Uzayda manyetometre
Bakın, yakın zamanda arduino ile deney yapmak için bir manyetometre satın aldım, bir cubesat için biraz sinek bilgisayarı yapmaya başlamak istiyorum (bu cubesat'ın bir iyon motoru var, bu yüzden itme gücü var). Manyetomentörün Azimut'unu okumaya başladım ve her şey yolundaydı, sorum şu: Manyetometrenin sinek bilgisayarlarında kullanımı nedir? Kuzeyi bir pusula olarak mı yoksa sadece X ekseni hareketini tespit etmek için mi? ve: Uzayda bir Manyetometre yeryüzünde olduğu gibi eşit mi çalışıyor? Sanırım hayır, bcs algılamak için dünyanın Manyetik alanını kullanıyor, değil mi? Ben de bir ivmeölçer + jiroskop satın alıyorum, böylece hareket ve hız ekseninin geri kalanını nasıl tespit ettiğimi biliyorum. Bu yüzden bu kullanımı Magnetomenter'da buldum.
Herhangi bir yardım veya belge için teşekkürler.
Yanıtlar
Bu konuda uzman değilim ama bence bu doğru. Sorunuz, Arduino tarzı sensörler ve algoritmalarla uzayda bir manyetometrenin kullanılmasıyla ilgili, bu yüzden yardımcı olacak bazı bağlantılar sağlayabilirim.
Kilometre büyüklüğünde bir oda gibi yerel bir alanda yeryüzünde insanlar, yönü belirlemek için cayro sinyallerini kullanan algoritmaları için bir temel oluşturmaya yardımcı olmak için manyetometreleri kullanmaya çalışıyor .
Bir jirodan gelen bir sinyal akışı size son 5 saniyede yaklaşık 20 derece ccw döndüğünüzü söyleyebilir, ancak "neye göre 20 derece?" soru. Cevap "Beş saniye önce nereye işaret ediyorsan oradan." Jiroskoplarla uçtuğunuz sürece, yalnızca şu anda nereye işaret ettiğinizi görmek için önceki değişiklikler listesine her değişikliği eklemeye devam etmeniz gerekir.
Jiroskoplarda her zaman hata ve ofsetler vardır, olmadıklarında döndüklerini düşünebilirler, farklı eksenlerdeki dönüşleri yanlış karıştırabilirler veya ivmeleri, özellikle hobi projelerinde kullandığımız dönüşler olarak yanlış yorumlayabilirler .
Bu yüzden insanlar arkadaşımız Dünya'ya ve onun sabit manyetik alanına dönüyor çünkü yerel olarak sabit bir yönü gösterme eğiliminde.
Birikmiş cayro hataları pusula yönünden çok fazla sapmaya başladığında, tutum tahmin edilebildiği kadarıyla pusula bilgisiyle birleştirilir veya sıfırlanır. Her algoritma farklıdır.
Sorun, pusulanın size orta enlemlerde çapraz olarak yerden yukarıya doğru bakan manyetik alan yönü etrafında dönüş hakkında hiçbir şey söyleyememesidir.
- Basit pusula iğneleri, manyetik daldırma ile testere yapmak yerine nasıl düz kalır? Kutupların yakınında bile düzler mi?
Neyse ki dostumuz Dünya bize ikinci bir sabit alan, yerçekimi veriyor ! 1 Rotasyonel olmayan sabit bir çerçeve oluşturmak için yerel manyetik alanın eksenini ve yerel yerçekimi alanının eksenini kullanabiliriz.
Sorunlar:
Yerdeki demir, kayalar veya binalardaki demir gibi herhangi bir ferromanyetik malzeme (örn. Betonarme inşaat demiri) yerel manyetik alanı bozacaktır.
- Avustralya'da 20 derecelik manyetik sapmaya neden olan "batık bir nesne" var mı?
Dünya da manyetik alanıyla oyun oynuyor!
- Jeomanyetik bir fırtına bir pusulayı gözle görülür şekilde saptırır mı?
- “2016'da Güney Amerika'nın altında meydana gelen beklenmedik jeomanyetik darbe” nin doğası nedir?
diğer gezegenler gibi!
