Re: Accelerometri

From: <fmassei_at_gmail.com>
Date: Wed, 2 Nov 2016 13:54:20 -0700 (PDT)

On Wednesday, November 2, 2016 at 4:12:02 PM UTC-4, Elio Fabri wrote:
> Lo spunto per la mia domanda viene da un post su it.scienza.astronomia,
> ma ho pensato che sia più facile trovare qui qualcuno capace di
> rispondermi.
> Tutto nasce da Schiaparelli.
> Su isa è stato segnalato un blog:
> http://attivissimo.blogspot.it/2016/10/cose-successo-realmente-schiaparelli.html
> dove è raccontato piuttosto bene come sono andate le cose.
> Ci sono stati un bel po' di commenti, almeno in parte scritti da
> persone con una certa competenza (ing. aerospaziali o giù di lì).
> Tanto che mi sono dovuto districare tra i più vari acronimi, solo in
> parte spiegati.
>
> Per es. ci ho messo un bel po' a capire che HST era lo Hubble Space
> Telescope, ma ora non serve spiegare che cosa c'entrasse con
> Schiaparelli.
> (In effetti non c'entrava: era solo un esempio di un errore di
> progetto.)
>
> Per venire al sodo, a un certo punto hanno cominciato parlare di (cito
> dal blog):
> "Inertial Measurement Unit (IMU), una piattaforma inerziale che misura
> le accelerazioni istante per istante e consente al computer di bordo
> di calcolare velocità e orientamento nello spazio senza effettuare
> misurazioni assolute, che non sarebbero possibili durante la discesa."
>
> Questa IMU, a quanto ho capito, era dotata di tre accelerometri (per
> tre direzioni ortogonali) e di tre giroscopi.
> E fin qui sembrerebbe tutto bene.
> Poi uno dei commenti scriveva:
> "Purtroppo non c'è modo di distinguere l'accelerazione "da spinta"
> dall'accelerazione di gravità, è uno dei corollari della legge della
> relatività generale."
> E qui nasce il problema.
> (A parte il tirare in ballo la RG: mi fa piacere che stia diventando un
> ingrediente di lavoro pratico, ma che bisogno ce n'è?
> Per capire questo bastano i vecchi rif. non inerziali con associate
> forze apparenti...)
>
> Il mio problema è appunto: che ci fai con un accelerometro in quelle
> condizioni (caduta libera)?
> L'accelerometro non può né dirti con che accel. stai cadendo, né che
> direzione abbia l'accel. rispetto al corpo della sonda.
> Per l'orientamento servono i giroscopi, e va bene. Ma poi?
>
> Qualcuno sa come viee usato in quelle condizioni un accelerometro?
> BTW, anche se non possiedo uno smartphone, so che di regola contengono
> uno (o due?) accelerometri, essenzialmente per sapere come si trova
> orientato lo schermo e ruotare automaticamente l'immagine di
> conseguenza.
> Il che vuol dire (come mi aspettavo) che l'accelerometro misura la
> forza di gravità come se fosse una forza apparnte di un moto
> accelerato.
> E infatti ho anche visto dei lavori didattici in cui si usa uno
> smartphone per es. montandolo sul piatto di un giradischi, per
> verificare l'esistenza dell'accel. centrifuga.
>
> Ma tornando a Schiaparelli, lì *bisogna* distinguere!
> A me viene in mente una sola soluzione.
> Se sai che ti trovi nei pressi di Marte, di cui si conosce raggio e
> massa, puoi mettere nel software la correzione per la gravità del
> pianeta: basta usare l'orientmento della sonda (che è noto) e la sua
> quota (che però quando è bassa influisce poco).
> E' così che funziona?
>
> Spero di essermi spiegato...
>

Ho lavorato con qualche accelerometro, e come sai non conosco la teoria dietro,
quindi scrivo solo da programmatore.

Gli IMU sono dei maledetti! :D
Per qualche motivo, o costruttivo o del firmware sui controller, ogni tanto un
asse s'inverte. Sinceramente non mi sono mai addentrato in una possibile
spiegazione del fenomeno, anche se ora m'hai fatto venire la curiosità..
Hai citato giustamente gli smartophone: hai presente quando lo ruoti, non
"capisce" subito e lo devi agitare un po' per fargli riprendere senno? :)

Per dire un po' di più bisognerebbe vedere il modello di IMU che hanno montato,
perché l'elettronica per missioni spaziali è abbastanza diversa da quella che
si usa solo sulla Terra (non solo le meccaniche, ma anche i componenti sulle
schede sono solo di certi tipi, per ovvi motivi).

In generale comunque giusto un pensiero: di IMU immagino ce ne fossero almeno
due (la ridondanza minima per una missione simile, anche considerando che in
generale costano e pesano poco) per cui immagino ci siano stati problemi di
stress meccanico inaspettati che hanno influito su entrambi.

IMU a parte, i metodi migliori che conosciamo (ovvero che utilizziamo
quotidianamente sulla Terra) per un atterraggio computerizzato utilizzano radio,
GPS e/o camera: prima o poi anche Marte avrà una copertura tale da permetterci di
far atterrare in sicurezza di tutto, ma per ora purtroppo ancora siamo nel campo
della sperimentazione.

Ciao!
Received on Wed Nov 02 2016 - 21:54:20 CET

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