Guidance

Bonjour à tous,

une question pour les fans et spécialistes de la navette spatiale :

Pour les manœuvres en orbite ainsi que pour le deorbit burn, la navette utilise (entre autres) un soft de guidance appelé le PEG-4 (il y a d'autres PEG, notamment le 1 pour l'ascent, et le 7, mais c'est le 4 qui m'intéresse). PEG pour "Powered Explicit Guidance".
On peut trouver l'affichage du PEG-4 notamment sur l'écran "MNVR display" disponibles dans les OPS 104 quand un burn OMS 1 est requis, OPS 105 pour le burn OMS 2, OPS 202 pour les manœuvres en orbite et 0PS 301 et 302 pour le deorbit burn.
Autant le fonctionnement du PEG-7 me parait très clair, autant le contenu précis du PEG-4 me paraît encore demander des précisions : notamment, la façon de désigner le point cible (puique le PEG-4, à la différence du 7 qui gère une différence de vitesse, vise un point dans l'espace). Les coordonnées affichées sur le MNVR display sont : C1, C2, HT, (théta)T et PRPLT. Le dernier semble relativement simple : propellant, voulant très probablement dire la quantité max de fuel à utiliser pour atteindre le point. Mais quid des autres ?

Bref ma question est double : comment le PEG-4 désigne-t-il le point (que veulent dire C1, C2, HT et thétaT) et comment le calcule-t-il, notamment en ce qui concerne les points en dessous de l'atmosphère, où une gestion du lift/drag est requise ?



Merci pour votre aide
Nephi

Aucune idée sur le sujet.

Mais tu devrais poser la question sur un forum américain ?

Et suggestion : intéresse toi au système qui sera installé sur Orion ... c'est l'avenir !

montmein69 a écrit:Aucune idée sur le sujet.

Mais tu devrais poser la question sur un forum américain ?

Et suggestion : intéresse toi au système qui sera installé sur Orion ... c'est l'avenir !

Ben... A mon avis, c'est pour simplement jouer sur simulateur (space shuttle 2007)... ;)

Ah ... effectivement j'étais à côté de la plaque.
Mais en voyant une telle question dans la partie Technique (donc pour de vrai) je ne pensais pas aux simulateurs :bounce:
D'autant qu'il y a une rubrique pour çà :

http://www.forum-conquete-spatiale.fr/logiciels-et-simulateurs-spatiaux-f25/

Mais je peux me tromper... :oops:

Nope ce n'est pas pour jouer à SSM2007 (même si j'y joue, ce genre de chose n'est ni nécessaire ni utile dans SSM), c'est juste pour comprendre. D'ailleurs, l'image que j'ai joint n'est pas un screen de jeu comme vous l'aurez constaté, mais un image tirée du SCOM (Shuttle Crew Operations Manual pour les non-initiés). Ma question est donc d'ordre purement culturel : j'aime comprendre ce que je lis (et je relis le scom en ce moment) et c'est tout :) Donc si quelqu'un a la réponse, ça m'intéresse toujours.

(cela dit, même si ça avait été pour un simulateur, je ne vois pas bien ce que ça aurait été faire dans la partie simulateur, puisque ce n'est pas du tout, mais alors du tout, un problème de simulateur, mais bien un problème de conception technique du logiciel de guidage de la navette)

Quant à Orion je m'y intéresserai de manière aussi approfondie que pour la navette quand :
1) j'aurai appris tout ce que j'ai envie de savoir sur la navette
2) la conception du véhicule lui-même sera suffisamment stabilisée pour que l'on puisse apprendre quelque chose de sûr
3) il y aura suffisamment de docs aussi précis et accessibles qu'il y en a actuellement pour la navette (checklists réelles de chaque mission, des countdown, des procédures, scom, training docs,...)

Autant dire que ce n'est pas demain la veille :) Même si je suis attentivement le développement de la chose.

Un petit up en espérant que quelqu'un ait des éléments de réponse ou puisse me guider vers de la doc dans laquelle je trouverai la réponse ?

Voilà ce que j'ai trouvé. Je pense que çà répond à ta demande :D

In the PEG 4 (powered explicit guidance) targeting scheme C1 and C2 are the slope and intercept that define the relationship between the horizontal and vertical components of the burn velocity.

V(vertical ) = C2 V(horizontal) + C1

HT is the height above the earth in nautical miles.

Theta T is the angular location of the target in degrees. For OPS 1 burns (such as OMS 1 an OMS2) this is the downrange angle from the launch site to the radius target vector. For OPS3 burns such as the deorbit burn it is the angle from the point of ignition (or TIG) to Entry interface.

J'ai cherche la doc complete de la nasa sur cette fonction mais pour le moment sans succés.. je te tiens au courant

Luckyfox a écrit:Voilà ce que j'ai trouvé. Je pense que çà répond à ta demande :D

In the PEG 4 (powered explicit guidance) targeting scheme C1 and C2 are the slope and intercept that define the relationship between the horizontal and vertical components of the burn velocity.

V(vertical ) = C2 V(horizontal) + C1

HT is the height above the earth in nautical miles.

