¿Las pantallas de altitud de la cabina del Apollo LM tuvieron en cuenta el ángulo de puntería del altímetro de radar?

El Apollo LM tenía un altímetro de radar que era particularmente crítico en las etapas finales del aterrizaje. Se puede configurar en dos ángulos de cabeceo diferentes, ya sea apuntando hacia atrás 24º para usarse durante la primera parte del descenso cuando el LM se inclinó mucho hacia atrás, o apuntando directamente hacia abajo para la aproximación final.

A medida que el LM cabeceaba y giraba durante sus maniobras de descenso finales, el haz del radar inevitablemente barría el terreno lunar. Esto produciría dos fuentes de error: la diferencia de altura entre el punto de contacto del haz y el terreno directamente debajo del LM, y el "factor de coseno" fuera de ángulo (el haz del radar sería la hipotenusa de un triángulo rectángulo con la altitud como el lado adyacente, haciéndose más larga a medida que la actitud de la nave espacial se alejaba más de la vertical).

Obviamente, la variación del terreno realmente no podría tenerse en cuenta (¿o podría? ), pero el sistema de guía LM sería consciente de su actitud de cabeceo y balanceo en relación con la vertical local, por lo que podría factorizar el coseno para una mejor estimación de la altitud correcta.

El LM generalmente no cabecearía ni alabearía más allá de 20º en la fase terminal del vuelo, por lo que el error del coseno no sería superior al 13% (a 20º de cabeceo y 20º de alabeo) y normalmente mucho menos, probablemente alrededor del 3,5% cuando el comandante tomó control manual.

¿Se corrigieron las cifras de altitud presentadas a la tripulación por los instrumentos en el LM para la actitud del LM?

† La computadora de guía incluía una representación 2-D muy cruda y de baja resolución de una sección transversal del terreno en el lugar de aterrizaje esperado, que posiblemente podría usarse para corregir la altitud del terreno en la dirección descendente, pero sería inútil en el mejor de los casos. la dirección del rango cruzado.

Me pregunto si existe la posibilidad de que la respuesta sea tanto "no" como "sí", es decir, la posibilidad de que los procedimientos hayan cambiado entre las misiones.

Respuestas (2)

Sí y No. Los datos de altitud presentados en el indicador de altitud (tapímetro) dependen de la configuración del interruptor de selección de modo.

Interruptor MODEL SEL

LGD RADAR: Se muestran la altitud del radar, la tasa de altitud...

PGNS: se muestran la altitud calculada por LGC, la tasa de altitud...

AGS: se muestran la altitud calculada por AGS, la tasa de altitud...

Fuente: LM Apollo Operations Handbook Volumen I , página 3-22

Entonces, con el interruptor en la posición LDG RADAR, los datos provienen directamente del radar de aterrizaje, como lo describió Organic Marble, que no tiene en cuenta la actitud del LM. En la posición AGS, los datos provendrían de la computadora de respaldo en el LM, que ni siquiera tiene una interfaz con el LR. Entonces, la altitud se determina puramente a partir del vector de estado, que se actualiza con los datos del acelerómetro.

Pero en la posición PGNS, que era la posición nominal para el interruptor durante el descenso (ver, por ejemplo, Apollo 12 LM Timeline Book, página 5), ​​los datos provienen del Apollo Guidance Computer, que incorpora datos LR en sus cálculos de vectores de estado. En ese proceso se tiene en cuenta la actitud del LM y la posición del radar de aterrizaje (posición 1 o 2). La altitud mostrada se deriva entonces del vector de estado. (Fuente: Plan de operaciones del sistema de orientación para la luminaria 1E, Ecuaciones de orientación figura 3.4.3.3 y página 5.3-72)

Para responder a su pregunta secundaria, comenzando con el Apolo 14 (consulte Luminary Memo # 147 ), el AGC tuvo la capacidad de dar cuenta de un perfil de terreno simple antes del lugar de aterrizaje. En términos de altitud, esto significa que el número mostrado (en modo PGNS) sería la altitud sobre el lugar de aterrizaje y no la altitud actual (con o sin tener en cuenta el ángulo de cabeceo o balanceo).

AFAIK todo lo que dices es correcto. Simplemente tomé la pregunta literalmente "¿el altímetro del radar tiene en cuenta el ángulo de puntería", no el vector de estado? Has respondido mejor a la parte en negrita. Buena respuesta, +1
Es cierto que miré principalmente la parte en negrita que es ligeramente diferente del título de la pregunta.
Esta sería una respuesta definitiva para mí si incluyera una cita para la declaración "en ese proceso se tiene en cuenta la actitud del LM y la posición del radar de aterrizaje (posición 1 o 2)". (@OrganicMarble, actualicé el título para alinearlo mejor con mi pregunta real).
Veo que el modelo de terreno se bloquea una vez que se ingresa P66, así que al menos eso es algo de lo que no debo preocuparme :)
@RussellBorogove Agregué una fuente para los cálculos que se realizan para incorporar las medidas de LR en el vector de estado.
Excelentes recursos, gracias!

No.

La "altitud LM" calculada a partir del rango de inclinación del radar de aterrizaje solo se corrige para los ángulos del haz del altímetro, no para los ángulos de actitud del vehículo.

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El LGC utiliza los ángulos de haz del altímetro para calcular la altitud del LM a partir de la salida del rango inclinado del LR.

Fuente: LMA790-3 -MANUAL DE OPERACIONES LM APOLLO págs. 2.2-25 y 2.2-26

En la Figura 2.2-9 puede ver la altitud yendo directamente a las pantallas de la tripulación desde el Ensamblaje de Electrónica. No hay entrada en este procesamiento para la actitud del vehículo. Viene sólo del radar.

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No estoy convencido. El documento habla constantemente sobre el "rango inclinado" como el valor proporcionado por el radar de aterrizaje y sobre la visualización de la "altitud".
Si puede proporcionar una referencia que muestre que la actitud del vehículo se usa para calcular la altitud que se muestra en la posición del interruptor RADAR DE ATERRIZAJE, tampoco podría "convencerme".
Si pudiera proporcionar una referencia que indique que la pantalla marcada como "altitud/rango de encuentro" en realidad muestra el rango de inclinación, votaré esta respuesta.