[image]

Trait-Bryan angles

Спасите-помогите
 

7-40

астрофизик

Не хотел открывать новую тему, думал, может, в Идиот-клубе лучше задам или в фотограмметрии, но, может, так быстрее ответ получу. :)

Наверное, понятно, что вопрос связан с рысканьем по Tranquility Base. :) Никогда не знаешь, где ждать подвоха.

В общем, решил я найти местную вертикаль. Из фотографий ее не найти, а приблизительное определение по штоку SWC уже не удовлетворяет, хочу более точное значение, а потом пересчитаю все координаты.

Чтоб найти местную вертикаль, решил воспользоваться показаниями Abort Guidance System. Данные есть в Mission Report, http://history.nasa.gov/alsj/a11/A11_MissionReport.pdf (более 5 Мб, осторожно), на стр. 140 файла (стр. 9-12 документа). Там приводится то, что в документе называется углами Эйлера, а по сути является углами Tait-Bryan-а, или как это по-русски? В общем, рысканье, тангаж, крен лунного модуля на поверхности. Шик-блеск. Думал, из всей той векторной, извиняюсь, фигни, что я решил предпринять для разворота всех координат, интерпретация этого жалкого набора трех углов будет самым плевым делом. :D Но оказалось, я не знаю одной простой вещи. :(

В общем, берем координатную систему, связанную с Луной. Ось Х пусть будет восток-запад, ось Y - север-юг, ось Z - понятное дело, местная вертикаль, такие у меня обозначения. И нужно-то мне всего-ничего: единичный вектор, совпадающий с вертикальной осью ЛМ. Вот его-то, родимого, я из этих самых углов "yaw, pitch, roll" и собираюсь получить. Теперь сам вопрос: в каком, собссно, порядке полагается проводить вращения? От порядка ведь зависит результат. Википедия говорит, что соглашения бывают разными. :) Но мне не нужны разные, мне нужно именно то, которое в Mission Report. Полистав интернеты, я решил, что принятый для космической техники порядок - это порядок перечисления, т. е. сначала yaw, затем pitch, наконец roll. То есть чтобы получить единичный вектор, параллельный оси ЛМ, нужно сопутствующую координатную систему корабля (штиховую) повернуть согласно таблице на указанный там угол рысканья, 13,3 град., вокруг местной вертикали Z, потом повернуть штриховую систему на угол крена относительно нового положения оси Y' (раз уж именно она в моих обозначениях соответствует оси крена) на 4,4 град., и затем третий раз повернуть, на этот раз вокруг оси X', на 0,5 град.

Я прав? Порядок поворотов правильный? А то если вращать в другом порядке, вертикаль ЛМ займет другое положение относительно местной вертикали.

...А уж когда я узнаю, наконец, как правильно, тогда я уж сам эту вертикаль в "лунных" координатах XYZ найду, тока матрицы перемножу. :)

...Заранее спасибо за помощь. :)
   8.08.0

7-40

астрофизик

Ага, вот в Вики http://en.wikipedia.org/wiki/Rotation_matrix в разделе General rotations говорится, что произведение Rx(gamma)Ry(beta)Rz(alpha) с данными выше матрицами Rx, Ry, Rz дает представляет "a rotation whose yaw, pitch, and roll are α, β, and γ, respectively". Так можно поступить с углами yaw, pitch, roll из Mission Report? Если я так поступлю с ортом оси Z, с вектором (0, 0, 1), я получу в результате координаты в "лунной" системе единичного вектора, параллельного вертикальной оси ЛМ?

То есть что-то вроде (sin(pitch), -sin(roll)*cos(pitch), cos(roll)*cos(pitch))? Правда, т. к. у меня оси Х и Y переставлены супротив правосторонней системы, то надо Х с Y еще поменять, (-sin(roll)*cos(pitch), sin(pitch), cos(roll)*cos(pitch)), так? Хм, пытаюсь мысленно представить, что-то кажется не так... Ладно, завтра подумаю. :)
   8.08.0
Это сообщение редактировалось 18.12.2010 в 02:52
RU Опаньки69 #18.12.2010 12:05  @7-40#18.12.2010 01:58
+
-
edit
 

Опаньки69

опытный

7-40> Я прав? Порядок поворотов правильный? А то если вращать в другом порядке, вертикаль ЛМ займет другое положение относительно местной вертикали.

http://upload.wikimedia.org/wikipedia/en/thumb/.../531px-Plane.svg.png [not image]
   3.6.133.6.13
RU Опаньки69 #18.12.2010 12:09  @7-40#18.12.2010 01:58
+
-
edit
 

Опаньки69

опытный

7-40> и затем третий раз повернуть, на этот раз вокруг оси X', на 0,5 град.

Для нахождения направления вертикальной оси ЛМ, достаточно рысканья и тангажа. Крен лишний.

Весь вопрос только, от какого направления рысканье откладывать. :)
   3.6.133.6.13
EE 7-40 #18.12.2010 12:24  @Опаньки69#18.12.2010 12:09
+
-
edit
 

7-40

астрофизик

7-40>> и затем третий раз повернуть, на этот раз вокруг оси X', на 0,5 град.
Опаньки69> Для нахождения направления вертикальной оси ЛМ, достаточно рысканья и тангажа. Крен лишний.
Опаньки69> Весь вопрос только, от какого направления рысканье откладывать. :)

С этим нужно быть аккуратным. Речь не об углах внутренней ориентации аппарата, а об углах внешней его ориентации относительно внешнего набора осей: "These three angles are normally called Heading, Elevation and Bank, or Yaw, Pitch and Roll. The second terms have to be used carefully because they are also the names for the three aircraft principal axes", Euler angles - Wikipedia, the free encyclopedia

С внутренними-то осями все ясно.

