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Forum: Mikrocontroller und Digitale Elektronik Flughöhe genau messen??


Autor: ingo (Gast)
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Hallo!!

Ich will die Flughöhe eines Flugzeuges mittels eines Drucksensors 
(MPX4115A) bestimmen.

Die Flughöhe sollte möglichst genau (+/- 2-4m) bestimmt werden können.
Als Referenz sollte entweder dei Meereshöhe oder der Abflugort gewählt 
werden können.

Kann mir jemand bitte eine Formel posten wie ich das berechnen kann 
(inkl. Temperatur)

MFG und danke schon mals!!!

Autor: Andrew Taylor (marsufant)
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Guckst Du google:

barometrische Höhenformel.

Tempratur messen kommt auch gut dabei.

> Ich will die Flughöhe eines Flugzeuges..


Runter kommen sie immer ...

Autor: Paul (Gast)
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Autor: Udo R. S. (Gast)
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Wobei auf 2-4 m genau ist utopisch. Schon allein weil die Formel nur 
dann hinreichend genau ist wenn die Luftschichtung genau einer 
angenommenen 'normalen' Schichtung entspricht.
Nicht umsonst sollte man beim Bergsteigen den Höhenmesser an allen 
bekannten Höhenpunkten nachjustieren.
Wenn Du es genauer brauchst: Abstand zum Boden über Laser messen.

Autor: oszi40 (Gast)
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Ein gutes GPS sollte das auch berechnen können,
aber es braucht seine Zeit.

Autor: Udo R. S. (Gast)
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GPS hat vertikal eine 3 bis 4 fach höhere Ungenauigkeit als horizontal. 
Und horizontal ist sie ohne WAAS / EGNOS bestenfalls 5 - 10 m
Frag mich nicht warum diese höhere vertikale Ungenauigkeit ist, ich 
weiss es nicht.

Autor: Paul (Gast)
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Die Ungenauigkeiten barometrischer Höhenmesser enstehen zu einem großen 
Teil aus der zeitlichen sowie räumlichen Veränderung des Luftdrucks. 
Sollte der Flug also maximal 15 Minuten dauern und wurde der Höhenmesser 
unmittelbar vorher kalibriert, so halte ich 2m-4m Genauigkeit nicht 
unbedingt für utopisch.

Autor: oszi40 (Gast)
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@ Udo z.B. http://www.topgps.de/page1/html-daten/utm.html

WENN ausreichend Zeit ist, werden Berge mit GPS bis auf 15cm vermessen. 
Bei Flugzeugen ist dieser Wert derzeit sicher noch nicht zu erreichen 
mit üblichen Mitteln?

Autor: Peter (Gast)
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Wie ich diese Anfragen liebe:

>Ich will [sinnloses Vorhaben]!

>Ich will es mit folgender Methode machen:
>[völlig ungeeignete Methode einsetzen]

>Ich brauche mindestens [utopischer Wert] Genauigkeit!
>Bitte löst mir mein Problem, und wenn ihr es nicht könnt, seid ihr leider
>nicht klug genug im Vergleich zu mir.

Einen Vorschlag habe ich zu deiner Flughöhe. Lass das Flugzeug über 
Wände oder Türme mit definierter Höhe fliegen. Zeigt dein Druckmesser 
einen kurzen, starken, Ausschlag, hast du eine sehr exakte Obergrenze 
für die Flughöhe kurz vor der Messung.

Oder du verpackst den Druckmesser aerodynamisch, lässt ihn aus dem 
Flugzeug fallen und misst die Zeit bis zum Aufschlag. Fliegt das 
Flugzeug tiefer als 10m, kannst du so eventuell 4m Genauigkeit 
erreichen.

Viel Erfolg!

Peter

Autor: Dani (Gast)
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Vielleicht lässt sich die Genauigkeit mit einem weiteren Gyrosensor und 
Beschleunigungssensor weiter erhöhen. Damit kannst du den Schätzwert 
deiner "Flugroute" mit der Druckmessdose in einem Kalman-Filter 
korrigieren.

Autor: Udo R. S. (Gast)
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@oszi40.
Vermessung mit GPS bis in den cm Bereich benutzt aber zusätzliche 
hochgenau bekannte Referenzpunkte die zusätzlich ein GPS-Signel 
aussenden, an die man nur drankommt wenn man spezielle Geräte hat UND 
dafür zahlt.
Die Angabe mit 2m genau mit der Höhenmessung bei eTrex Vista halte ich 
für ziemlich optimistisch. Allein durch den unterschiedlichen 
Brechungsindex der Athmosphäre bedingt durch unterschiedlich starke 
Ionisation schwankt der erreichbare Wert um bis zu 15m (Google mal nach 
WAAS und EGNOS). Ausserdem kombiniert das Gerät einen barometrischen 
Sensor noch dazu.

@Paul
Da hast Du nur bedingt recht. Eine Fehlerquelle kommt durch die 
zeitliche Abhängigkeit des Drucks, eine andere aber durch die 
Barometrische Höhenformel selbst, die nur stimmt wenn die Luft homogen 
geschichtet ist und einen höhenunabhängigen Temperaturkoeffizienten hat. 
Das ist aber eine Idealvorstellung die Du nie hast (Stichwort 
Inversionswetterlage) Deshalb wirst Du im Extremfall bis zu 5% Fehler 
bei einer rein barometrischen Höhenmessung haben, auch bei wenig 
Zeitdifferenz. Durch Temperaturmessung kann man das teilweise 
kompensieren.

Autor: Pauline (Gast)
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Hallo Ingo,
sag doch mal, um was es überhaupt geht?

