Spoorverwerking

TruePath

Druksensoren registreren gebeurtenissen die nooit hebben plaatsgevonden: een lading exploceert, een neus verplaatst zich, een windvlaag raakt een opening, en de spoor registreert een piek die geen raket daadwerkelijk vloog. TruePath vindt die afwijkingen in de opgenomen vlucht, vervangt ze met het pad dat het voertuig werkelijk aflegde, en laat al het overige ongewijzigd. Apogeum wordt tot op de millimeter behouden.

Waar TruePath wordt uitgevoerd

TrueFuse werkt in de vlucht, op live sensorgegevens, en beslist of de barometer op dit moment kan worden vertrouwd. TruePath werkt daarna, op de voltooide opname, waar de hele vlucht tegelijk beschikbaar is en een afwijking kan worden beoordeeld tegen wat eraan voorafging en erachter kwam.

Dit verschil in beschikbare informatie is de reden waarom de twee afzonderlijk bestaan. Een live filter kan niet weten dat het zojuist ontvangen monster het begin van een piek is in plaats van het begin van een daling. Een filter dat bij opslaan wordt uitgevoerd, kan enkele seconden aan beide kanten kijken en kan daarvan zeker zijn.

Wat telt als een piek

Een piek is een afwijking van een basislijn en terug naar dezelfde basislijn. Deze definitie doet het zware werk, want het sluit uit wat een te enthousiast filter anders zou vernietigen: aanhoudende beweging. Een motorbranden is geen afwijking, het is het signaal. Een afdaling onder de droguevalscherm is geen afwijking. Een vacuümkamertest die de druk omlaag loopt en daar vasthoudt, is geen afwijking.

Typische echte pieken in vluchtgegevens:

• Ontploffingsvoorbijgangers. De lading perst de vliegtuigframe onder druk. Diepte varieert van enkele meters op een klein model tot tientallen meters op een groot competitieframe.
• Beweging van neus en ladingruimte. Een korte verandering in het interne volume dat de opening ziet.
• Verstoring van luchtstroming. Windvlagen over een opening, of transonische effecten nabij de opening.
• Sensorfouten met een enkel monster. Een verloren of beschadigde uitlezing, die als een geïsoleerde impuls verschijnt.

Alles wat TruePath doet, volgt uit het scheiden van die van echte vlucht, en het hele ontwerp leunt erop toe gegevens met rust te laten wanneer het onderscheid niet duidelijk is.

Het echte pad bepalen

Om een afwijking van echte beweging te onderscheiden, heeft TruePath eerst een beeld nodig van wat de spoor zou hebben gedaan zonder de afwijking. Het bouwt dat beeld met statistieken die bestand zijn tegen uitbijters, in plaats van gemiddelden, omdat een gemiddelde naar een piek wordt getrokken terwijl een robuuste schatting daar gewoon overheen stapt.

Eén weergave van de vlucht is niet genoeg. Een smalle weergave volgt de echte kromming van het traject dicht, maar kan worden overweldigd door een lange verstoring. Een brede weergave weigert lange verstoringen, maar vervaagt echte kromming, wat het meest belangrijk is rond het apogeum waar de vlucht het hardst buigt. TruePath bouwt daarom verschillende weergaven op verschillende schalen en geeft voorkeur aan de smalste die nog betrouwbaar is, escaleert tot een bredere weergave alleen als de smalle weergave tekenen toont dat deze is overgenomen door de gebeurtenis die hij zou moeten negeren.

Vlag, uitbreiden, reparatie

Met een betrouwbare weergave van de vlucht bepaald, wordt elk monster vergeleken. Een monster wordt gemarkeerd als het meer afwijkt dan een vaste ondergrens of een veelvoud van de gemeten ruis van de vlucht zelf, afhankelijk van wat groter is. Het schalen van de drempel naar de vlucht zelf is belangrijk: een stille installatie krijgt een strakke drempel, en een lawaaiige wordt niet verminkt door een filter afgestemd op iemand anders's vliegtuigframe.

Gemarkeerde monsters vangen zelden de hele gebeurtenis. De benadering en de stabilisatie aan beide kanten blijven onder de drempel terwijl ze nog steeds verontreinigd zijn, dus elke gemarkeerde regio wordt aan beide uiteinden verbreed door een korte marge, en meer na de gebeurtenis dan ervoor, omdat een drukverstoring langzamer eindigt dan deze begint.

