Erklärung für seltsame Werte in New Horizons-Daten?

In dieser Antwort habe ich die geschätzte Zeit, Entfernung, Reichweite und Auflösung für die Wissenschaftserfassung für New Horizons engste Annäherung an Ultima Thule (2014 MU69) berechnet (Methoden, die später im Beitrag angegeben werden).

Beim Durchsehen der Bilder auf der Website von APL bemerkte ich eine Diskrepanz in einem Satz von Werten. Insbesondere die für die Reichweite angegebenen Zahlen für alle LORRI-Bilder von Ultima Thule auf dieser Website scheinen etwa 6,5-mal zu groß zu sein und stehen in keinem Verhältnis zur berechneten Reichweite. Alle anderen meiner Ergebnisse scheinen bis auf diese Zahl konsistent zu sein. Kann mir jemand erklären, warum ich eine Diskrepanz sehe?

Ein Bilddetailbildschirm mit hervorgehobenem anomalen Wert Quelle: LORRI - Bilder vom Ultima Thule Flyby , NASA /JHU APL / SwRI , hier verlinktes Bild in voller GrößeScreenshot mit hervorgehobenem Wert

Um es klar zu sagen, ich konzentriere mich hier auf ein Bild, aber ich habe ähnliches für alle LORRI-Bilder bei Ultima Thule gesehen.

Hier ist ein Beispiel meiner Ergebnisse für die Zeit, als das obige Bild aufgenommen wurde. Alles stimmt mit Ausnahme der Reichweite überein , wo ich ~ 28000 km bekomme und sie "182.686" auflisten (ohne angegebene Einheiten). Für die Pluto-Begegnung haben sie Mkm verwendet, also wäre es sinnvoll, die Einheiten dafür in km zu verwenden. Der Wert, den sie zeigen, ist jedoch etwa 6,5-mal größer als das, was ich berechnet habe. Die angegebene "Reichweite" scheint überhaupt nicht mit der tatsächlichen Entfernung zusammenzuhängen (oder zumindest nicht konsistent zwischen Bildsequenzen). Ich habe Meilen, Fuß usw. ausprobiert, aber nichts (außer Zehntel einer Meile) kommt der Anpassung nahe. Irgendwelche Ideen? Ist es in Zehntel-Meile? Habe ich etwas Offensichtliches übersehen?

Zusammenfassung der Werte

Unten ist ein Vergleich der Werte aus dem obigen Beispiel (aufgenommen während CA04) mit denen, die ich berechnet habe (Diskrepanz in Fettdruck):

Value Published Computed
SCET 05:01:47 04:56 to 05:06
Distance not given -31900 to -23100 km
Range 182,686 32100 to 23350 km
Resolution ~140 m/px 159 to 115 m/px

Andere Bilder von der Begegnung mit Ultima Thule zeigen ähnliche Diskrepanzen.

Hier ist ein Vergleich mit dem vorläufigen Zeitplan für einen Punkt während CA04:

Value Published Computed
Time K-2000 s -2209 to -1600 s
Distance ~-28800 km -31900 to -23100 km

Update : Die "Reichweiten"-Werte für die Rohbilder scheinen nicht Zehntel-Meilen zu sein. Sie scheinen auch nicht der Reihe nach zwischen den Beobachtungssätzen (CA01, CA04 usw.) zu gehen, aber sie gehen innerhalb eines Satzes der Reihe nach. Vielleicht hat es etwas mit der Übertragungszeit oder der Entfernung zu tun?

Image Time Range (raw) Range (processed) Notes
1 2019-01-01 05:01:47 182,686 28000 km/17000 mi Part of CA04 sequence
2 2019-01-01 04:22:19 148,795 61000 km/38000 mi Part of CA01 sequence
3 2018-12-31 09:38:13 826,749 N/A Last approach image
4 2018-12-31 07:02:03 961,979 N/A First "odd" image
5 2018-12-30 16:56:06 2 Mkm N/A Last image with km

  • Bearbeitete Bilder hier oder hier
  • Von hier verlinkte Rohbilder :
    1: KELR_MU69_CA04-MAP_L1_2019001 lor_0408624825_0x630_sci_7.jpg
    2: KELR_MU69_CA01-MAP_L1_2019001 lor_0408622457_0x630_sci_6.jpg
    3: KELR_MU69_APROTL_L14_2018365D lor_0408555011_0x630_sci_9.jpg
    4: KELR_MU69_APROTL_L1_2018365A lor_0408545641_0x630_sci_9.jpg
    5:KELR_MU69_ROTCOVER_L1_2018364B lor_0408494884_0x630_sci_7.jpg

Meine Methodik

  • Geschwindigkeit Geschwindigkeit in km/s relativ zum nächstgelegenen Annäherungspunkt
    (Quellendaten)
    Von hier (Stand: 31.12.2018)

    v = 14.44   k M S

  • Entfernung Entfernung in km zum Punkt der nächsten Annäherung
    (Quelldaten)
    Geschätzt anhand der Entfernungen, die im Bildgebungsplandiagramm (siehe unten) angezeigt werden. Negativ für Anflug, positiv für Abflug. Die Genauigkeit beträgt ca. ±50 km. Beachten Sie, dass die Position von UT ±4000 km beträgt; Ich ignoriere diese Fehlerspanne (nehmen Sie an, dass sie 0 ist).

