Wie schätzt IRS die Ausrichtungszeit?

In modernen Verkehrsflugzeugen, z. B. A320, gibt es, sobald das IRS den Ausrichtungsprozess startet, eine ECAM-Nachricht, die die Ausrichtungszeit angibt, z IRS IN ALIGN <7 MIN.

Wie kann das IRS die Ausrichtungszeit schätzen? Soweit ich weiß, wird die Ausrichtung normalerweise unter Verwendung eines Kalman-Filters durchgeführt, der den Zustand des Systems zu einer Konvergenz führt. Gibt es etwas im Algorithmus, das Konvergenzzeit erzeugt?

Antworten (2)

Die verbleibende Zeit ist vorgegeben – eine voreingestellte Zeitfunktion, die ausgeführt wird. Sie können tatsächlich länger ausrichten (dazu später mehr), aber was die erforderliche Genauigkeit betrifft, würden Sie Zeit verschwenden, es sei denn, das Flugzeug befindet sich auf einem hohen Breitengrad.

[Der ALIGN]-Modus erfordert 10 Sekunden Initialisierung, während der der anfängliche BITE abgeschlossen ist, und 10 Minuten Ausrichtung, gekennzeichnet durch einen Kalman-Filter. Die Filterverstärkungen sind vorbestimmte Funktionen der Ausrichtungszeit, die für einen optimalen endgültigen Ausrichtungsfehler entwickelt wurden , der die Sensorrauscheigenschaften und die Flugzeugstörungen berücksichtigt, die während der Ausrichtung auftreten können, wie beispielsweise Windböen, Auftanken und Passagierbeladung. [...]

Die Feinausrichtung: Die Implementierung verwendet ein Sieben-Zustands-Kalman-Filter mit einem voreingestellten Verstärkungsplan, um die Ausrichtungsfunktion auszuführen.

— DTIC ADA143244: Fortschritte bei Strapdown-Trägheitssystemen. Vortragsreihe vom 14. bis 15. Mai 1984 in Athen, Griechenland, vom 17. bis 18. Mai 1984 in Rom, Italien und vom 21. bis 22. Mai 1984 in Kopenhagen, Dänemark https://apps.dtic.mil/sti/citations/ADA143244

Beispiel Boeing

Vor dem 777 und 787 waren die INS-Modusauswahlen OFF, ALIGN, NAV, und ATT.

  • Von bis OFF( ALIGNvorübergehend) NAVgeht dann die ~7-Minuten-Ausrichtung
  • Das Gehen von NAVzu ALIGN(und Wiedereintreten in die aktuelle Position) und dann zurück zu NAVist eine schnelle Ausrichtung (~ 30 Sekunden) zwischen den Flügen
  • Von OFFnach ALIGN (und dort zu bleiben) wird in hohen Breiten verwendet (bei der Boeing 747-400 zwischen 70°12,0' und 78°15,0') und dauert mindestens 17 Minuten (danach NAVwird ausgewählt).

Woher kommt diese 17?

Bei diesem letzten Aufzählungspunkt wird es interessanter und dann klarer, wenn man in der Zeit zurückgeht:

Da die Technologie zur Zeit der 747-400 bekannt und nicht mehr neu war, begannen die Flughandbücher zu überspringen, was genau im Ausrichtungsprozess passiert, im Gegensatz zum Handbuch des Carousel IV – dem ersten INS, das als Standardausrüstung installiert wurde .

Das Handbuch des Karussells IV erklärt die INS-Ausrichtungs-Untermodi 8bis 0, die heruntergezählt wurden – in diesem Sinne siehe diesen Auszug:

Geben Sie hier die Bildbeschreibung ein

Wie Sie sehen können, kann der C-IV weitere fünf (5) vorbestimmte Schritte von jeweils 3,4 Minuten durchlaufen (3,4 mal 5 ist 17), um die Ausrichtung weiter zu verbessern; dies zeigt deutlicher, wie die Ausrichtung auf zeitbasierten Schritten basiert.

Bei den neueren 777 und 787 mit nur OFFund ONAuswahlmöglichkeiten entscheidet das Gerät selbst, ob es sich um einen hohen Breitengrad handelt oder nicht, und zeigt auf dieser Grundlage die vorgegebene verbleibende Zeit an.

Kennen Sie die Funktion zur Ermittlung der Ausrichtzeit? IIRC ist eine Funktion des Breitengrads, was zu kürzeren Ausrichtungszeiten führt, je näher Sie sich am Äquator befinden.
@Bianfable: Ich habe mehr Details zu den Zeitschritten und der Ausrichtung auf hohe Breiten gefunden, siehe Update :)

Die Ausrichtung eines IRS erfolgt durch mathematisches "Nivellieren" der Beschleunigungsmesser und Kreiselkompass zur Bestimmung des wahren Nordens. Da dies ein rein mathematischer Prozess ist, ist es einfach genug vorherzusagen, wie nah Sie an einer Lösung sind…..ein bisschen wie die Installation von Software auf Ihrem PC, wo Sie einen Fortschritts-Countdown erhalten.

Beim Installieren einer Software wird eine festgelegte Datenmenge auf eine Festplatte geschrieben. Wenn Sie also die Geschwindigkeit kennen, mit der Sie die Daten schreiben, wissen Sie, wie lange es dauern wird. Bei der IRS-Ausrichtung kennen Sie den Endzustand nicht, sodass Sie nicht wissen können, wie lange es dauern wird, bis der Endzustand erreicht ist
Da die Kreiselkompassmessungen umkippen, da die RLGs die Größe erfassen, die die Ausrichtungszeit vorgibt, bin ich sicher, dass es nicht allzu schwierig ist, herauszufinden, wie lange es dauern wird, den Kreiselkompass und damit die Ausrichtung abzuschließen.
"Software auf Ihrem PC installieren". Sie verwenden offensichtlich nicht Windows und seine notorisch skizzenhaften Schätzungen der verbleibenden Zeit ...
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