¿Cómo estima el IRS el tiempo de alineación?

En los aviones modernos, por ejemplo, A320, una vez que el IRS comienza el proceso de alineación, hay un mensaje ECAM que indica el tiempo de alineación, por ejemplo IRS IN ALIGN <7 MIN.

¿Cómo puede el IRS estimar el tiempo de alineación? Por lo que entiendo, la alineación generalmente se realiza utilizando un filtro de Kalman, que lleva el estado del sistema a una convergencia. ¿Hay algo en el algoritmo que produzca el tiempo de convergencia?

Respuestas (2)

El tiempo restante está predeterminado: una función de tiempo preestablecido que se lleva a cabo. En realidad , puede seguir alineando durante más tiempo (más sobre eso más adelante), pero en lo que respecta a la precisión requerida, estaría perdiendo el tiempo a menos que el avión esté en una latitud alta.

[El modo ALIGN] requiere 10 segundos de inicialización durante los cuales se completa el BITE inicial y diez minutos de alineación caracterizada por un filtro Kalman. Las ganancias del filtro son funciones predeterminadas de tiempo de alineación desarrolladas para un error de alineación final óptimo que considera las características del ruido del sensor y las perturbaciones de la aeronave que pueden ocurrir durante la alineación, como ráfagas de viento, reabastecimiento de combustible y carga de pasajeros. [...]

La alineación fina: la implementación utiliza un filtro Kalman de siete estados con un programa de ganancia preestablecido para realizar la función de alineación.

— DTIC ADA143244: Avances en los sistemas inerciales Strapdown. Serie de conferencias celebrada en Atenas, Grecia, los días 14 y 15 de mayo de 1984, en Roma, Italia, los días 17 y 18 de mayo de 1984 y en Copenhague, Dinamarca, los días 21 y 22 de mayo de 1984 https://apps.dtic.mil/sti/citations/ADA143244

ejemplo boeing

Antes del 777 y 787, las selecciones del modo INS eran OFF, ALIGN, NAVy ATT.

  • Pasar de OFFa ALIGN(momentáneamente) entonces NAVes la alineación de ~7 minutos
  • Ir de NAVa ALIGN(y volver a ingresar a la posición actual) y luego volver a NAVes una alineación rápida (~ 30 segundos) entre vuelos
  • Ir de OFFa ALIGN (y permanecer allí) se usa en latitudes altas (para el Boeing 747-400, eso es entre 70°12.0' y 78°15.0'), y toma un mínimo de 17 minutos (después de lo cual NAVse selecciona).

Ahora, ¿de dónde salió este 17?

Ese último punto es donde se vuelve más interesante y luego más claro al retroceder en el tiempo:

Dado que en la época del 747-400 la tecnología era bien conocida y ya no era nueva, los manuales de vuelo comenzaron a omitir lo que sucede exactamente en el proceso de alineación, a diferencia del manual del Carousel IV, el primer INS que se instaló como equipo predeterminado .

El manual del Carrusel IV explica los submodos de alineación del INS 8hasta 0, que se contaron hacia atrás; con eso en mente, vea este extracto:

ingrese la descripción de la imagen aquí

Como puede ver, se puede dejar que el C-IV realice otros cinco (5) pasos predeterminados de 3,4 minutos cada uno (3,4 por 5 es 17) para mejorar aún más la alineación; esto muestra más claramente cómo la alineación se basa en pasos basados ​​en el tiempo.

En los 777 y 787 más nuevos con solo OFFy ONselecciones, la unidad decide por sí misma si está en latitud alta o no, y en base a eso mostrará el tiempo restante predeterminado.

¿Conoces la función para determinar el tiempo de alineación? IIRC es una función de la latitud, lo que resulta en tiempos de alineación más cortos cuanto más cerca esté del ecuador.
@Bianfable: Encontré más detalles sobre los pasos de tiempo y la alineación de alta latitud, vea la actualización :)

La alineación de un IRS se realiza mediante la "nivelación" matemática de los acelerómetros y la brújula giroscópica para determinar el norte verdadero. Como se trata de un proceso puramente matemático, es bastante simple predecir qué tan cerca está de una solución... un poco como instalar un software en su PC donde le da una cuenta regresiva de progreso.

Instalar un software es escribir una cantidad predeterminada de datos en un disco. Entonces, si conoce la velocidad a la que escribe los datos, sabe cuánto tiempo llevará. Para la alineación del IRS, no conoce el estado final, por lo que no podría saber cuánto tiempo llevará alcanzar el estado final
Las medidas de la brújula giroscópica caen, por lo que dado que los RLG detectarán la magnitud, lo que dicta el tiempo de alineación, estoy seguro de que no es demasiado difícil calcular cuánto tiempo llevará terminar la brújula giroscópica y, por lo tanto, la alineación.
"Instalación de software en su PC". Obviamente, no usa Windows y sus estimaciones notoriamente incompletas del tiempo restante...