    D = v A l u e   e S T ich M A T e D   F R Ö M   D ich A G R A M

  • Zeit Sekunden relativ zur größten Annäherung
    (berechneter Wert)

    T = D v

  • SCET- Raumfahrzeug-Ereigniszeit am 01.01.2019
    Abgeleitet von der Zeit basierend auf der größten Annäherung um 05:33:30 SCET (basierend auf „05:33“ von hier ). Format ist hh:mm. JHUAPL gibt einen genaueren Wert von "05:33:00" an, der 30 Sekunden früher ist als das, was ich in meinen Berechnungen verwendet habe.

  • Sichtfeld für LORRI
    (Quelldaten)

    F Ö v = 0,29 ° 0,005061455   R A D

  • Geringste Annäherungsdistanz
    (Quellendaten)
    Wert wird derzeit auf 3540 km geschätzt; verwendeter Wert ist 3500 km.

    D M ich N = 3500   k M

  • Reichweite Entfernung in km vom Raumfahrzeug bis 2014 MU69
    (berechneter Wert, stimmt nicht mit veröffentlichten Werten überein )
    Die in der Tabelle angegebenen Werte sind gerundet.

    R = D 2 + D M ich N 2

    Beachten Sie, dass die Bildauflösung daraus berechnet wird. Dieses Ergebnis stimmt mit den veröffentlichten Werten überein.

  • Sichtweite Sichtweite in Metern auf einer senkrechten Ebene im Bereich der Ultima Thule
    (berechneter Wert)

    W = 2 1000 M k M bräunen F Ö v 2 R

  • Sensorgröße LORRI-Sensorgröße in Pixeln für 1×1-Modus
    (Quelldaten)

    S = 1024   P ich X e l S

  • Auflösung in Metern pro Pixel
    (berechneter Wert)

    R e S Ö l u T ich Ö N = W S


Zeitplan für Ultima Thule-Aufnahmen Quelle: Ultima Thule Flyby Press Kit , p. 25, NASA/JHUAPL/SwRI (beschnitten, Kanten aufgeräumt)
Ultima Thule Flyby Imaging-Zeitplan

Vorläufiger Aufnahmeplan für Ultima Thule Quelle: Earth-Based Support for the New Horizons Kuiper Extended Mission , S. 7, NASA/SWRI (beschnitten, bearbeitet, um die Seitenzahl zu entfernen)
Vorläufiger Zeitplan für Ultima Thule Flyby-Aufnahmen

Am 17.01.2019 wurde die Seite mit Reichweitenzahlen aktualisiert, die besser mit dem übereinstimmen, was Sie berechnet haben

Antworten (2)

Ich habe Ihre Zahlen durchgesehen, und sie scheinen zu stimmen. Die enthaltenen Reichweitenwerte sollen wahrscheinlich in km angegeben werden, scheinen aber ungenau zu sein. Die Reichweitenwerte sind zu diesem Zeitpunkt noch nicht offiziell und haben noch keinen Zugriff auf die Ephemeridendaten des Raumfahrzeugs. Ich vermute, wenn diese Daten sinken, werden die Bereichswerte besser geschätzt.

Unterm Strich ergeben sowohl die Reichweite als auch die Entfernung basierend auf der Größe ähnliche Werte für die Fotos mit der höchsten Auflösung, die beide sehr weit von den angegebenen Werten entfernt sind. Tatsächlich sind die Werte offensichtlich falsch, das größere und damit nähere Bild hat eine größere Reichweite als das kleinere Ziel.

Bei einer weiteren Analyse glaube ich, dass die Bereichswerte eine engste Annäherung von etwa 01:30 SCET annehmen. Das sind 4 Stunden Pause, was zufällig der 4-Stunden-Unterschied zwischen EDT und UTC ist. Meine Vermutung ist, dass sie die falsche Zeitzone für die Bereichsschätzungen hatten und es nie bemerkt haben. Hier ist ein Diagramm, wie die Daten aussehen, wobei ein negativer Bereich nach der engsten Annäherung angenommen wird. Kommt mir ziemlich linear vor. Ich habe dies Alan Stern auf Twitter gegenüber erwähnt , hoffentlich können sie es ansprechen.

Geben Sie hier die Bildbeschreibung ein

Das erscheint mir durchaus plausibel. Zwischen den CA01- und CA04-Bildern berechne ich ein Δd von 32891 km unter Verwendung der Rohbildnummern und ein Δd von 33000 km unter Verwendung der verarbeiteten Bildnummern. Letzteres ist nur bis zu 2 signifikanten Ziffern gut, sodass die Deltas im Wesentlichen identisch sind. Auch ich bekomme ein Δt von 4,0 Stunden zwischen den beiden Wertesätzen bei 2 signifikanten Stellen.
Ich denke, Alan Stern wird sich das von jemandem ansehen lassen, er hat zumindest zugegeben, dass etwas nicht in Ordnung zu sein scheint, also wird es hoffentlich bald korrigiert!
Tolle Analyse!

