¿Es posible que un indicador de actitud indirecto (ruso) funcione en 3D sin volcarse?

Para obtener una referencia del indicador de actitud directo e indirecto, consulte ¿Cómo es posible una confusión entre los indicadores de actitud occidentales y rusos? y https://www.skybrary.aero/index.php/Western_and_Russian_Artificial_Horizon_Formats .

Se pueden hacer que los indicadores de actitud directos (occidentales) funcionen sin dar vueltas, o incluso se pueden convertir en una "bola de navegación" que también muestra información direccional:

Instrumentos del F-4 PhantomVea el indicador de actitud en el centro, Fuente y Fuente . O, alternativamente, mire la bola de navegación de Kerbal Space Program.

¿Es posible lo mismo con el indicador de estilo indirecto? Si uno juega DCS, debe saber que este estilo de indicador siempre caerá al maniobrar a 90 grados sobre el horizonte, aunque el giroscopio no tiene límite de cardán.

Esto es comprensible, porque de lo contrario el indicador debe mostrar el horizonte al revés... ¿o me estoy perdiendo algo? ¿Hay alguna otra forma que me perdí que pueda solucionar este problema, o los indicadores de actitud indirectos no pueden representar la orientación 3D completa, como una bola de navegación?

Respuestas (1)

Sí. En realidad es más fácil.

Solo considere el hecho de que un indicador indirecto consta de dos partes móviles separadas con un grado de libertad cada una, en lugar de una con dos (o incluso tres para la bola de navegación) DoF. En lugar de una pelota, el indicador de paso puede ser un anillo con rotación continua, así:

AGD-1

Tenga en cuenta que la mayoría de los indicadores de actitud modernos tienen un sensor remoto (separado), con el indicador impulsado mecánicamente por pequeños servos (como el AGD-1 que se muestra en la imagen) o, por supuesto, renderizado digitalmente. Esto facilita aún más las cosas: el bloqueo del cardán es un problema separado del sensor (se evita con un mecanismo de seguimiento, que se muestra aquí a la izquierda), mientras que la indicación se puede hacer como queramos. Puede tener fácilmente un tono continuo y un balanceo continuo.

Sin embargo , esto no suele hacerse (en ninguno de los dos tipos de indicación) y se trata de una cuestión de convención más que de limitaciones técnicas. Si permitimos ángulos libres, la actitud se vuelve ambigua: cabeceo ±180° con balanceo cero es lo mismo que cabeceo 0 con balanceo ±180°. Por este motivo, la convención es que el cabeceo se limite a ±90°, por lo que solo es válida la segunda de estas indicaciones. La consecuencia necesaria es que el balanceo "cae" al pasar de ±90° de cabeceo. Al mismo tiempo, el indicador de tono simplemente invierte la dirección (y mecánicamente puede ser un semicírculo).

Como resultado, verá constantemente un balanceo de 180°, paso cero, sin importar cómo llegue a él: mediante un semibucle o rodando. Esto es razonable dado que la laminación continua es mucho más común.

Veo. Entonces, ¿significa esto que los indicadores indirectos no son buenos para, por ejemplo, los vuelos espaciales?
@Carl, "bien" es lo más claro para el piloto. Este no es un asunto trivial, incluso para los propios pilotos (las pruebas objetivas pueden mostrar resultados diferentes a los que los pilotos creen intuitivamente). De hecho, se demostró que la indicación indirecta es significativamente mejor (en términos de tasa de error), esp. en actitudes inusuales. Así que no estoy seguro de que navbal sea mejor para nada. En aviación, dividir cabeceo/alabeo (AI) y guiñada (HSI/brújula) tiene mucho sentido: uno es "volar", el otro es "navegar". Del mismo modo, se puede argumentar que el control de cabeceo y balanceo son sustancialmente diferentes...
...para el piloto y debe tratarse (y por lo tanto indicarse) de manera diferente/por separado. Pero en el espacio, toda la imagen mental puede ser diferente, y la indicación debería reflejar eso.
Estaba pensando que la bola de navegación puede representar un marco de referencia inercial, mientras que un estilo indirecto asume que hay un "plano de tierra" para hacer referencia y, por lo tanto, no es útil en el espacio. Obviamente, estoy de acuerdo en que esto es cierto para la aviación.