Modellflugzeug? Passagierflugzeug?
Ungefähre Flughöhe?
Kostenrahmen des Projekts (100000 Euro / 10000 Euro oder niemals 
funktionsfähiges Spielzeug?)

Und welche deiner Vorgaben bist du bereit, aufzugeben?
- Messmethode (DGPS wäre realistisch)
- Messgenauigkeit (10% der Flughöhe wäre realistisch)
- Flugzeug (Bodenfahrzeug wäre realistisch)

Lass dich nicht entmutigen, das wird schon!

Pauline

Autor: Udo R. S. (Gast)
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Nachtrag.
Ich will Dir Deine Idee nicht vermießen. Wenn Du max. 100m 
Höhendifferenz bei 10min Flugzeit hast wirst Du bei entsprechend genauer 
Druckmessung durchaus auf 2m Genauigkeit kommen können.
Aber dür nen Autopilot der die Landung beherrscht wirds nicht reichen 
:-)

Autor: Udo R. S. (Gast)
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Noch was:
Es ist natürlich ein Unterschied, ob es Dir egal ist wie hoch Du 
zwischdurch warst und Du nur genau die Höhe haben möchtest wenn Du 
wieder in etwa auf die Kalibrierhöhe zurückkommst. Da spielt die 
Schichtung und Temperaturverteilung pro Höhe dann keine Rolle. Aber wenn 
die gemessene Höhe sich von der Kalibrierhöhe unterscheidet, dann schon.
Auuserdem wirst Du in einem Flugzeug noch das Problem kriegen, daß du 
durch die Anströmung der Körpers eine Druckdifferenz zum tatsächlichen 
Aussendruck haben wirst. Den durch bauliche Maßnahmen zu eliminieren 
wird auch nicht ganz trivial.

Autor: ingo (Gast)
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Es handelt sich dabei um einen Flughöhenmesser der für ein 
Modellsegelflugzeug (6Meter Spannweite).

Für mein Vorhaben:

*  Ermittlung der Flughöhe
*  Übermittlung der Flughöhe (und noch ein paar anderer Messwerte) 
mittels
   Xbee pro zur Bodenstation
*  Auswerden der übermittelten Messwerte
*  Optische Anzeige der Messwerte mittels Display
*  Akustische Ausgabe der Steig und Sinkrate (höherer Torn = Steigen
   tiferer Ton = sinken, je höher der Ton desto schneller Steigt das
   Flugzeug, und umgekehrt)
*  Mitloggen der Empfangenen Daten auf einer SD Speicherkarte


Bis auf die Flughöhe habe ich scho so ziemlich alles in anderen 
Projekten schon realisiert. Deshalb meine Frage!

Die oben genannte genauigkeit war mehr oder weniger eine geschätzte 
Möglichkein.

nun wollte ich von euch wissen wie ich das am besten angehe oder 
wenigstens ein paar gedankenstöse bekommen.
MFG

Autor: Udo R. S. (Gast)
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Da ist die absolute Genauigkeit der Höhe doch eh ziemlich wurscht 
(Ausser man will 'Wer hat den Größten' spielen). Viel wichtiger für den 
Segelflieger ist doch die Sink bzw. Steigrate. Da ist der barometrische 
Höhenmesser sicher das Mittel der Wahl. Im ersten Versuch würe ich das 
sogar ohne Temperaturkompensation versuchen (Oder willst Du bis 500 hm 
und mehr?).

Mehr Augenmerk solltest Du wie oben schon gesagt darauf richten daß der 
Höhenmesser bei unterschiedlicher Fluggeschwindigkeit und Anströmung 
nicht unterschiedliche Werte anzeigt. Das wird wahrscheinlich schon 
herausfordernd genug.

Viel Spass und Glück dabei.

Autor: Andrew Taylor (marsufant)
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ingo schrieb:
> Es handelt sich dabei um einen Flughöhenmesser der für ein
> Modellsegelflugzeug (6Meter Spannweite).
>
> Für mein Vorhaben: ..
> *  Akustische Ausgabe der Steig und Sinkrate (höherer Torn = Steigen
>    tiferer Ton = sinken, je höher der Ton desto schneller Steigt das
>    Flugzeug, und umgekehrt)


Dann schau Dich mal im Bereich der Gleitschirmflieger um. Derartige 
Geräte sind dort Standard und können ggfs. als Entwicklungshilfe bei Dir 
dienen.

Autor: Pauline (Gast)
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Hallo Ingo,
vergessen wir's. Du bist nicht in der Lage, deine Anforderungen zu 
beschreiben.

Nimm deinen Drucksensor. Steigender Druck heißt tiefer Ton und 
andersherum. Mehr brauchst du nicht, wenn Genauigkeit bloß eine 
geschätzte Möglichkeit ist. Die Töne kannst du ja in Form von MP3 auf 
SD-Karte mitloggen.

Schön, dass wir helfen konnten.

Pauline

Autor: ingo (Gast)
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Das bauliche lassen wir mal nebensache sein (obwohl das ja sehr wichtig 
ist)
Mir gehts deshalb um eine genaue berechnung, weil ich ja die Flughöhe 
mitloggen will, und was nutzt mir ein mitgeloggter wert der eh nicht 
stimmt - dann kann ich das ganze ja auch genau so gut schätzen.

Autor: Volker Schulz (volkerschulz)
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Der barometrische Hoehenmesser ist mit Sicherheit Mittel der Wahl. Vor 
allem, wenn es vorrangig um Steig- und Sinkrate geht und weniger um die 
absolute Hoehe.

Die Angabe der absoluten Hoehe (bzw. relativ zur Referenz) wird 
natuerlich mit Zeit, Strecke und Hoehe immer ungenauer.

