On 11/2/2016 21:06, Elio Fabri wrote:
Devo dire che Attivissimo ha una ottima talpa all'interno dell'ESA:
quello che ha detto sul blog e` praticamente il rapporto preliminare!
Qualche notizia su come funziona e come non ha funzionato il sistema.
Le IMU attualmente sono fatte da 3 accelerometri allineati con gli assi
del veicolo e tre virometri, anche loro fissati alla struttura. La
configurazione di queste IMU si chiama strap down. Non ci sono giroscopi.
I virometri forniscono come misura la velocita` angolare intorno a un
asse. Le vecchie piattaforme inerziali, con i giroscopi, invece davano
in uscita un angolo e mantenevano una posizione "fissa" rispetto a un
sistema di riferimento inerziale.
La IMU ha degli integratori per passare dalla velocita` angolare
all'angolo (e altri integratori per passare dall'accelerazione alla
velocita` e alla posizione).
Nel caso della sonda Schiaparelli, quando e` stata risvegliata prima
dell'ingresso nell'atmosfera ha riallineato gli integratori degli angoli
usando dei sensori solari. In questa fase gli accelerometri danno
lettura zero, e questo periodo viene usato per fare gli zeri, altrimenti
un errore costante integrato due volte da` origine a un drift della
velocita` e della posizione calcolata.
Gli accelerometri vengono usati per sentire il rientro nell'atmosfera,
dall'entita` della decelarazione si conosce la densita` dell'atmosfera e
si ha una stima della quota. Dopo che e` stato aperto il paracadute la
sonda ha oscillato oltre i limiti per i quali era stata provata (e anche
di parecchio).
Quello che si era assunto era che durante la discesa, prima frenata
fatta con scudo termico, poi appesa al paracadute e infine frenata dai
retrorazzi, la sonda avesse il suo asse sempre circa allineato con la
traiettoria.
Gli integratori dei virometri sono stati scritti in modo da fornire in
uscita degli angoli di "beccheggio" e "rollio" di ampiezza limitata.
Sfortunatamente durante la discesa con il paracadute la sonda ha ruotato
molto piu` del previsto. Gli integratori sono andati a fondo scala,
dando in uscita il valore massimo, anche se la sonda aveva ruotato di
piu`. Il problema e` stato sul ritorno. Quando la sonda ha cominciato a
ruotare all'indietro, tornando verso la posizione normale, gli ingratori
hanno iniziato immediatamente a "disintegrare" per cui quando la sonda
e` tornata in posizione normale, l'indicazione degli angoli era
sbagliata, la sonda ha creduto di essere sottosopra e ha spento i
retrorazzi dopo 3s (tempo minimo di accensione) e ha acceso il payload,
credendo di essere gia` al suolo.
Per rispondere alla tua domanda, gli accelerometri sono usati nella fase
di frenata aerodinamica per stimare la densita` dell'atmosfera,
velocita` e quota, sapendo la velocita` e la quota iniziale all'ingreso
nell'atmosfera.
Non so quale sia il profilo di velocita` nella parte iniziale della
discesa con paracadute, quindi non so dire se possono stimare la
densita` dell'atmosfera sottraendo la parte gravitazionale. Direi che
sia una cosa complicata, ma mi posso informare. Poi quando viene
attivato il radar a quel punto si sa quota e velocita` in modo preciso
(se si conosce l'assetto, e qui c'e` stato il problema).
Infine durante la discesa con i retrorazzi bisogna tenere "orizzontale"
la sonda. Le correzioni ad alta frequenza sono fatte usando i virometri,
che pero` essendo derivativi non sanno la posizione assoluta che deve
essere fornita dagli accelerometri messi sugli assi orizzontali. Non si
possono usare direttamente questi accelerometri per l'assetto perche'
tipicamente il loro segnale e` sporco, bisogna filtrarlo e quindi
rispondono piu` lentamente dei virometri.
--
Franco
Wovon man nicht sprechen kann, darüber muß man schweigen.
(L. Wittgenstein)
Received on Thu Nov 03 2016 - 18:30:20 CET