Электронное оборудование ракет - БРЭО,часть XIV

RocKI> Для этого надо знать алгоритмы. Но что значит "существенная разница"? При этом, мне представляется, что объединение данных по трем осям приводит к росту погрешности результата.

Сперва я сглажил всех данные с скользящая средняя с 4 точек.

- Скорость на базе изменения высоты, я вычислил просто так: V=d_alt/d_t или V_t = (ALT_t - ALT_t-1)/(T_t - T_t-1)

- Скорость на базе интегрированных данных ускорения от 1 ось, я вычислил так: V_t= V_t-1 + [(a_t + a_t-1)/2]*(T_t - T_t-1)

V₀ = 0
V = скорость
ALT = высота
a = ускорение
T = время (абсолютное, от старта)

БРЭО N:
- на базе изменения высоты, максимальная скорость - это 368 м/сек при 2.55 сек времени
- на базе интегрированных данных ускорения от 1 ось - это 245 м/сек при 2,45 сек времени

AimXtra: (Я забыл вычитать 1ж от ускорения. Максимальная скорость на основе ускорения исправлена на 236 м/сек).
- на базе изменения высоты, есть пик скорости - это 356 м/сек при 2.48 сек времени
- на базе интегрированных данных ускорения от 1 ось - это 236 м/сек при 2,60 сек времени.

Как можно увидеть, когда я использую датой от обоих компьютерах с тот же метод, ето дает тот же результат. Так, что я делаю неправильно, чтобы иметь такую разницу в расчетах? Я могу разместить данные из обоих бортовых компьютеров, если это необходимо.

Skyangel> разница по алгоритмам около 100м/сек , это порядка 30%..

Я думал о том, что может быть причина разница. Я думаю, что оба метода являются правильными и не должно быть разницы в вертикальном полете, если не было изменения давления в ракете, по сравнению с окружающей давление, из-за скорости и конструкции фюзеляжа.

Причина, почему я так думаю, это что оба БРЭО дают тот же данные и оба метода дают одинаковый результат для каждого БРЭО. Так что это не ошибка в БРЭО, а поток воздуха снизил давление внутри ракеты (по аналогии с воздушный пистолетов краски)

Например, я рассчитал другие низкоскоростной ракетны стартов и рассчетная скорость с помощью обоих методов почти то же, см. картинку:

pinko> - V_t = (ALT_t - ALT_t-1)/(T_t - T_t-1)
pinko> - V_t= V_t-1 + [(a_t + a_t-1)/2]*(T_t - T_t-1)

Величина:
ALT_t - ALT_t-1
есть dH по датчику давления, она очень маленькая и поэтому определяется во много раз с большой погрешностью, чем величина a_t или a_t-1.

Поэтому скорость по датчику давления получается очень неточной. Я применял мощные математические алгоритмы сглаживания полученных данных со своих пусков, чтобы рассчитать скорость по датчику давления, всё равно погрешность оставалась очень большой - где-то ±20%. А ускорение уже даже и не пытался считать, там всё это ещё больше накладывается так, что и вовсе не понятно, какое оно.

SashaMaks> Величина:
SashaMaks> ALT_t - ALT_t-1
SashaMaks> есть dH по датчику давления, она очень маленькая и поэтому определяется во много раз с большой погрешностью, чем величина a_t или a_t-1.
SashaMaks> Поэтому скорость по датчику давления получается очень неточной.

Спасибо за предложение, но я не думаю, что это причина в этом случае - здесь нет никакого шума, и оба бортовых компьютеров имеют очень сходные данные. Также вычислительные и измерительные точностей достаточно высокоий.

Я думаю что поток воздуха снизил давление внутри ракеты (по аналогии с воздушный пистолетов краски).

pinko> Я не думаю, что это причина - в этом случае нет никакого шума, и оба бортовых компьютеров имеют очень сходные данные. Также вычислительные и измерительные точностей достаточно высокоий.

А я не думаю, я знаю. Хотя тут когда-то пытались доказать, что я этого знать не могу)))))

Шум тут вообще не причём.
Чем больше будет измеряемая величина на возможном интервале измерений датчика, тем с большей точностью она будет определена. А в данном случае по модулю dH вообще сопоставима с точностью измерения самого датчика. Т.е. значение dH почти такое же, как и измеряемый интервал погрешности датчика.

SashaMaks> Т.е. значение dH почти такое же, как и измеряемый интервал погрешности датчика.

Если погрешность датчика на указанном диапазоне высот составляет ±1м, а dH будет изменяться в пределах ±2м, то точность измерения dH будет всего лишь ±50%.