Volker

Autor: Pauline (Gast)
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Schade, dass ich mich wiederholen muss:
Du bist nicht in der Lage, deine Anforderungen zu beschreiben.

Autor: ingo (Gast)
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Gut dan beschreib ich´s mal so:

Brauche formel für Flughöhe:

Höhe über Meeresspiegel = Absoluter Druck (+-*/ will ich wissen) (+-*/) 
Temperatur

Jetz sollte aber jeden klar sein was ich brauche oder????

MFG

Autor: ingo (Gast)
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Ach ja bevor ichs vergesse: Flugzeit = max. 2h!!!!

Autor: Plan (Gast)
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In diesem Forum wirst Du für dein Vorhaben keine wirklich gute Lösungen 
zu solch komplexen Fragen finden.
Da kannst Du genauso auch die Glaskugel verwenden.

Sorry für mein unkonstruktives Posting. Wenn alle unkonstruktiven 
Postings gelöscht würden, dann hätte dieser Thread nicht eine Antwort.

Ich mache ja auch keinen Thread auf mit der Frage: Wie kann ich eine 
Temperatur messen, Randbedingung: -100 ... +1200 °C Messbereich, 
Genauigkeit 0,1°C über den gesammten Bereich. :/

@Admins:
Flughöhe gehört nach Offtopic nicht nach Elektronik.

Autor: Volker Schulz (volkerschulz)
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ingo schrieb:
> Mir gehts deshalb um eine genaue berechnung, weil ich ja die Flughöhe
> mitloggen will, und was nutzt mir ein mitgeloggter wert der eh nicht
> stimmt - dann kann ich das ganze ja auch genau so gut schätzen.

Beim Mitloggen hast Du natuerlich noch den Vorteil, dass Du im 
Nachhinein noch ein bisschen Genauigkeit "reinrechnen" kannst, da Du als 
Referenzen den Druck vor dem Start und nach der Landung hast...

Volker

Autor: Volker Schulz (volkerschulz)
Datum:

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ingo schrieb:
> Brauche formel für Flughöhe:
>
> Höhe über Meeresspiegel = Absoluter Druck (+-*/ will ich wissen) (+-*/)
> Temperatur

Geht ja schnell hier mit den (vor allem unkonstruktiven) Antworten... ;)

Die Hoehe ist allein aus absolutem Druck und der Temperatur nicht 
berechenbar. Du brauchst immer eine Referenz. (Also den absoluten Druck 
bei einer bekannten Hoehe (Flugplatz)).

Volker

Autor: Pauline (Gast)
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>Jetz sollte aber jeden klar sein was ich brauche oder????

Richtig.
1) Jemanden, der Ahnung hat
2) Geld

Autor: ingo (Gast)
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Ach ja sorry:
Referenz =  Meereshöhe (deshalb auch Höhe über Meeresspiegel)

Meereshöhe = 101,325 kPa bei 15°C

MFG

Autor: ingo (Gast)
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@ Pauline - langsam fang ich an dich zu mögen :-)

1) jemanden der Ahnung hat wollt ich hier finden - sonst hätt ich nie 
hier
   gepostet!!
2) für was brauch ich Geld?? Ich will einen Höhenmesser bauen und keinen
   A380 wo ich den Flughöhenmesser reinbauen kann!!!

MFG

Autor: Micha H. (mlh) Benutzerseite
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ingo schrieb:
> Brauche formel für Flughöhe:
>
> Höhe über Meeresspiegel = Absoluter Druck (+-*/ will ich wissen) (+-*/)
> Temperatur

In Bodennähe hast Du 30ft/hPa, der Standarddruck auf Meereshöhe ist 
1013hPa. Da hast Du Deine Formel, alles recht einfach. (Der 
Standarddruck wird Dir nur nix helfen)

So ein Höhenmesser/Variometer ist auch nicht recht schwierig zu bauen, 
ich habe sowas vor 15 Jahren mal mit einem Motorola-Drucksensor 
entwickelt. Ich kam auf eine Auflösung von ca. 1m, mit Mittelung und 
wenn genug Messzeit zur Verfügung war auch auf eine reproduzierbare 
Kurzzeit-Genauigkeit von 2-3m.

Wenn Du Dir die Sache nochmal überlegst, brauchst Du keine Absoluthöhe 
zu messen, da Dir die Höhe des Abflugortes bekannt ist.

Autor: ingo (Gast)
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Ebay-Artikel Nr. 320437337468

mit integriertem Höhenmesser und das für gerade mal 27€....

Autor: ingo (Gast)
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@Micha H.

Danke!!!! - wenigstens gibs da noch wenn der mich versteht (hoffe ich 
halt)

Wie oder hast du überhaupt die Temperatur mit reingerechnet??

MFG

Autor: Karl Heinz (kbuchegg) (Moderator)
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Micha H. schrieb:

> Wenn Du Dir die Sache nochmal überlegst, brauchst Du keine Absoluthöhe
> zu messen, da Dir die Höhe des Abflugortes bekannt ist.

Bzw. sie ist ziemlich uninteressant.

"Super, heute bin ich in 800 Meter Höhe geflogen!"

In Wirklichkeit hab ich den Flieger nur aus dem Fenster einer Almhütte 
in 798 Meter Seehöhe geworfen :-)

Interessant ist bei Modellflugzeugen die Höhe über Grund.
In diesem Fall: Die Höhe bezogen auf den Abflugort.
Vor Abflug den Höhenmesser auf 0 stellen. Nach der Landung kontrollieren 
ob der immer noch 0 anzeigt.

