/s2
M е моларната маса на въздуха = 0.0289644 kg/mol

в степенния показател всичко са константи, които като се изчислят, правят приблизително 0.19

Височината се получава в метри над височината на базовото налягане - това означава че може да се използва и друго ниво за база - примерно ако знаете налягането и температурата на летище София и имате барометър - по формулата си смятате на колко метра над летището сте.


В траклога има две височини - едната е височината изчислена по горната формула за стандартна атмосфера, а другата е GPS височина. Използвайки и двете и как те се променят във времето - се смятат параметрите на въздуха и после се изчислява и точната височина.


Върнете се в началото
  Профил    +2 / -0 
 
 Заглавие: Re: Точна височина
МнениеПубликувано на: Вто Ное 25, 2014 11:45 pm 
Offline

Регистриран на: Пет Мар 26, 2004 10:53 am
Мнения: 102
Местоположение: Долна Митрополия
Име: Страхил Делийски
Да, отчитанията на всички уреди стават по горната формула. Което на практика означава, че всички отчитат еднакво грешно. Същото е и при GPS приемниците, всички отчитат еднакво грешно, просто начинът на намиране на надморската височина е различен. За тях има ли някаква калибровка?

_________________
LOOK, LEAN, TURN


Върнете се в началото
  Профил    +0 / -0 
 
 Заглавие: Re: Точна височина
МнениеПубликувано на: Сря Ное 26, 2014 12:49 pm 
Offline

Регистриран на: Сря Авг 31, 2005 8:40 am
Мнения: 1688
Име: Даниел Димов
При GPS-ите има доста по-голямо разнообразие... Най-малкото е че вече има 3 напълно изградени системи за спътниково позициониране: американската GPS, руската ГЛОНАСС и китайската Beidou. Има си приемници които работят само с една система, а има и комбинирани, които приемат сигнали от две и дори от трите системи. Европейската система Galileo е в процес на изграждане и се очаква да заработи с пълен капацитет някъде към 2017-та - тогава ще се появят приемници и за нея.

GPS-ите (наричам ги така, но имам предвид всички приемници за всички системи) нямат нужда от калибрация - те си получават всички данни които са им нужни от спътниците. В началото като пуснеш един приемник - той започва да събира данни за орбитите на спътниците. Като си попълни таблицата за видимите спътници - започва да се опитва да си настрои така вътрешния часовник (който е с резолюция наноскунда) че сечението на сферите с радиус псевдо-разстоянията между спътника и приемника да образуват колкото е възможно по-малка 3D елипса. Псевдо-разстоянията се определят по два начина: по кода излъчван от спътника и по фазата на носещата честота. Първия метод определя разстоянието с точност до 10-20 метра, а втория метод с точност до няколко сантиметра. Естествено не всички приемници разполагат с хардуер и за двата метода. Евтините приемници могат да смятат само по първия метод защото втория метод изисква много повече радио-хардуер, повече изчислителна мощност на процесора и консумират много повече енергия. Освен това спътниците излъчват на две честоти - едната е за граждански цели, а другата за военни цели, но това е малко условно защото има и граждански приемници които разполагат с кодовете за втората честота. Естествено приемниците работещи на двете честоти са по-точни заради две причини: първо кодовете на втората честота са по-дълги и съответно псевдо-разстоянията се смятат по-точно и второ различната честота се изкривява и забавя по различен начин в атмосферата и приемника има повече възможности да компенсира разликите.

В крайна сметка точността зависи от много фактори: най-голямо значение има приемника (възможностите му), но също зависи и от състоянието на йоносферата, от положението на земята спрямо слънцето и луната, приливите и отливите и движението на земната кора - всички тези неща влияят на орбитите на спътниците и ги изместват в трудно предвидими посоки, а когато спътника не е там където той си мисли че е - се получава грешка. Приемника винаги си изчислява два параметъра VDOP и HDOP които са приблизителна оценка на самия приемник колко е точността в момента по вертикалата и по хоризонталата, но действителната точност може да е много по-лоша! Примерно приемника може да рапортува VDOP = 15 m, но на практика заради горните множество източници на грешка - реалното отклонение да е 150 м

В общи линии трябва да ви е ясно едно нещо - има пропорционална зависимост между възможностите на приемника и точността му, а възможностите са в пропорционална зависимост с цената и консумираната енергия.

Нещата се развиват, но много по-бавно от колкото на нас ни се иска... може би след 10-ина години ще имаме малки и енерго ефективни приемници, които работят с GPS, GLONASS и Galileo, на L1 и L2 и смятат фазата на сигнала на цената под $100...


Върнете се в началото
  Профил    +2 / -0 
 
Покажи мненията от миналия:  Сортирай по  
Напиши нова тема Отговори на тема  [ 29 мнения ]  Отиди на страница 1, 2  Следваща

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