Warunkowanie śladu

TruePath

Czujniki ciśnienia rejestrują zdarzenia, które nigdy się nie zdarzyły: ładunek wybucha, stożek nosowy się przesuwa, poryw wiatru uderza w wylot, a ślad zawiera skok, którego żadna rakieta nie przelatała. TruePath znajduje te odchylenia w zarejestrowanym locie, zastępuje je rzeczywistą trajektorią pojazdu i pozostawia wszystko inne bez zmian. Apogeum jest zachowywane z dokładnością do milimetra.

Gdzie działa TruePath

TrueFuse działa w locie, na danych czujnika w czasie rzeczywistym, decydując, czy barometr może być zaufany w danej chwili. TruePath działa później, na zakończonym nagraniu, gdzie cały lot jest dostępny jednocześnie i odchylenie można ocenić zarówno na podstawie tego, co przed nim, i po nim.

Ta różnica w dostępnych informacjach jest powodem, dla którego te dwa istnieją osobno. Filtr na żywo nie może wiedzieć, że próbka, którą właśnie otrzymał, to początek skoku, a nie początek opadania. Filtr działający przy zapisie może spojrzeć kilka sekund w obie strony i być pewny.

Co liczy się jako skok

Skok to odchylenie od linii bazowej i powrót do tej samej linii bazowej. Ta definicja robi ciężką pracę, ponieważ wyklucza rzecz, którą zagorliwy filtr inaczej by zniszczył: ruch utrzymywany. Spalanie silnika nie jest odchyleniem, to sygnał. Opadanie pod drogą nie jest odchyleniem. Test w komorze próżniowej, który obniża ciśnienie i je tam utrzymuje, nie jest odchyleniem.

Typowe rzeczywiste skoki w danych lotu:

• Przepędy ejekcji. Ładunek podwyższa ciśnienie w kadłubie. Głębokość waha się od kilku metrów w małym modelu do kilkunastu metrów w dużej rakiecie konkursowej.
• Ruch stożka nosowego i komory ładunku. Krótka zmiana wewnętrznej objętości, którą widzi wylot.
• Zakłócenie przepływu powietrza. Porywy wiatru poprzez wylot lub efekty transoniczne w pobliżu czujnika.
• Pojedyncze usterki czujnika próbki. Odrzucona lub uszkodzona odczyt, która pokazuje się jako izolowany impuls.

Wszystko, co robi TruePath, wynika z oddzielenia tego od rzeczywistego lotu, a cały projekt skłania się ku pozostawieniu danych bez zmian, gdy rozróżnienie nie jest jasne.

Ustalanie rzeczywistej ścieżki

Aby rozróżnić odchylenie od rzeczywistego ruchu, TruePath najpierw musi mieć obraz tego, co ślad robił bez odchylenia. Tworzy ten obraz za pomocą statystyki odpornej na wartości odstające, a nie uśrednień, ponieważ średnia jest ciągnięta w kierunku skoku, podczas gdy solidne oszacowanie po prostu go przeskakuje.

Jeden widok lotu nie wystarczy. Wąski widok ściśle podąża za rzeczywistą krzywizną trajektorii, ale może być przytłoczony przez długie zakłócenie. Szeroki widok lekceważy długie zakłócenia, ale rozmywa rzeczywistą krzywiznę, co ma znaczenie przede wszystkim wokół apogeum, gdzie lot się najbardziej zgina. TruePath dlatego buduje wiele widoków w różnych skalach i preferuje najwęższy, który jest wciąż godny zaufania, eskalując do szerszego widoku tylko wtedy, gdy wąski wykazuje oznaki przechwycenia przez zdarzenie, które powinien ignorować.

Flaga, rozszerzenie, naprawa

Mając godny zaufania widok lotu, każda próbka jest porównywana z nim. Próbka jest oznakowana, gdy odbiegnie o więcej niż stały próg lub wielokrotność zmierzonego szumu lotu, w zależności od tego, która wartość jest większa. Skalowanie progu do samego lotu ma znaczenie: cicha instalacja otrzymuje ciasny próg, a hałaśliwa nie jest rozdarta przez filtr dostrojony do czyjejś rakiety.

Oznakowane próbki rzadko przechwytują całe zdarzenie. Zbliżenie i ustalenie po obu stronach pozostają poniżej progu, ale nadal są skażone, więc każdy oznaczony region jest poszerzany o krótki margines na obu końcach, a więcej po zdarzeniu niż przed nim, ponieważ zakłócenie ciśnienia kończy się wolniej niż się zaczyna.