Autor: Volker Schulz (volkerschulz)
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ingo schrieb:
> Ach ja sorry:
> Referenz =  Meereshöhe (deshalb auch Höhe über Meeresspiegel)
>
> Meereshöhe = 101,325 kPa bei 15°C

Das ist eben nicht richtig. Auch auf Meereshoehe und bei 15°C schwankt 
der Luftdruck (z.B. je nach Wetterlage). Deswegen hilft Dir der Normwert 
nicht weiter. Du brauchst eine Referenz kurz vor Abflug. Setzt Du den 
Hoehenmesser vor Start auf 0, dann hast Du logischerweise einen 
Luftdruckverlauf relativ zum Startpunkt. Da Du die Hoehe des 
Startpunktes kennst, kannst Du daraus auf die Flughoehe schliessen.

Passagierflugzeuge nehmen allerdings in der Tat den Normwert als 
Referenz, sobald sie die Uebergangshoehe erreicht haben. Aber auch nur, 
weil die absolute Flughoehe dann uninteressant wird und man vielmehr 
einen vergleichbaren Wert zu anderen Flugzeugen im selben Luftraum 
benoetigt. Die Piloten sprechen dann auch nicht mehr von "Altitude" 
sondern von "Flight Level".

Volker

Autor: Pauline (Gast)
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>2) für was brauch ich Geld?? Ich will einen Höhenmesser bauen und keinen
>   A380 wo ich den Flughöhenmesser reinbauen kann!!!

>http://cgi.ebay.de/Digitaler-Kompass-u-Hoehenmesse...
>mit integriertem Höhenmesser und das für gerade mal 27€....

Soviel dazu. Das hat zwar mit "Flughöhe genau messen??" nicht viel zu 
tun, aber darauf kommt es dir ja auch gar nicht mehr an. Jedenfalls nur 
manchmal. Oder auch wieder nicht.

Dann kann dieser Thread geschlossen werden, und wir machen einen neuen 
auf:
"Wie LCD-Display genau ablesen und auf SD-Karte speichern??"

Autor: ingo (Gast)
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Ja gut ich wollte die Flughöhe über Meeresspiegel berechnen und dann die 
Starthöhe abziehen. das kommt dan aufs gleiche raus.

Aber wenn ich beim Starten den höhenmesser Nulle, berechne ich das ganze 
doch genau gleich wie als wenn ich den Meeresspiegel als referenz her 
nehme oder??

MFG

Autor: Karl Heinz (kbuchegg) (Moderator)
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Erste Verwarnung für Pauline.

Autor: Karl Heinz (kbuchegg) (Moderator)
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ingo schrieb:
> Ja gut ich wollte die Flughöhe über Meeresspiegel berechnen und dann die
> Starthöhe abziehen. das kommt dan aufs gleiche raus.

Nein.
Das ist ein Irrtum :-)

Auf welchen Meeresspiegel willst du dich denn beziehen?
Triest, Amsterdam (Ich glaube Amsterdam ist die Referenz für das 
nördliche Mitteleuropa. Kann mich aber auch irren. Rotterdam? Für uns 
hier in Österreich müsste eigentlich immer noch Triest den 0-Punkt 
definieren)

Je nachdem, kriegst du andere Werte raus.
Frag mal die Schweizer Brückenbauer. Die haben da leidvolle Erfahrung 
:-)

Autor: ingo (Gast)
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mit Triest lagst du richtig.
Aber da ich doch immer den selben ort als Referenz her nehme simmt es 
doch

Autor: Der Experte (Gast)
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Nein, da der Meeresspiegel sich auf einen Normdruck von 1013,25 hPa 
bezieht. Der Luftdruck ist selbst am Meeresspiegel nie konstant 1013,25 
hPa.
Du musst auf jeden Fall vor dem Flug den aktuellen Druck als Referenz 
aufnehmen. Ich würde außerdem  einen anderen Sensor nehmen, die Motorola 
sind nicht sehr genau. Mit einen digitalen Sensor wie z.B. MS5534 von 
Intersema bist du besser bedient.

Autor: Volker Schulz (volkerschulz)
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ingo schrieb:
> Aber wenn ich beim Starten den höhenmesser Nulle, berechne ich das ganze
> doch genau gleich wie als wenn ich den Meeresspiegel als referenz her
> nehme oder??

Nein.. Wie ich schon sagte, an Deinem Startpunkt herrscht morgen mit 
Sicherheit nicht genau der gleiche Luftdruck wie heute.. Und naechste 
Woche sieht es wieder anders aus.

Alternative waere eigentlich nur vor Abflug kurz zum Meeresspiegel 
fahren und dort zu nullen. ;)

Volker

Autor: Pauline (Gast)
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Bei mir gilt

Flughöhe-Starthöhe
=(Flughöhe-Meeresspiegel(Triest))-(Starthöhe-Meeresspiegel(Triest))
=(Flughöhe-Meeresspiegel(Amsterdam))-(Starthöhe-Meeresspiegel(Amsterdam) 
)

Welche Rolle spielt deiner Meinung nach die Wahl des Meeresspiegels?

Aber du hast natürlich recht. Wenn man die Flughöhe auf den 
Meeresspiegel in Triest bezieht und die Starthöhe auf den Meeresspiegel 
zur Zeit der letzten Eiszeit, gibt es ein paar Abweichungen. Warum 
sollte man einfach richtig rechnen, wenn es auch kompliziert falsch 
geht?

Autor: A. K. (prx)
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Volker Schulz schrieb:

> Alternative waere eigentlich nur vor Abflug kurz zum Meeresspiegel
> fahren und dort zu nullen. ;)

Und kriegt dort einen anderen Wert, ausser man ist sowieso in 
Meeresnähe. Nein, da hilft nur buddeln. ;-)

Autor: ingo (Gast)
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Gut dann werd ich die flughöhe vom Abflugort aus messen.

