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Forum: Mikrocontroller und Digitale Elektronik Neigungssensor für Segelflugzeug


Autor: Dh2k7 (Gast)
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Hallo,

ich suche einen Neigungssensor, den ich in mein Segelflugzeug (langsamer 
und ruhiger Flug) einbauen kann.
Es soll die Neigung sowohl in der Längs-, wie auch in der Quarachse 
gemessen werden.
Kennt jemand einen guten, den ich mit einem Atmega32 auslesen kann?

Danke

Autor: Steffen (Gast)
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Hi,

probiers doch mal mit dem hier: Beschleunigungssensor LIS3L02AS4, hier 
beziehbar: http://www.plueschtiere24.de/index.html?modellbau.htm

Gruss Steffen

Autor: Duck und weg (Gast)
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Nur so nebenbei ... Was wird man messen wenn der Flieger mit einer 
Steilspirale in den Boden rast ?

Autor: Dh2k7 (Gast)
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Der misst aber nur die Beschleunigung in die einzelnen Achsen, oder?
Gibt es etwas ähnliches, was mir die absolute momentane neigung sagt?

Autor: Micha (Gast)
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Schau mal beim Papparazi-Projekt. Die haben IMHO IR-Sensoren und messen 
die Wäremstrahlung des Bodens (gleicher Level==grade Fluglage, 
http://paparazzi.enac.fr/wiki/index.php/Main_Page)

Autor: Karl Heinz (kbuchegg) (Moderator)
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Dh2k7 wrote:
> Der misst aber nur die Beschleunigung in die einzelnen Achsen, oder?
> Gibt es etwas ähnliches, was mir die absolute momentane neigung sagt?

Ein hochpräzise Kreiselplattform, die vor dem Start
sich die Lage merkt und diese immer mitführt.
Kostet aber ne Kleinigkeit.

Wozu brauchst du bei einem Segelflieger diese Werte?
Wenns nicht gerade ein Kunstflugsegler ist, dann sind
die Dinger aerodynamisch so ausgelegt, dass sie sich
ganz von alleine in eine vernünftige Fluglage bringen.

Autor: Guido Körber (Gast)
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Nein, Gravitation und Zentripetalkraft haben die unangenehme Eigenschaft 
sich nicht so leicht unterscheiden zu lassen. Um Neigung und Drehung 
voneinander zu trennen braucht man einen Beschleunigungssensor und einen 
Drehratensensor oder einen Magnetfeldsensor.

Die Beschleunigungssensoren sind mittlerweile an einem Punkt angekommen 
wo man preiswerte Sensoren die leicht einsetzbar sind bekommen kann, so 
wie den LIS03 von ST oder den SMB380 von Bosch. Drehratensensoren sind 
leider noch ziemlich teuer oder nur einachsig zu bekommen, 
Magnetfeldsensoren kommen langsam in interessante Bereiche, Alps hat da 
gerade was Neues vorgestellt.

Autor: Duck und weg (Gast)
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>Schau mal beim Papparazi-Projekt. Die haben IMHO IR-Sensoren und messen
>die Wäremstrahlung des Bodens (gleicher Level==grade Fluglage,

dh das System wir ein Problem bekommen wenn man teilweise ueber einen 
Gletscher fliegt. --> In die Tonne & Spuelen.

Autor: Alex Bürgel (Firma: Ucore Fotografie www.ucore.de) (alex22) Benutzerseite
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Analog Devices bieten auch einige Beschleunigungssensoren an.
Z.B. ADXL330

Autor: Dh2k7 (Gast)
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>dh das System wir ein Problem bekommen wenn man teilweise ueber einen
>Gletscher fliegt. --> In die Tonne & Spuelen.

Sollte hier in Deutschland nicht so oft vorkommen...

Autor: Dh2k7 (Gast)
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Wie sieht es mit Neigungssensoren, wie sie in elektronischen 
Wasserwaagen verwendet werden aus?

Autor: scw (Gast)
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Glaub mit Neigungssensoren wird man in nem Flugzeug kein erfolg haben! 
Schonmal z.B. eine Wasserwage in einem Flugzeug während einer Kurve 
benutzt? Sie zeigt, wenn das Flugzeug nicht gerade schiebt, keine 
Neigung an. Liegt daran dass die resultierende Kraft während dem 
Kreisflug senkrecht zu den Flügeln steht.
mir fällt zur Neigungsmessung gerade auch nur ein Kreiselsystem ein.

Autor: Artur Funk (Gast)
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scw: Du kannst einen Neigungsmesser nicht mit einer Wasserwaage 
vergleichen, die halten einige "G" aus.

Autor: scw (Gast)
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Es geht eigentlich auch nicht um die "G"s. Beim Kurvenflug wirkt ja 
bekanntlich die Gewichtskraft und die Zentripetalkraft. Die 
Resultierende aus beiden steht genau senkrecht auf dem Flugzeug (im 
Idealfall). Wie unterscheidet denn ein Neigungsmesser jetzt ob es sich 
um die Zentripetalkraft oder um die Gewichtskraft handelt?
Da ist mir gerade noch was eingefallen: Man könnte das ganze doch 
bestimmt irgendwie mit Gyrosensoren realisieren?!

