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25. März 2017: Von Peter S an Wolfgang Lamminger

Ah, ok. Das liest sich in meinem POH etwas anderes. Das steht:

"When AHRS is required to meet the items listed in the minimum operational equipment
(serviceable) table in Section 2.13 - KINDS OF OPERATION, operation is prohibited
in the following areas: [Magnetische und Geographische Pole]"

Unter 2.13 findet sich dann als Voraussetzung für IFR-Operations:

"Second attitude gyro (both, on G1000 PFD and backup)"

Mit anderen Worten: Legal IFR fliegen ist nicht drin.

Das wundert micht aber inhaltlich. Zum AHRS steht im POH folgendes:

"The Attitude and Heading Reference System (AHRS) uses GPS, rate sensors, air data, and magnetic variation to determine pitch and roll attitude, sideslip and heading."

Das AHRS ist also eine Blackbox, die aus dem Input einer Hand voll Sensoren mit einem unbekannten Algorithmus Attitude und Heading bestimmt. Jetzt kann ich mir beim Heading ja noch vorstellen, wie man algorithmisch zusammen mit Uhrzeit, GPS-Daten und Tabellen den Output mittels des Erdmagnetfelds verplausibiliert. Aber Attitude? Das sollte doch nicht vom Magnetfeld abhängen, oder? Wie Du schreibst reicht ja das Modell einer flachen Erde (vielleicht bei langen Flügen noch mit den GPS-Daten korrigiert).

Ich bin etwas ratlos, wie ich in der Praxis damit umgehen kann, ausser auf wirklich bombensicheres Wetter zu warten. Aber es ist natürlich schon einmal gut zu wissen, dass der AI nicht einfach aussteigt.

25. März 2017: Von Andreas KuNovemberZi an Peter S

Wenn man den Vektor der Feldlinien des Erdmagnetfeldes misst, dann kann eine Attitude daraus ableiten oder zumindest die Beschleunigungssensoren überprüfen. Dass dies bei ziemlich waagrechten [EDIT: senkrechten, Danke Olaf] Feldlinien nicht mehr gur funktioniert ist plausibel.

26. März 2017: Von Peter S an Andreas KuNovemberZi

Hmm. Das macht ein AHRS? Wirklich? Das würde ja bedeuten, dass kurzfristige Schwankungen im Magnetfled (wie Paxe mit Magneten in der Tasche oder bestimmte Bodeninstallationen) den AI beeinflussen könnten.

Aber einmal angenommen das stimmt und man hätte einen Vektor und kennt die Flugzeuglage relativ zu selbigem. Dann hat man ja bereits die Lage im Raum, da Höhe und laterale Position ebenfalls bekannt sind (woraus sich die Richtung des Magnetfeldes abgleiten lässt) - völlig egal wie gross die lateralen oder vertikalen Komponenten des Vektors nun sein mögen, oder?

Ich glaub ich muss mich mal schlau lesen. Kennt jemand einen AHRS 101 / for Dummies Guide?

26. März 2017: Von Name steht im Profil an Peter S
https://www.spartonnavex.com/ahrs/

Ist zwar eine andere Firma, erklärt aber AHRS ganz gut
VG
Thomas
26. März 2017: Von Peter S an Name steht im Profil

Super. Danke!

26. März 2017: Von Olaf Musch an Andreas KuNovemberZi Bewertung: +1.00 [1]

Dass dies bei ziemlich waagrechten Feldlinien nicht mehr gur funktioniert ist plausibel.

Äh, anders herum, oder?

Am (magnetischen) Äquator laufen die Feldlinien waagerecht (parallel zur Erdoberfläche), am magnetischen Pol senkrecht.

Und DORT hast Du ja mit der Kompassnadel die Probleme, dass sie "in die Erde" zeigt.

Kreisel wiederum interessieren sich nicht für Feldlinien, sondern für ihre Lage im Raum. Wer also am Äquator die Kreisel startet und dann non-stop zum Pol fliegt, bekommt genauso Abweichungen in der Anzeige, wie der, der am Pol seine Kreisel hochfährt und dann zum Äquator fliegt.

Oder verstehe ich da was falsch?

Olaf

26. März 2017: Von Johannes König an Olaf Musch

Korrekt.

Wobei das natürlich zunächst nur für rein mechanisch arbeitende Instrumente gilt. Ein G1000 hat als integriertes Gerät ja gerade den Vorteil, dass wesentlich mehr Informationen zur Verfügung stehen. Interessant wird es da, wo sich Eingangsdaten widersprechen, da dann die Fehlertoleranz de hinterlegten Algorithmen greift. Von dem her würde ich die Einschränkungen von Garmin durchaus ernst nehmen, auch wenn mir hier die praktische Erfahrung fehlt.

26. März 2017: Von Olaf Musch an Johannes König

Was mich wundert, ist, warum man nicht - bei der heutigen Technik - anhand der GPS-Daten auf die Neigung der Magnetfeldlinien rückschließen und dann daraus eine (elektronische) Anzeigekorrektur des AHRS ermitteln kann.

Dass das mit Kreiseln nur mittels Neureferenzierung (also nur bei Boden- bzw. Horizontsicht) geht, ist klar.

Olaf

26. März 2017: Von Andreas KuNovemberZi an Olaf Musch

"

Dass dies bei ziemlich waagrechten Feldlinien nicht mehr gur funktioniert ist plausibel.

