Příručka altimetru Nano V1
Tento návod podrobně popisuje všechny funkce a obsluhu našeho malého altimetru Nano V1 pro rakety.

TrueFuse, TruePath a výpočet apogea

PDF

Každý údaj o výšce v Nanu začíná jako měření tlaku vzduchu a během letu tento tlak ovlivňují věci, které nemají se skutečnou výškou rakety nic společného. Dva procesy promění surové údaje v čistý let, který vidíte ve svých datech, a oba běží přímo v Nanu při ukládání letu.

  • TrueFuse využívá pohybový senzor k opravě výšky tam, kde se tlaku nedá věřit.
  • TruePath odstraňuje chyby z křivky výšky a skutečně zlepšuje data, aniž by používal odhady nebo si data vymýšlel.

Tato stránka vysvětluje, co každý z nich pro vás dělá, proč běží po letu a ne během něj a jak z nich vychází vaše rychlost a apogeum.

Co dělá TrueFuse

TrueFuse je náš fúzní filtr výšky. Kombinuje barometr s akcelerometrem a gyroskopem, aby držel výšku správnou na rampě a během startu, kdy motor a proudění vzduchu kolem větracích otvorů způsobují chybné čtení tlaku, zatímco raketa prudce zrychluje. Překlenuje také další krátké tlakové poruchy pomocí vlastního trendu letu. Mimo tyto okamžiky je výstupem barometr. Nikdy si výšku nevymýšlí.

Start s deskou revize 4, kde barometr ukazuje až o 26 m více. TrueFuse sleduje skutečné stoupání pomocí pohybového senzoru.

TrueFuse potřebuje pohybový senzor, takže běží na deskách revize 4 a novějších; starší desky používají jen TruePath. Pokud ho u letu nelze použít, například u velmi krátkého záznamu, předá se barometrická výška do TruePath tak, jak byla zaznamenána, a stránka s informacemi o letu ukazuje, zda byl TrueFuse použit.

Co dělá TruePath

TruePath je náš vlastní systém filtrování. Během letu tlak kolem senzoru narušuje kdeco: ostrý impulz od vystřelovací nálože, rázové vlny při průchodu rakety zvukovou bariérou, otřesy a houpání pod padákem ve větru a dokonce i sluneční světlo na senzoru. To vše se v surové křivce projeví jako špičky a kolísání, které nejsou skutečnými změnami výšky.

TruePath tyto špičky najde a odstraní a pak křivku vyhladí. Vyhlazování je nastaveno podle času, ne podle počtu vzorků, takže se chová stejně při jakékoli frekvenci záznamu, a v apogeu je těsnější než pod padákem. Rychlé skutečné okamžiky, jako je obrat v apogeu, zůstávají ostré, bez zpoždění, které byste dostali prostým průměrováním údajů.

TruePath si data nevymýšlí ani neodhaduje, kudy vaše raketa letěla. Pracuje jen s údaji, které Nano zaznamenalo, rozpozná ty, které jsou zjevně chybné, a odstraní je. Co zbude, je skutečný let, který raketa provedla: pravá dráha vašimi daty.

Starší let s revizí 3 s mnohem větším šumem od větru, než dávají současné senzory, a navíc s vystřelovací náloží. Pro filtr je to těžší zkouška, a proto je to dobrý příklad.

Proč Nano zpracovává data po letu

Některé výškoměry slouží zároveň jako letové počítače, odpalují nálože nebo ovládají aerodynamické brzdy, takže musí své údaje filtrovat živě, jak přicházejí. Nano je čistý výškoměr bez výstupů, takže nemá důvod čistit data v reálném čase. Během letu zaznamenává surové údaje, na deskách revize 4 a novějších až 833krát za sekundu, a veškeré zpracování si nechá na později.

Práce s celým letem najednou je skutečnou výhodou: filtry se mohou podívat na to, co bylo před každým bodem i po něm, což živý filtr nikdy nemůže, protože zbytek letu se ještě nestal. Tento úplnější obraz je jedním z důvodů, proč je výsledek tak čistý.

Stejné zpracování proběhne, ať se let uloží normálně po přistání, nebo ho při příštím zapnutí obnoví obnova záznamů.

Nic se nezahazuje

Letový záznam ACLZ uchovává surovou barometrickou výšku ve vlastním sloupci, přesně tak, jak byla naměřena před jakýmkoli zpracováním, takže vždy vidíte, co zpracování udělalo, a můžete to posoudit sami. Ze stejného důvodu ukazuje stránka s informacemi o letu surové a zpracované apogeum vedle sebe.

Ukládání chvíli trvá

Zpracování je nejnáročnější prací, kterou Nano dělá. U dlouhého záznamu na 833 Hz může trvat přibližně 2,5 minuty, a s vybitou baterií déle, protože Nano zpomalí procesor, aby chránilo článek. Nechte ho zapnuté, dokud neskončí. LED ukazuje každou fázi:

LEDFáze
RůžováUkládání začalo
Červená, zelená, pak bíláTrueFuse
Červená, zelená, pak oranžováTruePath
Červená, zelená, pak modráZápis a podepsání záznamu
Trvale modrá, pak 20 rychlých bílých bliknutíUloženo a zkontrolováno

Rychlost a apogeum

Obojí pochází z hotové zpracované křivky, ne ze surových údajů.

Rychlost je rychlost změny výšky, vypočtená v krátkém okně se středem v každém vzorku a zúženém kolem dohoření motoru, aby se špička nerozmazala. Protože TrueFuse už stoupání opravil, rychlost plynule projde zážehem a tlakovými poruchami rychlého startu, místo aby s nimi poskakovala.

Apogeum je nejvyšší bod zpracované křivky nad rampou. Jediná zbloudilá špička v surových datech by mohla vypadat jako krátký skok ve výšce a být mylně považována za vrchol; odečet apogea ze zpracované křivky znamená, že údaj odpovídá tomu, kam raketa skutečně doletěla.

Nano rozpozná apogeum i živě během letu, ale jen pro načasování přepnutí hybridního režimu a konce záznamu. Apogeum ve vašem záznamu, na LED a na stránce s informacemi o letu je vždy to, které se vypočítá při ukládání.

Pokud později na Altimeter Cloud upravíte tlak u země nebo teplotu, výška se přepočítá ze stejných zpracovaných dat, takže váš opravený let zůstane stejně čistý.

Letové události

Při ukládání Nano z celého záznamu určí také klíčové okamžiky letu: vzlet, dohoření motoru (včetně každého stupně u vícestupňového letu), vystřelení, apogeum, přistání a rychlost přistání. Na deskách revize 4 a novějších také odečte úhel startovací lišty z údajů na rampě těsně před vzletem. Tyto údaje se zobrazují v hlavičce záznamu a na stránce s informacemi o letu.