Basis Sensorik und Messanlage

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1 DLR.de Folie 1 Basissensorik und Messanlage > Martin Zöger MSHalo2013 > Basis Sensorik und Messanlage Martin Zöger, Mess- und Sensortechnik, FX-OP Andreas Giez Volker Dreiling Christian Mallaun Christoph Grad Florian Gebhard

2 DLR.de Folie 2 > Basis Sensorik und Messanlage > Martin Zöger MSHalo2013 > Was kommt BAHAMAS Übersicht Komponenten SHARC (Feuchte) Nutzerschnittstellen Was bekomme ich Realtime Postprozessing

3 DLR.de Folie 3 > Basis Sensorik und Messanlage > Martin Zöger MSHalo2013 > BAHAMAS Übersicht BAsic HALO Measurement And Sensor System Aufzeichnung von Flugzeugdaten und meteorologischen Daten; Nutzerinfrastruktur (GPS, Timeserver, Videoserver, Netzwerk) Komplette Eigenentwicklung -> hohe Flexibilität (z.b. Flugversuch) Verteiltes System Läuft autonom, simple Bedienung (single button)

4 DLR.de Folie 4 > Basis Sensorik und Messanlage > Martin Zöger MSHalo2013 > BAHAMAS Komponenten 3 Hauptkomponenten Datenerfassungsrack in Kabine Instrumentenbox im Nasenbereich Instrumentierter Nasenmast Zusätzlich GPS + Netzwerk in Kabine

5 DLR.de Folie 5 > Basis Sensorik und Messanlage > Martin Zöger MSHalo2013 > BAHAMAS Base Analoge Datenerfassung Hochfrequente Erfassung mit Echtzeit Statistik (Power Monitoring, Vibration) ARINC Erfassung Timeserver Videoserver Quicklook Daten SHARC Feuchtemessung IGI Control Unit (100 Hz Echtzeit Daten, optional OMNISTAR DGPS) ASCBD Control Unit

6 DLR.de Folie 6 > Basis Sensorik und Messanlage > Martin Zöger MSHalo2013 > BAHAMAS Nose Box Trägersystem mit herausnehmbaren Modulen Signalkonditionierung für Temperatursensoren Feuchtemodul (Humicap, SHARC) Lagereferenzsystem (IGI) IMU-IIe Real Time interface specs pitch/roll: <0.05 deg RMS heading: <0.1 deg RMS position: m RMS

7 DLR.de Folie 7 > Basis Sensorik und Messanlage > Martin Zöger MSHalo2013 > BAHAMAS Boom Instrumentiertes Tray mit 5-Loch Strömungssonde Kurze Schlauchlängen 4 Drucksensoren + 3-Achsen Beschleunigung Extreme Anforderungen: Genauigkeit, Größe, Gewicht und Umgebungsbedingungen -> Eigenentwicklung

8 DLR.de Folie 8 > Basis Sensorik und Messanlage > Martin Zöger MSHalo2013 > SHARC Absorptions 1370 nm Kompakte Herriott Zelle Fiber coupled (Laser + Zelle) Dual path Zelle Range: ppmv.. 10 ppmv (10 Hz) ppmv (100Hz) Absorption path: 8m/0.17m (10 Hz) 1m (100 Hz) Echtzeit Datenauswertung

9 DLR.de Folie 9 > Basis Sensorik und Messanlage > Martin Zöger MSHalo2013 > SHARC 2 Messzellen (Kabine + Nose Box) Benötigt einen TGI Abgriff (6mm rückwärts, ApT#9/#10/#11) Messzelle in der Nase ist nicht für Absolutmessung spezifiziert (extreme Umgebungsbedingungen, Rosemounteinlass) Kabine Nase

10 DLR.de Folie 10 > Basis Sensorik und Messanlage > Martin Zöger MSHalo2013 > Nutzerschnittstellen: Mission Interface Panel Analoge Daten (32 Kanäle) Serielle Daten (4x RS232) PPS out, GPS synchron (8x) Video und Datenleitung in Tail Cone Ethernet in Baggage Compartment SATCOM

11 DLR.de Folie 11 > Basis Sensorik und Messanlage > Martin Zöger MSHalo2013 > Nutzerschnittstellen GPS Splitter (10 Nutzeranschlüsse) Ethernet Ring (8x6 Anschlüsse) ARINC 429 (5 optoentkoppelte Nutzerzugänge)