Autor: Boxi Boxitec (boxi)
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Artur: Es geht hier nicht um etwaige Vielfache von g. Die machen einer 
Wasserwaage nichts aus. Tatsächlich verwenden wir zum Fliegen ein 
Instrument, das einer Wasserwaage sehr ähnelt. Es nennt sich Libelle und 
sieht aus wie eine gebogene Wasserwaage. Es zeigt durch eine Kugel die 
Richtung des Scheinlots an. Dadurch kann man beurteilen ob eine Kurve 
sauber geflogen wird.

Autor: Dirk R. (freak)
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In einem anderen Thread habe ich das gefunden:

Hier ein Auszug aus dem Beschleunigungsmesser ADXL202JE
A DUAL AXIS TILT SENSOR: CONVERTING
ACCELERATION TO TILT
When the accelerometer is oriented so both its X and Y axes are
parallel to the earth’s surface it can be used as a two axis tilt
sensor
with a roll and a pitch axis. Once the output signal from the
accelerometer has been converted to an acceleration that varies
between –1 g and +1 g, the output tilt in degrees is calculated as
follows:
Pitch = ASIN (Ax/1 g)
Roll = ASIN (Ay/1 g)

Autor: Boxi Boxitec (boxi)
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Das wird auch nicht das gewünschte Ergebnis liefern. Was man damit 
messen kann ist die Richtung eben dieses Scheinlotes, also der 
Resultierenden aus der Gewichtskraft und allen Luftkräften am Flugzeug, 
die im besten Fall vage Rückschlüsse auf die Lage des Flugzeuges im Raum 
zulassen.

Hier wird ein Kreiselsystem oder ein Inertialnavigationssystem aus 
Beschleunigungssensoren benötigt, die beide vor dem Start in Ruhe 
initialisiert werden müssen.

Autor: Rolf Magnus (Gast)
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> When the accelerometer is oriented so both its X and Y axes are
> parallel to the earth’s surface

Und wie machst du das automatisch im Flugzeug?

Autor: mr.chip (Gast)
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> scw: Du kannst einen Neigungsmesser nicht mit einer Wasserwaage
> vergleichen, die halten einige "G" aus.

Doch, und sogar haargenau. Wasserwagen basieren auf der 
Erdbeschleunigung, genau das selbe Prinzip wird angewandt, wenn man 
Beschleunigungssensoren als Neigungsmesser verwendet.

Autor: Guido Körber (Gast)
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Irgendwie scheinen hier einige Leute nicht zu begreifen, dass 
Beschleunigungsmessung nicht geeignet ist um zwischen Neigung und 
Beschleunigung zu unterscheiden.

Der künstliche Horizont in einem Flugzeug dient genau diesem Zweck: Dem 
Piloten die tatsächliche Lage des Flugzeuges anzuzeigen. Und dabei 
handelt es sich um ein Kreiselinstrument. Der Kreisel wird am Boden in 
Ruhelage gestartet und muss dann ständig in Drehung bleiben, damit der 
künstliche Horizont im Flug auch wirklich die Lage anzeigt.

Also Kreisel, oder Kombination von Kreisel und Beschleunigungssensor 
verwenden, Beschleunigungssensor alleine ist lustig, bringt aber nix um 
die Lage zu bestimmen.

Kreiselsensoren gibt es z.B. von Bosch Sensortec und von Analog Devices, 
letztere haben einen Sensor mit je drei Achsen Beschleunigungs- und 
Drehratensensor. Ist nur leider nicht ganz billig :(

Autor: 1234 (Gast)
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Die Gyrosensoren sind nicht wirklich geeignet einen Kreisel zu ersetzen. 
Sie haben ein viel zu grosses Rauschen und ein zu grosse Drift. Die 
Gyrosensoren brauchen noch was zusaetzlich, um die Drift rauszurechnen. 
Das es Winkelgeschwindigkeitssensoren sind, muss man einmal integrieren 
um einen Winkel zu bekommen.

Autor: drakon (Gast)
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Die Beschleunigungssensoren sind mittlerweile an einem Punkt angekommen
wo man preiswerte Sensoren die leicht einsetzbar sind bekommen kann, so
wie den LIS03 von ST oder den SMB380 von Bosch.

Wo bekommt man die denn? Finde gerade keine Bezugsquelle.

Autor: Guido Körber (Gast)
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Wird nicht ganz einfach sein die in Einzelstücken zu kriegen. Zumindest 
beim SMB380 hat man auch wenig davon, da die Bauform sehr klein ist und 
sich absolut nicht mehr von Hand löten lässt. Selbst beim Reflow-Löten 
hat man immer wieder Kurzschlüsse wenn der Prozess nicht absolut optimal 
abgestimmt ist.

Wir haben gerade angefangen mit dem SMB380 Module mit USB Schnittstelle 
zu bauen und daher praktische Erfahrungen gesammelt: 
http://codemercs.com/JW24F8_D.html

Autor: Fred (Gast)
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Hi,

wie teuer darf's denn werden? Evtl könnte man ein Differential GPS 
bauen. Für die 3D Lage bräuchte man dann aber schon drei Empfänger 
(3Punkte, die die Ebene Rumpf-Tragflächen definieren). Die Bewegungen 
sollten träge genug für diese Messung sein (ist ja kein Kunstflug), und 
wenn's kein Modellflugzeug ist, dann sind die Sensoren auch weit genug 
auseinander.
Gruß

Fred

Autor: Gast (Gast)
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Frag doch mal im Microkopter-Forum, die beschäftigen sich ständig mit 
dem Thema.

 http://forum.mikrokopter.de/

Autor: Michael (Gast)
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