uçak ,ciroskop, küresellik paradoxu

[devreci]

Garip bir soru takıldı aklıma, uçak yerden 10km yukseklikte yere palalel sorunsuz şekilde gidiyor....

Fakat bir sorun var dünya yuvarlak belli uzaklıklarla pilot uçağın burnunu aşağı çevirmek zorunda çünkü düz giderse dünyanın yuvarlıklığı nedeniyle yerden yükselmeye başlar , yerden yüksekliği sabit tutmak için mecburen hafif hafif uçağın burnunu aşağı yönlü kıracak...

Pilot uçağın burunu kırdıkça uçak yere tam palelel sorunsuz şekilde gidiyor ama ciroskop yukarıyı göstermeye başlıyor yani hatalı bir göruntu oluşuyor.

Sormak istediğim konu yerçekimi ciroskopu otomatikman yere palelel olmasını mı sağlıyor yani yerçekimi ciroskopu yeryüzüne palel yada yerçekimne dik olmaya mı zorluyor fizik kurallarına göre.

 

[elektorronikci]

Yerçekimi jiroskobu etkilemez. Ekvator çizgisi boyunca yarım dünya çevresi kadar yol alsa jiroskop ekvator çizgisine dik şekilde 180 derece döner. Ama göstergenin kendisinin düzeltme makenizmaları vardır. Uçağın yere paralel gittiği yerçekiminden faydalanılarak da anlaşılabilir ve çok düşük frekansta gerekli düzeltmeler yapılabilir. Uzun zaman içinde cihazın içinde jiroskop takla atmıştır ama sistem için önemli olan hızlı değişimlerde jiroskobun açı farkı olacaktır, mutlak açısı değil.

 

[czorgormez]

ilk dediğin geçerli yani uçak dünyanın eğimini takip ederken gyro yerçekiminden etkilenmez ve yukarıyı göstermeye başlar. bu soruyu araştırdım. uçaklarda kısa süreli hareketler gyro ile uzun vadeli yavaş değişimlerde ise yerçekime bağlı harici bir mekanizma ile gyronun bu hatasını çok yavaş biçimde düzeltecek mekanizmalar varmış.

https://physics.stackexchange.com/questions/286688/how-attitude-indicator-gyro-horizon-adjusts-to-the-earths-curvature

The attitude indicators need to have devices in them to correct for precession in the gyros caused by turns. The system used in mechanical gyros is based on a collection of pendulous vanes. Basically, for short times the gyro controls the attitude indicator, for long term the pendulous vanes are pulled by gravity in the direction of "down" and they adjust the gyros to keep them oriented correctly. More advanced attitude indicators use different technologies to detect "down", and use that to correct the orientation of the gyro, but they are all, fundamentally, linear accelerometers like was used in the original Wii controller before they added gyroscopic sensors in later versions.

aslında modern sensor fuzyon algoritmalarını incelersen (magwick, mahony, kalman vs.) bunların hepsinde gyro, accelerometre ve pusulayı alıp çeşitli algoritmalar ile birbirlerine göre olan hataları düzelterek yaw-pitch-roll üretiyor.

tüm mekanik ve elektronik gyrolarda (laser gyro hariç) bir miktar drift var. yani mükemmel yataklanmış-yerçekimi etkileri sıfıra indirilmiş ve yere paralel başlatılmış bir bir mekanik gyroda saatler sonra yere göre bir yöne doğru 2-3 derece kayma görebilirsin. ama bu gyro mekaniğinin altında yerçekimi yönüne doğru çok ufak bir düzeltme ağırlığı olursa bu uzun süreli hatayı sürekli yere göre sıfırlayacaktır.

gemiler için de aynı sorun sözkonusuymuş ve gyrocompass denen bir aletle bu sorunu çözüyorlar.

 

[czorgormez]

bu arada eski gyrolar yapıldıkları döneme göre mekanik şaheserler:

 

[birisim]

Yerçekimi jiroskobu etkilemez.

Ideal jiroskoplar, evet. Realde çok az da olsa bir etkisi olmalı, sonuçta rulmanalarda (mekanik jiroskoplar için) yer çekiminden dolayı asimetrik baskı var.

 

[birisim]

Uçaklarda yükseklik altimetre ile ölçülür. Jiroskop ile ivmeölçerle beraber navigasyon için kullanılır.

 

[devreci]

Tekrar düşündüğümde kesinlike yeryüzüne palelel konum alımaya çalışıyor ciroskop , sadece zaman meselesi, ama belli zaman sonunda mutlaka yere palelel olur.

Yere palelel olma zamanı ciroskopun dönme hızına , yerçekimi ivmesine , yerkürenin yarıçapına bağlı aslında bununla ilgili bir formül uyduruabilir.

Neden, çünkü yerden yükseldikçe atomlara uygulanan yerçekmi trilyonda bir olsada farklı oluyor ciroskop döndüğü tüm yüksekliklerdeki yerçekimi eşit olana kadar ciroskop dönecektir bu çok küçük bir değer olsada bir süre sonra yere palalel olacaktır.

 

[mechanic]

Tekrar düşündüğümde kesinlike yeryüzüne palelel konum alımaya çalışıyor ciroskop , sadece zaman meselesi, ama belli zaman sonunda mutlaka yere palelel olur.

Yere palelel olma zamanı ciroskopun dönme hızına , yerçekimi ivmesine , yerkürenin yarıçapına bağlı aslında bununla ilgili bir formül uyduruabilir.