12 DLR.de Folie 12 > Basis Sensorik und Messanlage > Martin Zöger MSHalo2013 > BAHAMAS Übersicht

13 DLR.de Folie 13 > Basis Sensorik und Messanlage > Martin Zöger MSHalo2013 > Was bekomme Ich? Realtime Datenstrom Zugang zu Timeserver ( ) Quicklook Data Stream (QDS, binär, selbsterklärend) IWG1 Format (ASCII, festgelegt) Quicklook Daten sind preliminary und dürfen nicht für Auswertung und/oder Veröffentlichungen verwendet werden!

14 DLR.de Folie 14 > Basis Sensorik und Messanlage > Martin Zöger MSHalo2013 > Realtime QDS Binäre Datenpakete mit 16 Byte Header und Double Datenwerten Beschreibung der Daten in XML File Definition in HALO-TN Hohe Senderate (typ. 10 Hz) </DOCUMENTATION> <CALCULATED port="20510" freq="10" channels="22" > <TIMESTAMP name="time and Date" packet="1" id="1" unit="sec" type="double" noval="0" /> <HP name="pressure Altitude from Boom" packet="1" id="2" unit="m" type="double" noval="-9900." /> </CALCULATED>

15 DLR.de Folie 15 > Basis Sensorik und Messanlage > Martin Zöger MSHalo2013 > Realtime IWG1 Definiert von: Interagency Working Group for Airborne Data and Telemetry Systems (NCAR, NOAA, NASA) ASCII, CSV, typ. 1 Hz 32 Kanäle sind festgelegt Kann plattformabhängig erweitert werden Noch kein Format für Datenbeschreibung festgelegt (XML?) Änderungen müssen kommuniziert werden! Short Name Units Range Description Date/Time UTC ISO 8601 formatted date and time Lat degree_n (dec) 90 to 90 Platform Latitude Lon degree_e (dec) 180 to Platform Longitude GPS_MSL_Alt m GPS Altitude, Mean Sea Level (MSL) WGS_84_Alt m WGS 84 Geoid Altitude Press_Alt feet Pressure Altitude Radar_Alt feet Zero or greater Radar Altimeter Altitude Grnd_Spd m/s Ground Speed True_Airspeed m/s True Airspeed Indicated_Airspeed knots Indicated Airspeed Mach_Number Aircraft Mach Number Vert_Velocity m/s [3] Aircraft Vertical Velocity True_Hdg degrees_true 0 to True Heading Track degrees_true 0 to Track Angle Drift degrees Drift Angle Pitch degrees 90 to 90 [1] Pitch Roll degrees 90 to 90 [2] Roll Side_slip degrees Side Slip Angle Angle_of_Attack degrees 90 to 90 [1] Angle of Attack Ambient_Temp degrees_c Ambient Temperature Dew_Point degrees_c Dew Point Total_Temp degrees_c Total Temperature Static_Press mbar Static Pressure Dynamic_Press mbar Dynamic Pressure (total minus static) Cabin_Pressure mbar Cabin Pressure / Altitude Wind_Speed m/s Zero or greater Wind Speed Wind_Dir degrees_true 0 to Wind Direction Vert_Wind_Spd m/s [3] Vertical Wind Speed Solar_Zenith degrees Solar Zenith Angle Sun_Elev_AC degrees Sun Elevation from Aircraft Sun_Az_Grd degrees_true 0 to Sun Azimuth from Ground Sun_Az_AC degrees_true 0 to Sun Azimuth from Aircraft

16 DLR.de Folie 16 > Basis Sensorik und Messanlage > Martin Zöger MSHalo2013 > Postprozessing RAMSES Auswertung (typ.: Ausgabe im NASA-AMES-Format bis 2h nach Landung) Basisdaten zur in-situ Atmosphäre Flugzeugdaten Position Lage Flugzustand Diagnosedaten (Power, ) Übersichts-Graphiken KML-Track 3D (für Google Earth) Video Files SHARC Postprozessing Dauer ca. Flugdauer (falls nötig)

17 DLR.de Folie 17 > Basis Sensorik und Messanlage > Martin Zöger MSHalo2013 > Finale Noch Fragen