- Güneş rüzgarı, gece yarısı Mars'ta garip manyetik darbelere nasıl neden olabilir?
- Mars'ın gece yarısı garip manyetik darbeleri; güneş rüzgarının yanı sıra diğer olası nedenler nelerdir?
- Şimdi Mars UV'de gecede 3 kez titreşiyor, bu dalgaları basit terimlerle açıklayabilir mi? Bu dalgalar Dünya'da mı oluyor?
Düşük maliyetli hobi veya cep telefonu pusula modülleri yetersizdir:
- Cep telefonlarındaki pusula çipleri neden sık sık kalibrasyon gerektirir?
- HMC5883L 3 Eksenli Dijital Pusula çipindeki manyetikliği giderme özelliği nasıl doğru bir şekilde kullanılır?
İvmeölçerler gibi:
- Garip davranan MPU6050 hızlanma / gyro gürültüsü - bunu ne yapıyor olabilir?
- İvmeölçerden sapma mı? Hayır! Peki bu denklemler aslında ne anlama geliyor? alınan ders: insanların bloglarında okuduğunuz her şeye inanmayın; güven, ama doğrula (yanlış isim uyarısı!)
Daha fazla arka plan:
Jiroskopların (bazen ivmeölçerlerle birlikte) mutlak işaret için uygulanmasına bazen cayro pusula denir.
- Curiosity, yüksek kazançlı antenini gerçek zamanlı olarak nasıl işaret edeceğini ve hareket ettireceğini nasıl biliyor?
- Gyrocompass nedir ve bir gezegen gezgini tarafından nasıl kullanılabilir?
- Normal manyetik pusula ve jiroskop pusulası dışında başka pusula türleri var mı?
Büyük uçuş genellikle çok farklı kaynaklardan birkaç farklı veri akışının birleştirilmesini içerir. Görüş sistemlerinden hareket algılama ve pıtırtı tanıma, böcekler ve kuşlar tarafından kullanılır ve bazı drone uçuş algoritmaları, radar (radyo veya akustik pingler) doppler (radyo, ses), alan haritalama için lazer tarayıcılar da hobi düzeyinde keşfedilebilir ve keşfedilebilir. yanı sıra.
- Örneğin , lazer tarayıcılarda ve LIDAR sistemlerinde en yaygın olarak hangi dalga boyları kullanılır?
İspata 1 not eklendi; Yerçekiminden "aşağı" yörüngede olanlar için mevcut değil!
Kübikatlarda bulunan manyetometre, genel olarak yerel toprak manyetik alan vektörünün ölçülmesi için tutum belirlemede kullanılır. İki fiziksel miktarların (genellikle manyetik alan ve güneş pozisyonu) ile ilişkili 4 vektörleri gerekir (Triad) en temel tutumu belirleme algoritması uygulamak için, iki tane sensör ve yörünge yayılma, atıfta bulunmak sureti ile diğer iki görülmektedir 1 .
Referans güneş vektörü, belirli bir yörüngenin güneş konumu tahmin edilerek kolayca arşivlenir. Manyetik vektör referansı, yörünge bilgisine ve bir Dünya manyetik modeline (dünya manyetik modeli-WMM veya Uluslararası Jeomanyetik Referans Alanı - IGRF gibi) ihtiyacınız vardır.
1 Tutum belirleme için, esasen, belirli bir atalet referans sistemine (örn: ECI - Dünya Merkezli Atalet) ulaşmak için uydu gövdesine sabitlenmiş koordinat sistemine uygulamak üzere bir rotasyon operatörü (örneğin bir kosinüs matrisi) bulmanız gerekir. Her iki koordinat sisteminde açıklanan bir vektörle (bileşenler) (uydu gövdesindeki "gözlem vektörü" ve referans sistemindeki bir "referans vektörü"), bazı belirsizliklerle birlikte rotasyon operatörünü belirleyebilirsiniz. İki sistemde açıklanan iki vektörle çalışabilir (iki gözlem ve iki ref) bu belirsizlikleri çözebilirsiniz.