Des Variomètres Avec Accéléromètres Pour Demain ?

[DT38]

J’ai vu un article technique tres interessant sur le site de cambridge

 

L’auteur explique tout l’intérêt de 2 accéléromètre présent dans le vario 302, ceux-ci permettrait d’améliorer la compensation des vario à antenne ou électronique. :lol:

 

Un programme (subtil…) utilisant les données des accéléromètres devrait permettre de diminuer les « fausses » informations dues aux rafales horizontales .

 

Si cela marche,cela devrait nous éviter quelques mise en spirale pour rien…

 

 

http://www.cambridge-aero.com/tech_talk.htm

 

Q. You use a two-axis accelerometer as part of the vario circuit? What is that doing? Are you integrating to get the lift component on one axis and using the other orthogonal axis to do the TE correction? Of course you take vectors as the glider could be pitching. What puzzles me is that the web page says the accelerometers are used to supplement [data from] the pressure sensors used to get altimeter and airspeed. Surely you mean for the vario which derives its info from altitude, airspeed, and TE probe.

A. The pilot's "backside" is sensitive to the "feel' of the air. Good pilots make use of this sensitive, high-bandwidth information channel to aid their flying. Our goal is to make the audio variometer time-correlated with the pilot's "backside". We feel this will make it easier for pilots to understand the signal coming from their butts. However, unless we address problems such as sensitivity to horizontal gusts, we will drive pilots crazy with manic audio noise.

Vertical and fore/aft acceleration are sensed over a +/- 2 g range with ~ 10 bit resolution. The data rate is ~ 50 samples per second for each axis. This means accelerations can be combined with pneumatic signals at an early stage in digital signal processing. Here is an example of how a vertical axis accelerometer can be used to improve TE variometer performance:

Do a 1.5-g pull-up into a thermal. The TE probe provides first-order compensation for the glider's Total Energy. However, the 1.5-g pull-up requires that the wings produce both extra lift and induced drag. The TE probe cannot account for the energy loss due to extra induced drag. Given a perfectly compensated TE probe, you will see a real negative vario deflection proportional to wing loading. For a given mass, vertical acceleration is proportional to wing loading, so it can provide a second-order correction to the variometer reading. This enhancement is described in US patent # 5,175,540. It should make thermal entry and centering easier.

Here is an example of how a fore/aft-axis accelerometer MAY help reduce a TE vario's sensitivity to horizontal air mass gusts:

An interesting experiment is to switch the vario input from the TE probe to a static port while climbing in a thermal. If you keep a steady hand on the stick, you will find the audio is less jittery when connected to the static port. This is because the TE probe is equally sensitive to changes in dynamic and static pressure.

Gliders are fun because they are very slippery along the fore/aft axis. In smooth air, fore/aft acceleration is just the first derivative of airspeed. A horizontal gust causes a rapid change in measured airspeed without a corresponding change in fore/aft acceleration. It SHOULD be possible to utilize the fore/aft acceleration to discriminate between actual changes in the glider's Total Energy (referenced to ground coordinates), and apparent energy changes due to the short-term gusts that affect dynamic pressure.

At present we don't have enough data to design a variometer algorithm that fully utilizes acceleration as well as pneumatic signals. We will use the 301 and 304 with special software to record high bandwidth sensor outputs during normal glider flight in a variety of conditions. Based on analysis of this data, we will attempt to improve on the traditional TE Variometer.

We are very encouraged by the variometer performance we've already obtained with fairly simple filter algorithms. Because we have not yet incorporated acceleration readings in the variometer design, we cannot predict the time scale for future software performance upgrades.

[FlecheBleu]

Il y a quelques années Francis Svobodny (j'èspere ne pas écorcher son nom) à développer un truc dans le genre

peut ètre pourrait -il nous donner son retour d'expérience...

francis si tu nous lis...

François sur ventus NAPADELIS :lol:

Modifié le 28 septembre 2006 par FlecheBleu

[JMC]

Bonjour a tous,

 

Il y a une trentaine d'années, lors du congrès OSTIV des championnats du monde Vrsac (ex Yougoslavie), votre serviteur a présenté une conférence intitulée (à peu près) "INFLUENCE DE L'ACCELERATION SUR LA COMPENSATION A ENERGIE TOTALE".

 

En effet, lors de la mise au point d'une antenne de compensation tri-dimensionnelle peu sensible à l'attaque oblique (deux mémoires aux Arts et Métiers –dont un de moi- et un mémoire au Polytechnique de Turin, sous ma direction), j'ai observé des anomalies lors du développement des films (caméra super 8mm montée dans un Libelle). Sous la direction de Piero Morelli, j'ai approfondi la question et présenté ce mémoire, qui a suscité beaucoup de perplexités et d'avis négatifs. Mais je suis habitué aux batons dans les roues, surtout venant de la part de ceux qui ne font rien et qui voudraient que rien ne change.

 

Les calculateurs modernes (à l'époque ce mot n'existait même pas) peuvent intègrer des accéléromètres et effectuer facilement cette correction.

 

Je suis curieux de savoir ce que l'on obtient... Merci de me tenir au courant

 

PS: je n'ai pas copie de cette conférence, mais l'OSTIV l'a certainement.

 

J. M. Clément

[2Ailes]

Dans notre planeur nous avons un Cambridge 302 branché sur les statiques avec la compensation électronique, ça marche très bien

[DT38]

D'apres ce qu'il est dit sur leur site, les accelerometres ne sont pas utilisés.

 

A priori cela se voit dans le cas d'une brusque accélération de vitesse du à une rafale:

le vario compensé donne une montée brutale alors qu'un vario branché sur les statiques ne voit rien...

j'ai les 2 dans mon planeur, cet effet est tres net.

 

Ceci dit, si cambridge n'a pas encore utilisé les accelerometres, c'est que la compensation due a la variation instantanée de vitesse air sans "vrai" variation de vitesse n'est peut etre pas tres imple à calculer???