Äh, anders herum, oder?

Am (magnetischen) Äquator laufen die Feldlinien waagerecht (parallel zur Erdoberfläche), am magnetischen Pol senkrecht.

Und DORT hast Du ja mit der Kompassnadel die Probleme, dass sie "in die Erde" zeigt.

Kreisel wiederum interessieren sich nicht für Feldlinien, sondern für ihre Lage im Raum. Wer also am Äquator die Kreisel startet und dann non-stop zum Pol fliegt, bekommt genauso Abweichungen in der Anzeige, wie der, der am Pol seine Kreisel hochfährt und dann zum Äquator fliegt.

Oder verstehe ich da was falsch?

Olaf

"

Da hast Du natürlich recht, Olaf!

26. März 2017: Von Sebastian G____ an Andreas KuNovemberZi

Wer also am Äquator die Kreisel startet und dann non-stop zum Pol fliegt, bekommt genauso Abweichungen in der Anzeige, wie der, der am Pol seine Kreisel hochfährt und dann zum Äquator fliegt.

Nicht ganz, ein klassischer künstlicher Horizont richtet sich sehr langsam schon nach der Schwerkraft aus. Das funktioniert in der Praxis sehr gut weil man durch Kompass, turn coordinator etc. langfristig tendenziell doch geradeaus fliegt. Wenn man aber dauerhaft immer im Kreis fliegt zeigt der klassische Horizont nach einer ganzen Weile zu wenig bank an.

Das System braucht man auch denn nicht nur der Flug vom Pol zum Äquator wäre ein Problem sondern das Flugzeug in der Atmosphäre dreht sich auch mit der Erde und dadurch würde der Horizont je nach Breitengrad nach einiger Zeit nichts brauchbares mehr anzeigen.

Was mich wundert, ist, warum man nicht - bei der heutigen Technik - anhand der GPS-Daten auf die Neigung der Magnetfeldlinien rückschließen und dann daraus eine (elektronische) Anzeigekorrektur des AHRS ermitteln kann.

Ansätze in diese Richtung gibt es auch. Aber auch solche Ansätze mit intensiver GPS Nutzung können größere Probleme verursachen, siehe Phenom 300:

https://blog.foreflight.com/2016/06/08/faa-advisory-gps-interference-testing/

27. März 2017: Von Peter Schneider an Olaf Musch

Ganz so einfach wäre das nicht.

Der Magnetpol wandert unvorhersehbar, deshalb kann z.B. die Inklination oder Deklination nur bis 2018 in dem o.a. Rechner geschätzt werden. Diese Information liefert ein GPS nicht. Das würde einen Datenbankzugriff mit vorberechneten Zahlen erfordern.

Ein AHRS muss vor Inbetriebnahme kalibriert werden, damit die horizontale und vertikale Feldkomponente möglichst genau mit der Länge und Breite am Betriebsort synchronisiert wird. Ob und inwieweit sich das dann bei zurücklegen großer Strecken selbst nachkalibriert, weiß ich nicht. Könnte mir aber denken, dass dies nicht ohne weiteres in einer EFIS-Software berücksichtigt ist.

29. März 2017: Von Mark Juhrig an Sebastian G____

Ergänzend zu der möglichen Verknüpfung aller zu Verfügung stehenden Sensorinformationen um das qualitativ beste Ergebnis zu erhalten (prefect Attitude, Heading, ...):

Wenn z.B. für die Erzeugung der Flugzeuglage im Raum (Attitude) alle möglichen Sensorinformationen genutzt werden (XYZ-Drehratensensoren, XYZ-Beschleunigungssensoren, XYZ-Magnetfeldsensoren, Richtung, Höhe, Position vom GPS), dann muss bei der Entwicklung entweder für jeden möglichen Sensorausfall ein alternativ Algorithmus entwickelt (und verifiziert) werden oder die Horizontanzeige bleibt bei dem ersten ausfallenden Sensor dunkel.

Daher ist es verständlich (und sinnvoll), wenn nur die auch wirklich notwendigen Sensoren für eine bestimmte Anzeige verwendet werden, damit es am Ende 1. Bezahlbar und 2. Die entsprechende Anzeige auch verfügbar ist, wenn man sie braucht.

IBM hat das Problem übrigens vor vielen Jahren sehr schön „persifliert“:

29. März 2017: Von Andreas KuNovemberZi an Mark Juhrig

Mein Aspen kennt auch noch die Stufe "Cross Check Attitude". Es gibt also nicht nur aus und an. Möglichst viele Parameter zu verwenden, darunter primäre und sekundäre (zur Plausibilität) und im Falle abweichender Werte auf eine reduzierte Genauigkeit hinzuweisen ist aus meiner Sicht ein sehr guter Ansatz. Ob das das G500/600/1000 so oder so ähnlich macht, weiß ich nicht, würde es aber stark vermuten. Müsste im Manual stehen.

2. April 2017: Von Lennart Mueller an Peter S

Das AHRS ist also eine Blackbox, die aus dem Input einer Hand voll Sensoren mit einem unbekannten Algorithmus Attitude und Heading bestimmt.

Falls es interessiert, es handelt sich bei den Algorithmen in der Regel um Kalmanfilter zur Sensordatenfusion.


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