Aber wie mach ich das jetzt??

30ft/hPa = 9,144m/hPa

macht bei dem Verwendeten Sensor (46mV/kPa) und einem 10Bit A/D Wandler 
(Referenz = 5V) eine Auflösung von ca. 9,17m.

Aber wie mach ich das jetzt mit der Temperaturkombensation??

Autor: Volker Schulz (volkerschulz)
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A. K. schrieb:
> Volker Schulz schrieb:
>
>> Alternative waere eigentlich nur vor Abflug kurz zum Meeresspiegel
>> fahren und dort zu nullen. ;)
>
> Und kriegt dort einen anderen Wert, ausser man ist sowieso in
> Meeresnähe. Nein, da hilft nur buddeln. ;-)

Ja, beeilen muss man sich dann schon... Bevor der Wert ungueltig wird. 
;) Oder man benutzt gleich den ersten Vorschlag... So wie es in der 
Luftfahrt seit eh und je ueblich ist...


Volker

Autor: Pauline (Gast)
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>Aber wie mach ich das jetzt mit der Temperaturkombensation??

Die hat dein Ebaygerät integriert.

Autor: Karl Heinz (kbuchegg) (Moderator)
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Volker Schulz schrieb:

> Alternative waere eigentlich nur vor Abflug kurz zum Meeresspiegel
> fahren und dort zu nullen. ;)

Weiterführend:
Nicht umsonst umfasst das Prozedere des Landeanflugs in der bemannten 
Luftfahrt auch immer einen Abgleich des Höhenmessers mit dem aktuellen 
Luftdruck am Flugplatz. Und auch diese Höhenmesser zeigen nicht die Höhe 
in Bezug auf Seehöhe an, sondern in Bezug auf den Flugplatz (was dort 
zufällig auch noch ganz praktisch ist. Bei 0 schlägt man auf)

Autor: ingo (Gast)
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:-)
gut das ich meinen Segler nicht mit dem Höhenmesser im Blindflug landen 
will!!

Autor: A. K. (prx)
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Karl heinz Buchegger schrieb:

> Luftdruck am Flugplatz. Und auch diese Höhenmesser zeigen nicht die Höhe
> in Bezug auf Seehöhe an, sondern in Bezug auf den Flugplatz (was dort
> zufällig auch noch ganz praktisch ist. Bei 0 schlägt man auf)

Sicher? Hab ich anders in Erinnerung. Zumal bei dann bei manchen 
Flughäfen für beide Enden der Landebahn unterschiedliche Werte bräuchte.

Autor: Volker Schulz (volkerschulz)
Datum:

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Karl heinz Buchegger schrieb:
> Weiterführend:
> Nicht umsonst umfasst das Prozedere des Landeanflugs in der bemannten
> Luftfahrt auch immer einen Abgleich des Höhenmessers mit dem aktuellen
> Luftdruck am Flugplatz. Und auch diese Höhenmesser zeigen nicht die Höhe
> in Bezug auf Seehöhe an, sondern in Bezug auf den Flugplatz (was dort
> zufällig auch noch ganz praktisch ist. Bei 0 schlägt man auf)

Das ist nicht ganz korrekt. Es wird auf "Mean Sea Level" 
zurueckgerechnet, also ist 0 nicht der Flugplatz sondern der 
Meeresspiegel. Hat ganz triviale Gruende:

1.) Sind Hindernisse immer als Hoehe ueber Meeresspiegel angegeben.

2.) Fliegen einige Maschinen recht schnell und man muesste bei der 
Angabe "Hoehe ueber Grund" das staendig wechselnde Terrain gegenrechnen.

Volker

Autor: Micha H. (mlh) Benutzerseite
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Volker Schulz schrieb:
> Wie oder hast du überhaupt die Temperatur mit reingerechnet??

Überhaupt nicht, da sich zum Einen während der Messphase (angenommen) 
die Temperatur nicht nennenswert ändert und zum Anderen zur 
Vereinfachung eine Normaltemperaturverteilung in der relevanten Flughöhe 
angenommen wurde.

Wenn man mal die Messmethoden in der "großen" Luftfahrt vergleicht, da 
wird auch im wesentlichen mit Standardverteilung gerechnet. 
Barometrische Höhenmesser haben keine Temperaturkompensation (für die 
Aussentemperatur). Mit einem Air Data Computer kann man zwar heutzutage 
sowas mit berücksichtigen, macht aber keiner weil es eben nicht jeder 
kann und hat. Also fliegen alle mit unkorrigiertem barometrischen Druck 
und haben somit den gleichen systematischen Fehler. Man könnte das zwar 
mit entsprechend Sensor- und Softwareaufwand berücksichtigen, aber die 
Entwicklungszeit und die Kosten sprechen dagegen bei einem Hobbyprojekt.

Wie schon gesagt kann man ganz einfach in dem kleinen Zeit- und 
Höhenfenster beim Modellfliegen die Temperatur vernachlässigen.

Autor: Volker Schulz (volkerschulz)
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Nachtrag: Es gibt in der bemannten Luftfahrt natuerlich auch die Angabe 
"Hoehe ueber Grund" (HGT), ist fuer die Landung ja auch nicht dumm zu 
wissen. Diese wird aber dann nicht mehr barometrisch sondern vom Grund 
aus per Radar gemessen.

Volker

Autor: Volker Schulz (volkerschulz)
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Micha H. schrieb:
> Volker Schulz schrieb:
>> Wie oder hast du überhaupt die Temperatur mit reingerechnet??