Update : Am 17.01.2019 wurde die Seite mit Bereichszahlen aktualisiert, die besser mit dem übereinstimmen, was Sie berechnet haben.


Laut der JHUAPL-Website (klicken Sie auf „Weitere Informationen zu diesen Bildern“, aus irgendeinem Grund funktionierte ein direkter Link nicht) sollte die Reichweite in km angegeben werden:

Zu jedem geposteten Bild werden folgende Zusatzinformationen bereitgestellt: das Datum der Beobachtung in koordinierter Weltzeit (UTC) bei der Raumsonde New Horizons, die Belichtungszeit des Bildes in Millisekunden, der Name des Ziels, die Entfernung zum Ziel in Kilometer (dh die Entfernung zwischen dem Raumschiff New Horizons und dem Ziel; beispielsweise bedeutet 12,1 Mio. km 12,1 Millionen Kilometer) und den Stammdateinamen des Bildes.

Sie leiten den Bereich aus dem Zeitstempel ab. Bist du sicher, dass es da keine Diskrepanz gibt? Ich dachte, es könnte ein Unterschied zwischen der Ortszeit des Raumfahrzeugs und der auf der Erde empfangenen Zeit sein, aber das ist es nicht: Sie wären dann 6 Stunden draußen. Eine Differenz von 100.000 km entspricht etwa 2 Stunden Flugzeit (bei 14 km/s).

Verzeichnis und Dateiname im PDS :

Sie scheinen die gleiche Dateinamenskonvention auf der JHUAPL-Site zu verwenden. Verzeichnisnamen sind nicht sichtbar.

data/YYYYMMDD_METMET/lor_metmetmetm_0xaaa_ttt_v.sfx

Die Daten werden alle als Dateipaare aus einem abgelösten PDS-Etikett und einer FITS-Datei pro Aufnahme gespeichert. Die Verzeichnis- und Dateinamen werden wie oben gezeigt durch Unterstriche und Schrägstriche getrennt:

  • JJJJMMTT ist Jahr, Monat und Tag des Monats; METMET sind die ersten sechs Ziffern der zehnstelligen MET-Uhr (Mission Event Time; ~Sekunden des Raumfahrzeugs seit dem Start);
  • lor ist das Präfix für LORRI-Daten;
  • metmetmetm ist die vollständige zehnstellige MET des Bildes;
  • 0xaaa ist die Anwendungs-(Prozess-)Kennung (ApID) für den Telemetriedatenpakettyp;
  • ttt ist entweder eng oder sci für EDR- oder RDR-Daten;
  • v ist eine Versionsnummer; (Für die UT-Begegnung scheint dies verwendet zu werden, um Bildstreifen zu identifizieren, die zusammengefügt werden können - Hobbes)
  • sfx ist fit oder lbl für die FITS- oder PDS-Etikettendatei (oder die Dateierweiterung auf der JHUAPL-Website - Hobbes)

ApID :

LORRI APID-Definitionen für Bilddatentelemetrie mit hoher Rate

         C&DH  binning                                                    
  APID   side  mode    compression type                                   

  0x630    1    1x1    lossless                                           
  0x631    1    1x1    packetized                                         
  0x632    1    1x1    lossy                                              
  0x633    1    4x4    lossless                                           
  0x634    1    4x4    packetized                                         
  0x635    1    4x4    lossy                                              
  0x636    2    1x1    lossless                                           
  0x637    2    1x1    packetized                                         
  0x638    2    1x1    lossy                                              
  0x639    2    4x4    lossless                                           
  0x63A    2    4x4    packetized                                         
  0x63B    2    4x4    lossy        
„‚Du leitest den Bereich aus dem Zeitstempel ab. Bist du sicher, dass es da keine Abweichung gibt?“ Ich dachte, das könnte der Fall sein, aber der vorläufige Zeitplan enthält sowohl Zeit als auch Entfernung und sie stimmen genau mit dem überein, was ich bekommen habe.
Können Sie dem obigen Beispiel Metadaten entnehmen? ( REQID: KELR_MU69_CA04-MAP_L1_2019001, Dateiname lor_0408624825_0x630_sci_7.jpg) Ich vermute KELR_MU69_CA04=Kepler-Objekt MU69, nahe Erfassungssequenz Nr. 4, MAP_L1=???, 2019001=Tag 1 von 2019, lor=LORRI, der Rest=???
Kleine Klarstellung: In meinen ursprünglichen Berechnungen habe ich die Zeit aus der Entfernung berechnet. Ich habe jedoch die Entfernung von der Zeit für einige meiner Gesundheitsprüfungen berechnet.