Werden Powered Explicit Guidance-Berechnungen vor oder während des Starts durchgeführt?

Die orbitale Einfügung des Space Shuttles wurde unter Verwendung eines angetriebenen expliziten Führungsalgorithmus durchgeführt.

An der Oberfläche ist der Algorithmus einfach, da er die momentane Tonhöhe als lineare Funktion der Zeit angibt:

ϕ = arctan ( A T + B ) das ist ~ A T + B bei kleinen Steigungswinkeln.

Leider ist die Einfachheit eine Illusion, da die Koeffizienten a und b nicht einfach zu finden sind. Die Berechnungen sind ziemlich aufwändig – so aufwändig, dass ich mich frage, ob sie sie alle während des Starts in Echtzeit durchgeführt haben …

... oder wenn sie stattdessen die Berechnungen am Boden durchführen würden, um die Powered Explicit Guidance-Trajektorie zu erhalten, müssten sie ihre Lageregler füttern.

Die Sache ist ... die Berechnungen scheinen die Kenntnis Ihres momentanen Zustandsvektors zu erfordern, der eine Variable ist, die nur im Flug mit angemessener Sicherheit bekannt ist. Sie könnten am Boden simulieren und auf diese Weise einige ungefähre Zahlen erhalten, und wenn Sie mit dem Fehler leben können, der bei nicht nominalen Bedingungen auftritt - unerwartete Unterschiede in Wind, Motorleistung usw. ...

Weiß jemand, wo/wann die PEG-Berechnungen durchgeführt wurden? Am Boden vor dem Flug oder in den Raketencomputern während des Starts?

Antworten (1)

Es war in der Flugsoftware an Bord, zumindest für Shuttle.

Die Führungssoftware der zweiten Stufe verwendet ein zyklisches Schema mit geschlossener Schleife, um die notwendigen Befehle zu berechnen, um das gekoppelte Fahrzeug zu einem spezifizierten Satz von Ziel-MECO-Bedingungen zu bringen. Diese Bedingungen umfassen die Abschaltgeschwindigkeit, den Radius von der Erde, den Winkel der Flugbahn, die Bahnneigung und die Länge des aufsteigenden Knotens. Der Name des Zielschemas lautet PEG (Powered Explicit Guidance) 1. Die vorhergesagte MECO-Zeit (TMECO) wird sowohl von PASS als auch von BFS berechnet und auf ihren jeweiligen ASCENT TRAJ-Displays angezeigt, damit die Besatzung sie auswerten kann. (Eine Diskrepanz zwischen PASS und BFS kann auf einen Führungsfehler hinweisen und erfordert, dass die Besatzung die manuelle Kontrolle übernimmt.) Nach der SRB-Trennung kann es mehrere Zyklen dauern, bis der PEG 1-Führungsalgorithmus konvergiert und TMECO ​​stabil wird. Vierzig Sekunden vor MECO,

Shuttle Crew Operations Manual Seite 2.13-56

PASS und BFS waren Namen der Bordcomputer-Softwaresysteme. Primäres Avionik-Softwaresystem in den 4 primären Bordcomputern und Backup-Flugsystem im Backup.

Danke noch einmal!! Den Abschnitt muss ich mir sehr genau anschauen. Ich bin überwältigt von dem, was ich von PEG und iterativen Führungsalgorithmen gesehen habe. Ich wünschte, es gäbe eine klare, umfassende Beschreibung davon, aber es scheint keine zu geben. Vielleicht bringt mich der verlinkte Abschnitt weiter. Aber es scheint wirklich eine Lücke im Internet zu diesem Zeug zu geben: Die Informationen sind da, aber es ist nur eine schwer zu erklimmende Wand.
@Alex Es ist wahrscheinlich auch ITAR-beschränkt, aber ich bin kein Anwalt.
Wenn die Papiere im Internet verfügbar sind, sind sie dann nicht weltweit verfügbar? Die Informationen sind alle da, sie sind nur nicht leicht verständlich und für die Öffentlichkeit nutzbar. Die Wissenschaftler und Ingenieure, die dies für ihren Lebensunterhalt im Ausland tun, hätten kein Problem mit den schwierigen technischen Papieren, die von der NASA geteilt werden. Die Informationsbarriere, die jetzt existiert, existiert nur für Amateure und Bastler und Enthusiasten – Leute, die nur simulieren und animieren wollen, weil es cool ist :D
Wie gesagt, ich bin kein Anwalt.
Ich bin es auch nicht, also kann ich sagen. Ich bin mir sicher, dass es nicht hilft, dass es ITAR-beschränkt sein könnte , da Weltraumsachen im Allgemeinen sind, weil dann alle Unternehmen mit den richtigen Informationen dreimal überlegen würden, bevor sie etwas teilen, selbst wenn es in ihrem besten Interesse wäre, es zu teilen. Das würde die Informationslücke definitiv verschärfen. Vielleicht ist das der Grund, warum die einzigen öffentlich zugänglichen Papiere dazu von der NASA stammen – sie haben grünes Licht bekommen, dies zu teilen, aber die in der Privatwirtschaft wissen nicht, was sicher zu teilen ist, also halten sie alles unter einem Deckel der Vorsicht. Auf jeden Fall wäre es schön, mehr zu erfahren.