ICH schrieb sowas nicht! Das war der Ingo! ;)

Volker

Autor: Micha H. (mlh) Benutzerseite
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Volker Schulz schrieb:
> ICH schrieb sowas nicht!

Stimmt, sorry. Da ist irgendwas beim Zitieren danebengegangen.

Autor: ingo (Gast)
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Ihr werdets nicht glauben, aber ich hab ne Formel:


h = ((1 - (P / Pref)^0,19026) * 273,15 + T) / 0,0065

h = Höhe
P = Absoluter Druck
Pref = Referenz Druck
T = Temperatur

Was haltet ihr davon??

Autor: Pilot (Gast)
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Autor: scw (Gast)
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Im übrigen gibt es sowas ähnliches schon, was du bauen willst. Einfach 
mal nach picolario suchen. Das ganze kannst du auch mit einer TEK Sonde 
kompensieren (Vario)

Autor: ingo (Gast)
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nun aber:

hs = ((1 - (P / Pref)^0,19026) * 288,15) / 0,0065

hs = ASL - Höhe
P = Absoluter Druck
Pref = Referenz Druck (101,325kPa bei einer Temperatur von 15°C)
T = Temperatur

Die 288,15 beziehen sich auf die 15°C auf Meereshöhe (in Kelvin) genauso 
wie der Pref Druck (101,325 kPa).
Da die Temperatur laut ISA-Modell alle 1000 Meter um 6,5°C sinkt wird 
dies auch in der Formel berücksichtigt (/ 0,0065).

Im nachfolgenden Schritt wird dann eine Temperatrukombensation 
durchgeführt:

Ts = 15 - hs * 0,0065

hr = (hs / Ts) * Ta

hr = Reale ASL - Höhe
hs = ASL - Höhe
Ts = Temperatur in dieser Höhe laut ISR - Modell
Ta = Reale Umgebungstemperatur

Da die Temperatur laut ISR-Modell um 6,5°C/1000m sinkt, wird die 
theoretische Temperatur in der mit der 1. Formel berechneten Höhe 
ermittelt. Danach wird sie mit der derzeitig herschenden Temperatur 
kombensiert.

Dies würde aber nur stimmen, wenn die Temperatur auf Meereshöhe zum 
Zeitpunkt des abfluges genau 15°C betragen würde.
Da dies nicht der Fall ist, muss man den höhenmesser vor dem Abflug 
Nullen (Abflugort = Referenz und wird als 0m angesehen).

Das heist:

Umgebungsbedingungen während des Starts:
Reale Höhe über dem Meeresspiegel = 58m
Derzeitige Temperatur = -1,9°C
Luftdruck = 101,55kPa

nun wird die 1. Formel mit den gegebenen Referenz Werten bestückt:

hs = ((1 - (P / 101,55kPa)^0,19026) * 271,25k) / 0,0065

nun startet das Flugzeug und fliegt auf einer Höhe von 200 Meter über 
dem Startplatz.

Umgebungsbedingungen in dieser Höhe:
Reale Höhe über dem Meeresspiegel = 72m
Reale Höhe über dem Startplatz = 14m
Derzeitige Temperatur = -2,0°C
Luftdruck = 101,37kPa

Nun wird die Höhe laut ISA - Modell berechnet:

hs = ((1 - (101,37kPa / 101,55kPa)^0,19026) * 271,25k) / 0,0065
hs = 14,08m

Ts = -1,9°C - 14,08m * 0,0065
Ts = -1,99°C

hr = (14,08m / -1,99°C) * -2,0°C
hr = 14,15m

(Die Temperaturen und Drücke sind reale Werte und wurden von 
Wetterstationen die nahe beieinander liegen entnommen)

Ich glaube das ist die Lösung - oder liege ich da auch wider Falsch???
MFG

Autor: Simsso (Gast)
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Hatte mal ein ähnliches Projekt:
Youtube-Video "Modellflugzeug Höhenmesser - Arduino Projekt"
dabei habe ich die library für den BMP085 
(http://www.simsso.de/?type=arduino/sensoren/bmp085) verwendet, die ist 
open-source, vielleicht findest du da ne Lösung, wie das genau geht. Der 
Link steht oben. Mit dem Sensor hat es zumindest sehr genau 
funktioniert.

Autor: Justus Skorps (jussa)
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Simsso schrieb:
> vielleicht findest du da ne Lösung,

genau, nach vier Jahren sucht er bestimmt noch...

Autor: F. Fo (foldi)
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Udo R. S. schrieb:
> Wobei auf 2-4 m genau ist utopisch.

Der Pilot landet die Cessna auch nur auf 2-4 Meter genau?

So ein Unsinn.

Autor: Marcus H. (Firma: www.harerod.de) (lungfish) Benutzerseite
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@F.Fo:
Naja, der Sichtflieger schaut bei der Landung raus.
Der Instrumentenflieger hat zusätzliche Hilfsmittel: z.B. 
Gleitpfadanzeige, Radarhöhenmesser.

Der Höhenmesser hilft, um geforderte Flughöhen, z.B. in der Platzrunde 
bzw. die Höhenstaffelung auf der Strecke einzuhalten.
Vor dem Start wird der Höhenmesser auf das sog. lokale QNH (ein 
Luftdruckwert) eingestellt, das Dir im Ergebnis die Höhe über Normalnull 
anzeigt.
Ab einer gewissen Höhe (sprich weit genug weg vom Boden) wird im 
Höhenmesser auf 1013hPa eingestellt. Der Trick ist, dass alle Flieger 
diese Einstellung haben und damit die Höhenstaffelung gesichert ist.