De reparatie zelf is bewust het eenvoudigste wat kan werken. De hoogte wordt lineair geïnterpoleerd tussen het laatste goede monster vóór de regio en het eerste goede monster erna. Er wordt geen curve aangepast en geen vorm uitgevonden, omdat een aangepaste curve een gissing zou zijn over een periode waarin de sensor ons niets vertelde. Een tweede blik onderzoekt dan de randen van elke gerepareerde regio opnieuw, omdat grote ladingen een langzame staart achterlaten die de eerste pass kan missen.

Wat het weigert aan te raken

Het gevaarlijkste wat een piekverwijderaar kan doen, is besluiten dat een lange reeks echte vlucht één enorme piek is en er een rechte lijn door trekken. Verschillende onafhankelijke limieten voorkomen dit, en ze falen allemaal naar gegevens alleen laten.

• De openingsseconden van vlucht worden nooit gewijzigd. De start bevat de snelste echte hoogteverandering van de hele vlucht, dus wordt deze openlijk beschermd. De bescherming wordt afgedwongen als de gegevens worden geschreven, niet alleen als ze worden gemarkeerd, dus een reparatieregio kan er niet in terugkruipen.
• Lange gebeurtenissen blijven onbewerkt. Een gemarkeerde regio die voorbij een duurlimiet loopt, wordt verwijderd in plaats van gerepareerd. Hoe ver een regio van een rechte lijn afbuigt, wordt in aanmerking genomen, samen met hoe lang het duurt, dus zachte afdalingsbeweging wordt strak beschermd terwijl een onmiskenbaar diepe afwijking meer ruimte krijgt om gerepareerd te worden.
• Aanhoudende kunstmatige gebeurtenissen worden uitgesloten. Een testtest op de werkbank ziet er niet uit als één lange piek, het fragmenteert in veel korte die kunnen samenvoegen. Een afzonderlijke limiet beperkt de totale omvang die elke groep reparaties mag dekken, dus fragmenten kunnen niet combineren tot een vergunning om meerdere seconden gegevens opnieuw in te tekenen.
• Apogeum is geen doel. Het apogeumgebied wordt alleen aangeraakt als er een echte afwijking in zit, en de afwerkingsfase is symmetrisch, dus de geregistreerde piek blijft waar de vlucht hem plaatste.

Apogeum

Tussen de reparatie en de afwerking bepaalt TruePath waar het apogeum optrad, wat de diagnostiek rapporteert en de afwerkingsfase respecteert.

Een enkel dalend monster betekent niets, dus het apogeum wordt bevestigd door volharding: de spoor moet consistent over een korte periode dalen voordat de vlucht over de top wordt aanvaard. Apogeum is dan de hoogste geregistreerde hoogte tussen start en dat punt, wat de definitie is die een vlieger met het oog zou gebruiken. De test wordt gemeten in tijd in plaats van monsters, dus deze blijft ongewijzigd over bemonsteringsfrequenties en over de frequentieveranderingen die optreden als de recorder decimering schakelt tijdens afdaling.

De afwerking

Een laatste fase verwijdert de kleine resterende ruwheid die overblijft: de voegen waar een reparatie echte gegevens ontmoet, geïsoleerd enkel-monster ruis, en de algemene kwantisering van de druksensor.

De keuze van smoother is belangrijker dan de hoeveelheid afvlakking. Een voortschrijdend gemiddelde, de voor de hand liggende aanpak, vlakt pieken systematisch af: op het apogeum berekent het de lagere monsters aan beide zijden in en rapporteert een lager maximum dan de raket werkelijk bereikte. TruePath gebruikt in plaats daarvan een piekbewarende smoother, die een lokale curve aanpast in plaats van de gegevens vlak te maken, dus de hoogte en het moment van de piek overleven het proces. Apogeum blijft behouden tot ongeveer een millimeter, en apogeumtiming exact.

De afvlakking omvat een vaste hoeveelheid vluchttijd in plaats van een vast aantal monsters, dus een vlucht van 250 Hz en een vlucht van 100 Hz worden identiek geconditioneerd en hun sporen zijn direct vergelijkbaar.

Controleer het op uw eigen vlucht

Niets hier hoeft op vertrouwen te worden genomen. Elk vluchtenlogboek bevat wat nodig is om het filterwerk op die specifieke vlucht te controleren.

Het in kaart brengen van de twee hoogtkolommen toont precies welke monsters werden gewijzigd en met hoeveel. Bij een schone vlucht is het verschil een paar centimeter afvlakking en niets anders.