Neden, çünkü yerden yükseldikçe atomlara uygulanan yerçekmi trilyonda bir olsada farklı oluyor ciroskop döndüğü tüm yüksekliklerdeki yerçekimi eşit olana kadar ciroskop dönecektir bu çok küçük bir değer olsada bir süre sonra yere palalel olacaktır.

Ama eskiden GPS uyduları yok iken ciroskop kullanılıyormuş. Yere paralel kalırsa sürekli konum nasıl bulunulacak?

 

[czorgormez]

Tekrar düşündüğümde kesinlike yeryüzüne palelel konum alımaya çalışıyor ciroskop , sadece zaman meselesi, ama belli zaman sonunda mutlaka yere palelel olur.

Yere palelel olma zamanı ciroskopun dönme hızına , yerçekimi ivmesine , yerkürenin yarıçapına bağlı aslında bununla ilgili bir formül uyduruabilir.

Neden, çünkü yerden yükseldikçe atomlara uygulanan yerçekmi trilyonda bir olsada farklı oluyor ciroskop döndüğü tüm yüksekliklerdeki yerçekimi eşit olana kadar ciroskop dönecektir bu çok küçük bir değer olsada bir süre sonra yere palalel olacaktır.

senin dediğin gibi olsa jiroskop paralel olmaya değil de eğik olduğu yöne iyice gitme eğiliminde olmaz mı ? aşağı bakan taraf 1-2 cm de olsa yere daha yakın ve daha fazla çekim altında kalacak.

ben yerçekimi kuvvetinin böyle cmlik farklarda belirgin bir sonuç yaratacağını sanmıyorum. muhtemelen jiroskobun altında çok ufak bir sarkaç sistemi ile uzun vadede yere dik olması sağlanıyor.

 

[taydin]

Bir jiroskop ideal olmasa bile yerçekiminden etkilenmesi ihmal edilebilecek kadar az olur diye düşünüyorum. Yer çekimi bir hataya sebep olmadan çok daha önce, başka hata faktörleri devreye girer ve pozisyon hatasına sebep olur. O yüzden de zaten peryodik olarak jiroskoplar bilinen bir referansa göre ayar edilir.

Eğer jiroskopun her zaman yer yüzüne teğet olması isteniyorsa da, bunun da ancak jiroskopu manuel olarak konumunu sürekli güncelleyerek yapılır, yoksa yerçekiminden dolayı otomatik olarak gerçekleşmez.

 

[birisim]

Eğer jiroskopun her zaman yer yüzüne teğet olması isteniyorsa da, bunun da ancak jiroskopu manuel olarak konumunu sürekli güncelleyerek yapılır, yoksa yerçekiminden dolayı otomatik olarak gerçekleşmez.

eski balistik füzerlerdeki navigasyon sistemi 200 metre hatayla 13 bin km yapabiliyordu.

Inside the guidance system and computer of the Minuteman III nuclear missile

The Minuteman missile was introduced in 1962 as a key part of America's nuclear deterrent. The Minuteman III missile is currently the only U...

www.righto.com

Yenileri daha hassastır mühtemelen.

 

[taydin]

Minuteman füzesinin yapıldığı zamanlarda sistem maliyetlerinin hiçbir önemi yoktu. Her şeyin en iyisi kullanılır ve kimse de sorgulanmazdı. Günümüzün sistemleri artık GPS veya benzeri konumlanma teknolojileri kullanıyor ve tüm dünya yüzeyinde maksimum birkaç cm hata ile çalışıyor.

 

[birisim]

Askeri sistemlerin GPS olmayan ortamlarda da çalışması gerekiyor. Normal uçaklarda GPS den önce ortaya çıkan sistemler olmalı ve mühtemelen hala GPS'e yedek olarak aktif durumda.

 

[frekans50]

Zonguldak Ereğli'den geçerken, GPS saçmaladı. Uzun süre kendine gelemedi. Acaba benim telefona özel mi? Bölgede genel bir sorun mu?

 

[czorgormez]

bir munitemen füzesi değil ama benim yaptığım auto tracking anten bir tünele girdiğinde ve sinyali kaybettiğinde sadece gyro ve akselerometre ile dead reckoning yaparak dakikalarca pozisyonunu koruyabiliyor. mesela tünel L veya S çiziyor olsa bile tünel çıkışında birkaç derece hata ile gökyüzünde aynı noktaya bakıyor. bu 300 dolarlık bir ürün ve üzerindeki mühendislik de çok sınırlı haliyle. üzerindeki gyro da bildiğiniz android telefon gyrosu invensense icm20948 yani pek matah birşey de değil. ben bile ilk birkaç denemede sistemin bu kadar iyi çalışıyor olmasına şaşırmıştım.

 

[mechanic]

Zonguldak Ereğli'den geçerken, GPS saçmaladı. Uzun süre kendine gelemedi. Acaba benim telefona özel mi? Bölgede genel bir sorun mu?

Dağlar yüksek binalar radyo dalgalarını ayna gibi yansıtır. Telefonun birden fazla yerdeymiş gibi çıkar ekranda.

 

[birisim]

Zonguldak Ereğli'den geçerken, GPS saçmaladı. Uzun süre kendine gelemedi. Acaba benim telefona özel mi? Bölgede genel bir sorun mu?

Ruslar sürekli GPS jamming yapıyorlar.

Russia accused of meddling in the GPS systems of Baltic Sea countries

Russia is being accused of jamming GPS signals across northern Europe, putting airlines on alert to possible flight disruptions. The rising frequency of these incidents is also shining a spotlight on…

www.france24.com