Autor: Udo Schmitt (urschmitt)
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F. Fo schrieb:
> Der Pilot landet die Cessna auch nur auf 2-4 Meter genau?
>
> So ein Unsinn.

Ist zwar schon 4 Jahre her, aber

Der Pilot benutz also ausschliesslich eine Höhenanzeige zum landen? 
Warst du jemals in einem Kleinflugzeug gesessen?
Und das verwendete Instrument in dem Flugzeug ist ein Selbstbau für etwa 
50 Euro?

Autor: Bussard (Gast)
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Hier ist ein Vrio beschgrieben, bei dem die barometrische Höhenmessung 
quasi nebenbei abfällt.
Da der Code offengelegt und dokumentiert ist, kannst Du für Dein Projekt 
genau nachschauen.

http://code.google.com/p/openxvario/wiki/Main

http://code.google.com/p/openxvario/wiki/BuildInstructions

.. und der Pilot, der NUR nach Instrumenten fliegt/ landet, wird nicht 
benötigt, denn das kann dann der Computer besser ...

Gruß

Autor: F. Fo (foldi)
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Udo Schmitt schrieb:
> F. Fo schrieb:
>> Der Pilot landet die Cessna auch nur auf 2-4 Meter genau?
>>
>> So ein Unsinn.
>
> Ist zwar schon 4 Jahre her, aber
>
> Der Pilot benutz also ausschliesslich eine Höhenanzeige zum landen?
> Warst du jemals in einem Kleinflugzeug gesessen?
> Und das verwendete Instrument in dem Flugzeug ist ein Selbstbau für etwa
> 50 Euro?

Ich bin Fluggerätemechaniker. Und ja, ich habe sogar schon eine Cessna 
152 geflogen. In fast jedem Hubschrauber den die Bundeswehr zu meiner 
Zeit hatte, bin ich mit geflogen.
Mag sein, dass über die Jahre die Instrumente nicht mehr so genau gehen 
;-) , aber zu meiner Zeit gingen die noch sehr genau.

Autor: F. Fo (foldi)
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Bussard schrieb:
> .. und der Pilot, der NUR nach Instrumenten fliegt/ landet, wird nicht
> benötigt, denn das kann dann der Computer besser ...

In heutigen Linienfliegern können die Piloten gar nicht mehr ohne 
Computer fliegen.

Autor: c-hater (Gast)
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F. Fo schrieb:

> In heutigen Linienfliegern können die Piloten gar nicht mehr ohne
> Computer fliegen.

Inzwischen in der überwältigenden Mehrheit, wenn man nach 
Passagierkilometern rechnet, das stimmt.

Aber es ist trotzdem falsch, es ist immer noch genug Material in der 
Luft, was ohne Gummi geflogen werden kann und wird, selbst bei den 
großen und verhältnismäßig reichen Fluggesellschaften. Nur die 
Langstrecke ist praktisch vollständig auf FlyByWire-Flugzeugtypen 
umgerüstet.

Mittelstrecke und darunter ist immer noch weit überwiegend echte 
Handarbeit. Als Hinweis: es gibt auch noch eine Welt außerhalb von 
Europa und den USA!

Autor: Andreas B. (andreas_b77)
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F. Fo schrieb:
> Udo Schmitt schrieb:
>> F. Fo schrieb:
>>> Der Pilot landet die Cessna auch nur auf 2-4 Meter genau?
>>>
>>> So ein Unsinn.
>>
>> Ist zwar schon 4 Jahre her, aber
>>
>> Der Pilot benutz also ausschliesslich eine Höhenanzeige zum landen?
>> Warst du jemals in einem Kleinflugzeug gesessen?
>> Und das verwendete Instrument in dem Flugzeug ist ein Selbstbau für etwa
>> 50 Euro?
>
> Ich bin Fluggerätemechaniker. Und ja, ich habe sogar schon eine Cessna
> 152 geflogen. In fast jedem Hubschrauber den die Bundeswehr zu meiner
> Zeit hatte, bin ich mit geflogen.
> Mag sein, dass über die Jahre die Instrumente nicht mehr so genau gehen
> ;-) , aber zu meiner Zeit gingen die noch sehr genau.

Dann hast du also schon mal einen Höhenmesser gesehen? Also sowas: 
http://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/b/b0... . Da 
willst du ernsthaft einen einzelnen Meter (oder ein paar Fuß) ablesen?

Ganz abgesehen davon würde ich mich fragen wie jemand, der beim 
Endanflug auf den Höhenmesser starrt, überhaupt einen Pilotenschein 
bekommen hätte.

Autor: lubbi (Gast)
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Quadrocopter kann man ganz gut in der Höhe regeln mit Drucksensor. Die 
Auflösung geht da runter bis auf unter 1 Meter.

Die Genauigkeit ist da nicht so wichtig. Auflösung ist relevanter.

Autor: F. Fo (foldi)
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Andreas B. schrieb:
> Da
> willst du ernsthaft einen einzelnen Meter (oder ein paar Fuß) ablesen?
>
> Ganz abgesehen davon würde ich mich fragen wie jemand, der beim
> Endanflug auf den Höhenmesser starrt, überhaupt einen Pilotenschein
> bekommen hätte.

Klar kann man das ablesen. Aber ich glaube ich muss mich mal klarer 
ausdrücken.
Zum einen habe ich kein PPL, ich bin so ein Ding einmal geflogen, neben 
einem Fluglehrer.
Wenn du den auf Flugplatzhöhe einstellst, ne Runde fliegst und dann 
wieder landest, dann zeigt das Teil genau das an, was es vorher 
anzeigte. Insofern sind diese Teile sehr genau. "Einige Meter" 
Abweichung haben die nicht.