В общем, вчера получил координаты нужного вектора простой тригонометрией, но именно в предположении порядка поворотов Yaw, Pitch, Roll. При другом порядке координаты будут другими, поэтому вопрос сохраняет актуальность: в каком порядке поворачивать?

Мой набор:
(-sin A * cos B * sin G - cos A sin B cos G, cos A cos B sin G - sin A sin B cos G, cos B cos G).
Вроде, так
   8.08.0
RU Опаньки69 #18.12.2010 12:33  @7-40#18.12.2010 12:24
+
-
edit
 

Опаньки69

опытный

7-40> Речь не об углах внутренней ориентации аппарата, а об углах внешней его ориентации относительно внешнего набора осей

Не понял. Что ещё за внутренняя ориентация? Ориентация, она только одна.

Или вы об этом?


   3.6.133.6.13
Это сообщение редактировалось 18.12.2010 в 12:43
EE 7-40 #18.12.2010 13:17  @Опаньки69#18.12.2010 12:33
+
-
edit
 

7-40

астрофизик

7-40>> Речь не об углах внутренней ориентации аппарата, а об углах внешней его ориентации относительно внешнего набора осей
Опаньки69> Не понял. Что ещё за внутренняя ориентация? Ориентация, она только одна.

Смотрите, у Вас аппарат. Зафиксируйте его положение в пространстве. Теперь поверните его по осям рысканье-тангаж-крен (именно в таком порядке) на 90 градусов в каждом из 3-х поворотов. Запомните то новое положение, которое он принял. Теперь верните его в исходное положение и снова выполните 3 поворота по 90 градусов, но на этот раз в порядке тангаж-рысканье-крен. Посмотрите на то положение, которое он принял на этот раз. Сравните.

Вы увидите, что новое положение аппарата в пространстве зависит от того порядка, в котором выполняются повороты по осям.

Отсюда вывод. Если пилоту отдавать команды - поверни по тангажу, поверни по крену - проблем и вопросов нет. Положение аппарата будет определяться той последовательностью команд (и углов поворота), что заданы пилоту. Но если где-то отдельно выписаны углы поворота, то положение аппарата зависит от того, в какой последовательности эти повороты выполняются.

Итак, у меня есть таблица углов. Но последовательности выполнения поворотов я достоверно не знаю (а только догадываюсь, что последовательность "прямая" - рысканье, тангаж, крен). Поэтому точное положение аппарата в пространстве я тоже не знаю (хотя догадываюсь, и координаты соответствующего вектора выписал постом выше).

Так понятнее? :)
   8.08.0
RU Опаньки69 #18.12.2010 13:42  @7-40#18.12.2010 13:17
+
-
edit
 

Опаньки69

опытный

7-40> снова выполните 3 поворота по 90 градусов, но на этот раз в порядке тангаж-рысканье-крен.

Так никто не делает. Порядок всегда один - рысканье-тангаж-крен. Разница только в направлении начальной оси и направлении поворотов.

Вы, всё-таки, ссылочку мою на вики откройте.
http://en.wikipedia.org/wiki/Axes_conventions
   3.6.133.6.13
EE 7-40 #18.12.2010 18:05  @Опаньки69#18.12.2010 13:42
+
-
edit
 

7-40

астрофизик

7-40>> снова выполните 3 поворота по 90 градусов, но на этот раз в порядке тангаж-рысканье-крен.
Опаньки69> Так никто не делает. Порядок всегда один - рысканье-тангаж-крен.

Ну вроде, похоже, что так. Надеюсь, что так. Кстати, при этом крен все равно не очень лишний. :) Им оказалось удобно пользоваться, получая ось Z' как векторное произведение X' на Y', вдобавок, похоже, оси X' и Y' тоже могут пригодиться. :) Что-то мне теперь кажется, что вместо одного планировавшегося повторота координат придется делать три. :(
   8.08.0

Georgiev

опытный

Надеюсь, что этот документ НАСА 1965 г. Вам поможет: Project Apollo Coordinate System Standards
   

7-40

астрофизик

Georgiev> Надеюсь, что этот документ НАСА 1965 г. Вам поможет: Project Apollo Coordinate System Standards

ОК, спасибо, посмотрю.
   8.08.0

Karev1

опытный

7-40> Чтоб найти местную вертикаль, решил воспользоваться показаниями Abort Guidance System. Данные есть в Mission Report, http://history.nasa.gov/alsj/a11/A11_MissionReport.pdf (более 5 Мб, осторожно), на стр. 140 файла (стр. 9-12 документа).
А для А-12 такой документ в сети есть?
   
+
-
edit
 

Taras66

опытный

Karev1> А для А-12 такой документ в сети есть?

Для всех есть. Смотреть ссылки тут: Mission Reports
   3.6.133.6.13

в начало страницы | новое
 
Поиск
Поддержка
Поддержи форум!
ЯндексЯндекс. ДеньгиХочу такую же кнопку
Настройки
Твиттер сайта
Статистика
Рейтинг@Mail.ru