Skyangel> Откуда ты взял 3%??? разница по алгоритмам около 100м/сек , это порядка 30%..

Я просто думал вы сравниваете два БРЭО. А так да, большая разница между высотомером и акселерометром.
Может правда, отверстие для перепуска давления было слишком маленькое или расположено где-то на перегибе?
Можно также попробовать брать отсчеты по высотомеру не каждый такт, а усреднять за 10 тактов.

SashaMaks> Шум тут вообще не причём.
SashaMaks> Чем больше будет измеряемая величина на возможном интервале измерений датчика, тем с большей точностью она будет определена. А в данном случае по модулю dH вообще сопоставима с точностью измерения самого датчика. Т.е. значение dH почти такое же, как и измеряемый интервал погрешности датчика.

Я согласен с тебе, в теории это может быть возможной причиной и я принимаю ето как возможного объяснения, но думаю что это менее вероятно в этом случае.

В этом случае, Skyangel установил двух различных бортовых компьютеров, один был мой и еще один был коммерческим AimXtra. Оба компьютера имеют различные АЦП, различные барометрическые датчики, различные источники питания и различные вычислительные процессоры - но они показывают ту же ситуацию. Кроме того, как я уже сказал я рассчитал другие низкоскоростной ракетны стартов и рассчетная скорость с помощью обоих методов почти то жe - разница очень мала.

Однако данные всех датчиков в обоих компьютерах одинаковы и разница в обоих вычислительных методов одинакова - следовательно, есть другая общая причина - я уже сказал, по-моему более возможное объяснение.

pinko> Я согласен с тебе, в теории это может быть возможной причиной и я принимаю ето как возможного объяснения, но думаю что это менее вероятно в этом случае.

Это не теория - это действительность. Ну не сразу, но придём к этому и в вашем понимании)))

pinko> но они показывают ту же ситуацию. Кроме того, как я уже сказал я рассчитал другие низкоскоростной ракетны стартов и рассчетная скорость с помощью обоих методов почти то жe - разница очень мала.

Погрешность допускает разные случаи. Т.е. один раз всё совпадёт и вроде бы даже и точность по разнице будет всего лишь 5-10% - вроде, как точно! А в другой раз будет погрешность по разнице в 50%, и вы будете искать ошибку и не найдёте, и снова всё будет повторяться от случая к случаю.

pinko> Однако данные всех датчиков в обоих компьютерах одинаковы и разница в обоих вычислительных методов одинакова - следовательно, есть другая общая причина - я уже сказал, по-моему более возможное объяснение.

Так "по-моему" или же "есть другая общая причина"?

Теперь к делу.

Ты пишешь, что данные с обоих компьютеров одинаковы?
Приведи их для обоих случаев в цифрах, не в графиках, а также укажи точность измерения данных величин для каждого компьютера.

RocKI> Может правда, отверстие для перепуска давления было слишком маленькое или расположено где-то на перегибе?

Еще один факт на поддержки эту теорию является, что если смотреть на следующем графике, видно что с увеличением скорость изменения скорости, разрыв в обоих методов расширяет. Как только скорость изменения скорости снижается, оба метода показывают равную абсолютную скорость, несмотря на то что относительная скорость ракеты высокая.

красная линия представляет скорость, на основе барометрического датчика
синяя линия представляет скорость, на основе акселерометра

pinko> Еще один факт на поддержки эту теорию является, что если смотреть на следующем графике, видно что с увеличением скорость изменения скорости, разрыв в обоих методов расширяет.

Изменения в пределах поля погрешности ничего не доказывают.
Я все же ещё жду исходных одинаковых данных с разных компьютеров.

pinko> Еще один факт на поддержки эту теорию является, что если смотреть на следующем графике,

Да, очень похоже на влияние скорости на давление. Также очевиден большой разброс по показаниям бародатчика. Если правильно усреднить, то разница по методам будет заметно меньше.

SashaMaks> Я все же ещё жду исходных одинаковых данных с разных компьютеров.

Вот данны: Data.xlsx

SashaMaks>> Я все же ещё жду исходных одинаковых данных с разных компьютеров.
pinko> Вот данны: Data.xlsx

Я, возможно не сразу отвечу, так как времени сейчас нет и вопрос объемный.
Но в целом, чтобы увидеть от куда такая погрешность идёт нужно сделать следующее:
1. Построить идеальную кривую, от начала старта до апогея по данным с датчика давлений в каждом из графиков. Тут надо суметь (желательно) применить сглаживание данных, например кубическим сплайном.
2. Потом от каждой точки этой кривой отложить соответствующие значений по оси Y на ±погрешность измерения данных датчиком. Так ты получить поле допуска для измеренных данных.
3. Потом в данном поле нужно будет построить множество разнообразных кривых давления - все они будут равновероятны и равнодостоверны замеренным данным с датчика, так как находятся в пределах его погрешности измерения.
4. Потом к каждой из кривой строишь кривые скорости и вот тут будет наглядно видно, насколько увеличится это поле погрешности для скорости, образованное множеством кривых по п.3.