Autor: Marcus H. (Firma: www.harerod.de) (lungfish) Benutzerseite
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Ein paar Stichworte zur Technik:
Der barometrische Höhenmesser misst den statischen Luftdruck am 
Luftfahrzeug. Im Kollsman-Fenster wird die Bezugsdruckfläche 
eingestellt.
Der Höhenmesser zeigt eine Höhe über dieser Druckfläche, in der 
Standardatmosphäre, an.
Wenn sich der Luftdruck am Platz während des Fluges ändert, zeigt der 
Höhenmesser nach der Landung einen anderen Wert als beim Start.

Aber selbst wenn der Höhenmesser exakt anzeigen sollte, gibt genug 
Plätze, bei denen die Landebahn geneigt ist. Z.B. EDQC Coburg 
Brandensteinebene hat an der Schwelle 12 1491ft, an der Schwelle 30 
1445ft. Ein Anflug nach QNH würde hier zu einem bösen Einschlag führen.
Wie auch immer, im Sichtflug schaut man beim Landeanflug raus und auf 
den Fahrtmesser. Dann hat man eine gute Chance, das Flugzeug 
wiederverwenden zu können.

Zur anderen Technik:
Wie ich vor Jahren den ersten BMP085 auf dem Tisch hatte, ist mir 
erstmal die Kinnlade runtergefallen: das Teil löste wirklich den 
Unterschied zwischen Tischplatte und Fußboden auf. Das musste man 
erstmal gesehen haben. Und natürlich kann man damit ein Luftfahrzeug 
exakt auf einer Druckfläche halten. Blöd ist halt, wenn die wandern 
tut...

Autor: Udo Schmitt (urschmitt)
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Die Höhe über Grund bei einem Landen durch den Autopiloten wird wohl bei 
keinem FLieger mit einem Drucksensor gemessen!
Und eine Chessna hat einen Autopiloten, der landen kann?
Und das war auch gar nicht die Aussagen um die es vor 5 Jahren ging, so 
alt sind nämlich die Threadbeitrage um die hier gestritten wird :-)

: Bearbeitet durch User
Autor: Alex W. (a20q90)
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Udo R. S. schrieb:

> sogar ohne Temperaturkompensation versuchen (Oder willst Du bis 500 hm
> und mehr?).

Achtung!

Man sollte sich hier zwingend an ein Level halten! Entweder Höhe über NN 
oder Höhe über Grund.

Bei uns wären nämlich 500m ü.NN ein Sturz in den Boden!

Beim echten Flieger nimmt man FlightLevel. Wenn in der Karte den FL von 
1000Fuß drinn steht, dann kann man die Absolutmessung hernehmen, weil 
die Flugzeuge alle die gleiche Höhe haben. Egal wie der Luftdruck 
wetterabhängigt ist denn der Luftdruck ist in dem Bereich für alle 
gleich.
Dabei ist zu beachten das die Baro-Messung im Flugzeug zwar dann 1000Fuß 
anzeigt, aber in Wirklichkeit 980Fuß oder 1020Fuß sind. Da dies aber auf 
alle Flugzeuge in der Region zutrifft ist es vernachlässigbar!

Zu Landen mit Autopilot kann man den Sensor nehmen:
https://store.3drobotics.com/products/lidar-lite

: Bearbeitet durch User
Autor: Marcus H. (Firma: www.harerod.de) (lungfish) Benutzerseite
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@Udo:
Mmmh? Ich denke es geht immer noch um Grenzen von Messverfahren, die 
Unterschiede zwischen Genauigkeit und Auflösung, relative und absolute 
Messungen etc.? :D

Autor: Marcus H. (Firma: www.harerod.de) (lungfish) Benutzerseite
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@Alex: Krass, Danke. Ein Zoll Genauigkeit auf 100ft mit 50Hz für das 
Geld? Das werden wir mal im Auge behalten müssen. Natürlich nur im 
übertragenen Sinne, wegen 1W Laser und so.

@Uwe: Für die Info hat sich das Exhumieren des alten Freds schon 
gelohnt... :D

Vor ein paar Monaten habe ich das Thema LIDAR mal angeschaut, aber wegen 
der benötigten hohen Zeitauflösung zur Seite gelegt. Weiter geht's dann 
wohl hier: [Beitrag "Abstandsmesser 30m mit Lidar-Prinzip"]

Autor: Alex W. (a20q90)
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@Marcus,

das LIDAR-Teil scheint bauteilmäßig einfach zu sein. Die Verschaltung 
der Bauteile hingegen erfordert entweder Zutaten wie Schlangenöl bei 
Vollmond, oder aber es ist einfache Technik die von uns hier wohl keiner 
versteht.

Ich jedenfalls würde auch gerne wissen wie die Schaltung aufgebaut ist 
bzw wie so ein Schaltplan aussehen würde.

Autor: Zwölf Mal Acht (hacky)
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Was meint denn Gurgel dazu ?

Autor: Marcus H. (Firma: www.harerod.de) (lungfish) Benutzerseite
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Wie schon vorgeschlagen - lasst uns diesen Fred wieder beerdigen und im 
o.g. Lidar-Artikel weitermachen.
Ich habe mich vorhin schon ein wenig mit dem russischen Homebrew-Lidar 
beschäftigt. Dauert halt ein bisserl, da mir die Sprache nicht sehr 
geläufig ist. Kann hier jemand Russisch - für Detailfragen?

Autor: Marcus H. (Firma: www.harerod.de) (lungfish) Benutzerseite
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Weil hier so viele Luftfahrtenthusiasten unterwegs sind, möchte ich Euch 
diesen Link nicht vorenthalten:

Beitrag "Bücher: Der Privatflugzeugführer"

;)

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