Hi,
ich baue mit ein paar freunden modellraketen und so kam die idee auf das man die höhe messen könnte. nach ein paar verworfenen ideen kam mir die idee das mit einem beschleunigungs sensor zu messen und daraus dann geschwindigkeinen und positionen zu berechnen. Ich habe nun folgende fragen:
Wie genau kann das sein
Wie rechnet man das aus
ich würde so einen microcontroler verwenden, da er schnell und klein ist und einen sd karten slot hat. damit sind warscheinlich relativ hohe messraten möglich. das problem mit dem ausrechnen ist das die rakete nicht ideal nach oben fliegt und man so noch rotationswinkel mit einbeechnen muss.
Luftdruck Differenzmessung zwischen Start und aktuell?!?
Habe ich schon überlegt, aber da die rakete sich sehr schnell bewegt werden luft wirbel erzeugt die die messungen sehr ungenau machen würden. Außerdem würden als "Zwischenergebnis" bei dem berechnen aus beschleunigung die geschwindigkeit enstehen was auch interesant ist. Außerdem kann man das dann als ein diagram darsellen und so aus den gewonnenen daten verbeserungen für die Rakete ableiten.
Ich denke ich teste das mal. das die rakete oben still steht ist nicht umbedingt gegeben da die sich auch horizuntal bewegt, aber mit schaum könnte das gehen
Du könntest in einem Physikbuch nachsehen oder eine Suchmaschine Deiner Wahl nutzen.
oder hier
zusätzlich noch ein bisschen Vektorgeometrie weil es ja nicht nur einen senkrechte Beschleunigung gibt sondern auch eine in x und y Richtung wie Du bereits richtig bemerkt hast.
Messung der Geschwindigkeit bzw Distanz per Beschleunigungssmessung ist sehr ungenau weil Fehler sich immer summieren.
v=l/t (Geschwindigkeit ist Länge durch Zeit)
a= v/t ( Beschleunigung ist Geschwindigkeit durch Zeit)
v = a/t
l = a/(t*t)
Das gilt für konstante Beschleunigung. Da die Beschleunigung nicht konstant ist muß das integral über die Zeit. Da meßtechnisch die Zeit nicht unendlich klein gemacht werden kann (mit einer unendlich hohen Frequenz gemessen werden kann) bzw man nicht die Funktion der Beschleunigung in Funktion der Zeit bestimmen kann.
Da die Beschleunigungsmessung mit zB 1Khz gemessen wird, hat man einen Momentanwert alle 1ms. Man kann annehmen daß das der Mittelwert für einen solchen Zeitintervall ist.
Darum wird die Geschwindigkeit bzw Strecke alle 1ms berechnet und die nachfolgende Berechnung basiert auf den vorherigen Wert. Ein Fehler summiert sich darum auf.
Eine Barometrische Höhenmessung ist problematisch da die Druckmessung von den Druckänderung durch die Form der Rakete beeinflußt wird. Was man sicher machen kann ist die max erreichte Höhe gut messen kann da dort die vertikale Geschwindigkeit null ist. Horizontaler Flug ist wohl nicht gewünscht.
GPS hat eine typische Genauigkeit in der Höhe bei 4 sichtbaren Satelliten von 50m. Ich weiß nicht ob hier DifferenzGPS merhr Genauigkeit bringt.
Am obersten Punkt wird doch ein Bremsfallschirm ausgeworfen.
Dann fällt die Rakete nach einer kurzen Beschleunigungsphase mit konstanter Geschwindingkeit.
Man kann die Zeit der Beschleunigungsphase messen
Man kann die Sinkgeschwindigkeit ermitteln.
Und daraus kann man dann auch die Gipfelhöhe berechnen.
Macht die Rakete am Gipfelpunkt eine deutliche Drehung?
Diese Drehung kann man mit einem kombinierten Beschleunigungssensor / Gyroskop erfassen
und das dann als Startsignal für die Luftdruckmessung nehmen.
Uwe, warum ist das ein Problem mit der Beschleunigungsmessung?
Der Sensor gibt doch ständig den aktuellen Wert seiner Beschleunigung aus. Das loggt man im festen kleinen Zyklus mit. Am Ende hat man eine Tabelle und kann nachträglich damit rechnen. Oder nicht? Die Beschleunigungswerte sind doch dabei zum Zeitpunkt immer Absolutwerte. Ich sehe keine Fehler die sich summieren könnten.
Wenn ich mein Handy GPS nehme und Auslese Dan Schwank die höhe deutlich, und wen sie sich stabilisiert hat dann reagiert die auf Bewegungen nur sehr zögerlich. Die Frage ist ob die Zeit die dei rakete oben ist nicht vieleich noch als Messfehler gesehen wird und so vom GPS rausgefiltert.
Hallo
wenn man die Geschwindigkeit berechnen will dann gilt erst mal v=a x t
bzw.
delta v = a x delta t
oder
v2 =v1 + a x (t2-t1) für a im zeitraum t2-t1
wenn jetzt v1 Fehler behaftet ist, weil z.B t oder a fehlerbehaftet sind, dann addiert sich das mit jedem Zeitscheibchen.