Sama naprawa jest celowo najprostszą rzeczą, która może działać. Wysokość jest interpolowana w linii prostej między ostatnią dobrą próbką przed regionem a pierwszą dobrą próbką po nim. Żadna krzywa nie jest dopasowywana i żaden kształt nie jest wymyślany, ponieważ dopasowana krzywa byłaby domysłem o okresie, gdy czujnik nam nic nie powiedział. Drugie spojrzenie następnie ponownie bada krawędzie każdego naprawionego regionu, ponieważ duże ładunki zostawiają powolny ogon, który pierwszy przebieg może przegapić.

Czego się odmawiania dotykać

Najbardziej niebezpieczna rzecz, jaką może zrobić despiker, to zdecydować, że długi fragment rzeczywistego lotu to jeden ogromny skok i narysować linię prostą przez niego. Kilka niezależnych limitów to uniemożliwia, a wszystkie one zawodzą w kierunku pozostawienia danych bez zmian.

• Pierwsze sekundy lotu nigdy nie są modyfikowane. Start zawiera najszybszą rzeczywistą zmianę wysokości całego lotu, więc jest chroniony bezpośrednio. Ochrona jest wymuszana, gdy dane są zapisywane, nie tylko gdy są oznaczane, więc region naprawy nie może pełzać wstecz do niego.
• Długie zdarzenia pozostają niezmienione. Oznaczony region, który przekracza limit czasu trwania, jest odrzucany zamiast naprawiany. Jak daleko region się wygina od linii prostej jest brany pod uwagę, podobnie jak długo się utrzymuje, aby ruch opadania był chroniony szczelnie, a wyraźnie głębokie odchylenie miało więcej miejsca do naprawy.
• Utrzymane sztuczne zdarzenia są wykluczone. Test próżni na stanowisku nie wygląda jak jeden długi skok, fragmentuje się na wiele krótkich, które mogą się łączyć. Oddzielny limit ogranicza całkowitą rozpiętość, jaką może pokryć jakakolwiek grupa napraw, więc fragmenty nie mogą połączyć się w licencję do przerobienia kilkunastu sekund danych.
• Apogeum nie jest celem. Region apogeum jest dotykany tylko wtedy, gdy jest w nim rzeczywiste odchylenie, a etap wykończenia jest symetryczny, więc zarejestrowany szczyt pozostaje tam, gdzie lot go umieścił.

Apogeum

Między naprawą a wykończeniem TruePath ustala, gdzie wystąpiło apogeum, które diagnostyka raportuje i etap wykończenia szanuje.

Pojedyncza opadająca próbka nic nie oznacza, więc apogeum jest potwierdzane przez trwałość: ślad musi konsekwentnie opadać w krótkim interwale, zanim lot będzie przyjęty jako przechodzący przez szczyt. Apogeum to wtedy najwyższa zarejestrowana wysokość między startem a tym punktem, co jest definicją, którą flyer użyłby naocznie. Test jest mierzony w czasie, a nie w próbkach, więc pozostaje niezmieniony w przypadku różnych częstotliwości próbkowania i zmian szybkości, które występują, gdy rejestrator przełącza decymację podczas opadania.

Wykończenie

Ostatni etap usuwa niewielką pozostałą chropowatość: połączenia, gdzie naprawa spotyka się z rzeczywistymi danymi, izolowany szum pojedynczej próbki i ogólną kwantyzację czujnika ciśnienia.

Wybór gładzenia ma większe znaczenie niż ilość gładzenia. Średnia ruchoma, oczywiste podejście, systematycznie spłaszcza szczyty: przy apogeum uśrednia próbki niższe po obu stronach i raportuje niższe maksimum niż rakieta faktycznie osiągnęła. TruePath zamiast tego używa gładzenia zachowującego szczyt, które dopasowuje lokalną krzywą, a nie wyrównuje dane, więc wysokość i czas szczytu przetrwają proces. Apogeum jest zachowywane z dokładnością do około milimetra, a czas apogeum dokładnie.

Gładzenie obejmuje stałą ilość czasu lotu, a nie stałą liczbę próbek, więc lot 250 Hz i lot 100 Hz są warunkowane identycznie i ich ślady są bezpośrednio porównywalne.

Sprawdzanie tego na twoim lotzie

Nic z tego nie musi być brane na wiarę. Każdy dziennik lotu zawiera to, co jest potrzebne do audytu pracy filtru na tym konkretnym locie.

Wykreślenie dwóch kolumn wysokości razem pokazuje dokładnie, które próbki zostały zmienione i o ile. Na czystym locie różnica to kilka centrymetrów gładzenia i nic więcej.