После этого уже пропадет всякая необходимость искать сакральный смысл в том, почему, вдруг, данные с датчика давления идут менее точно, чем с акселерометра даже на дозвуковых скоростях полёта. Попытки поиска этого смысла ни к чему не приведут, просто потратишь зря время, силы и средства.

RocKI> Если правильно усреднить, то разница по методам будет заметно меньше.
SashaMaks> Тут надо суметь (желательно) применить сглаживание данных, например кубическим сплайном...

Спасибо, но помоему, программное сглаживание данных или какие-либо статистические фильтры это не решение - это маскирование аппаратных недостатки с программными методами .

GPS-и оба компьютера показывают ту же максимальную высоту, на обоих компьютерах показать те же данные, - так что я не согласен, что было проблемы с точностью. Поэтому, на мой взгляд, лучше найти и понять причину проблемы чтобы избежать их в в будущем оборудовании - для меня есть достаточно доказательств того, что причиной является то, что поток воздуха снизил давление внутри ракеты более чем окружающей среды.

pinko> Спасибо, но помоему, программное сглаживание данных или какие-либо статистические фильтры это не решение - это маскирование аппаратных недостатки с программными методами .

Я не маскировать собрался, а наоборот показать, от куда берется ошибка. Если я сказал, что сейчас не могу полный ответ написать, то это причина времени, а не какие-то там...

pinko> GPS-и оба компьютера показывают ту же максимальную высоту, на обоих компьютерах показать те же данные, - так что я не согласен, что было проблемы с точностью.

Да не важно сколько компьютеров показывает чего, и одного хватит, чтобы увидеть, насколько сильно влияет погрешность измерения высоты на расчёт по ней скорости. Достаточно даже просто построить функцию дифференциала замеренной высоты и погрешности от времени вместе, где любой точке будет видно, что кривая дифференциала будет меняться в пределах от ±5% до ±50%.

SashaMaks> Достаточно даже просто построить функцию дифференциала замеренной высоты и погрешности от времени вместе, где любой точке будет видно, что кривая дифференциала будет меняться в пределах от ±5% до ±50%.

Для того, чтобы построить кривую скоростей по кривой высот с датчика давлений с точностью порядка 0,1% необходимо замерять высоту с точностью порядка 0,001%! В случае с акселерометром, погрешность кривых расчёта скорости и перемещения не меняется и равна измерительной погрешности самого акселерометра.

pinko> Спасибо, но помоему, программное сглаживание данных или какие-либо статистические фильтры это не решение - это маскирование аппаратных недостатки с программными методами .

Нет, это стандартная процедура. Если на графике "пила", то очевидно, что реальное значение находится не в экстремумах, а посередине. Другое дело, если амплитуда пилы большая, т.е. заметно выше погрешности, то надо искать и устранять причины.

pinko> GPS-и оба компьютера показывают ту же максимальную высоту, на обоих компьютерах показать те же данные, - так что я не согласен, что было проблемы с точностью.

Один компьютер, один график данных, пока моих данных см. рис.
Множество кривых приближений по полученным данным. Все кривые приближений находятся в пределах погрешности измерений датчика давления. Там же множество соответствующих кривых скоростей, рассчитанных по этим кривым.

Какая точность получается для рассчитанной скорости?

SashaMaks> Какая точность получается для рассчитанной скорости?

SashaMaks> Один компьютер, один график данных, пока моих данных см. рис.

AimXtra:

SashaMaks>> Один компьютер, один график данных, пока моих данных см. рис.
SashaMaks> AimXtra:

AimXtra:

SashaMaks> Один компьютер, один график данных, пока моих данных см. рис.

BREO N:

SashaMaks>> Один компьютер, один график данных, пока моих данных см. рис.
SashaMaks> BREO N:

BREO N:

SashaMaks>>> Один компьютер, один график данных, пока моих данных см. рис.
SashaMaks>> BREO N:
SashaMaks> BREO N:
Саша.. Можно хотя бы краткие пояснения к каждому графику? Это же не только для тебя +1