Theta T is the angular location of the target in degrees. For OPS 1 burns (such as OMS 1 an OMS2) this is the downrange angle from the launch site to the radius target vector. For OPS3 burns such as the deorbit burn it is the angle from the point of ignition (or TIG) to Entry interface.

J'ai cherche la doc complete de la nasa sur cette fonction mais pour le moment sans succés.. je te tiens au courant

Chapeau, messieurs, cela s'appelle couper les cheveux en quatre, et j'approuve votre démarche, sans pouvoir y participer malheureusement.
Quoique certaines explications de Luckyfox me rappellent celles de la gestion de la centrale de navigation de l'avion sur lequel je vole, mais pour
sûr les lois de la géométrie sont les mêmes vues des deux ordinateurs... :sage:

Fantastique, c'est exactement ce que je cherchais ! Merci infiniment Luckyfox :cheers: :cheers:

Sympa Luckyfox, où as-tu trouvé ça ?

C'est quel type d'algo qui est utilisé pour ce guidage ?

Quelques infos sur le background mathématique du système de guidage si tu le souhaites :
http://ntrs.nasa.gov/archive/nasa/casi.ntrs.nasa.gov/19740024190_1974024190.pdf

Concernant le système lui-même, c'est un "delta" amélioré "Q" (voir par exemple http://en.wikipedia.org/wiki/Q-guidance )

Steph a écrit:Sympa Luckyfox, où as-tu trouvé ça ?

J'ai trouvé sur la section "Shuttle Questions Q & A" de NSF (dans partie publique du forum) j'y trouve des réponses aux questions pointues de ce type.
Par contre impossible de trouver une trace de ce mode, sur un doc du shuttle.

Luckyfox a écrit:Par contre impossible de trouver une trace de ce mode, sur un doc du shuttle.

Ils parlent des différents PEG dans le Shuttle Ref, le Scom, les docs sur le RTLS/AOA/ATO et les training docs, mais sans jamais être vraiment précis sur le PEG4. Si par hasard tu trouves d'autres précisions en plus des infos que tu as déjà données, je suis toujours preneur :)

Nephi a écrit:

Luckyfox a écrit:Par contre impossible de trouver une trace de ce mode, sur un doc du shuttle.

Ils parlent des différents PEG dans le Shuttle Ref, le Scom, les docs sur le RTLS/AOA/ATO et les training docs, mais sans jamais être vraiment précis sur le PEG4. Si par hasard tu trouves d'autres précisions en plus des infos que tu as déjà données, je suis toujours preneur :)

Oui j'avais vu les infos sur le différents PEG mais ce que tu demandes est très précis :D et çà n'y était pas pour PEG 4. par contre pas de soucis, si je trouve des docs (çà m'intéresse aussi) je te dirai :D

Quelques infos supplémentaires tirées du doc : "DM-CH-07-FDO Console Handbook v3-On-Orbit Trajectory Operations" et son volume 5 aussi.

3.7.1.3.1 PEG-4D Guidance
This mode is used for post-MECO maneuvers during ascent (PEG-4A) and deorbit
(PEG-4D). Although capability exists to directly input PEG-4 maneuvers via M40 MED,
they are almost always transferred to an ephemeris from a targeting processor. The
Abort Maneuver Evaluator (AME) is used to compute OMS-1 and OMS-2 targets for the
PEG-4A guidance mode, and the Deorbit Maneuver Processor (DMP) computes deorbit
PEG-4D targets.
NOTE: because orbit trajectory operations routinely involve deorbit planning and an
emergency deorbit is always a possibility, PEG-4D will be documented by this section.
A discussion of PEG-4A is beyond the scope of orbit operations, however, and Volume
5 of this handbook must be consulted for further PEG-4A information. Use of the term
"PEG-4" throughout this volume should therefore be understood as strictly applicable
only to PEG-4D guidance.
PEG-4D maneuvers are executed in closed loop fashion to satisfy two objectives in the
post-deorbit coasted trajectory. First, the trajectory will pass through an entry interface
(EI) point whose location is fixed by a specified height "HT" (400000 ft or 65.832 nm)
and specified geocentric angle "θT" from the maneuver's targeted TIG location.
Second, EI inertial velocity will satisfy a specified linear relationship between its radial
and horizontal components Vr and Vh , respectively. This relationship is fixed by C1
and C2 targets, defining the Linear Terminal Velocity Constraint (LTVC) per the
FDO Console Handbook Section 3.7: Maneuver Operations
11/1/03 3.7-9 Rev A

equation Vr = C1 + C2 Vh. PEG-4D geometric concepts are illustrated in Figure
3.7.1.3.1-1

Figure 3.7.1.3.1-1: PEG-4D Geometry

Typically C1 > 0, C2 < 0, and a negative EI inertial flight path angle results.
PEG-4D targets are defined to the M40 MED as follows.
1) Guidance Mode = P4D.
2) H = 65.832 nm (HT).
3) Theta = θT in deg.
4) Burnoff Propellant = total deorbit propellant weight to be expended if postdeorbit vehicle weight or CG is an objective. The desired consumption is
achieved by targeting deorbit Δv with an out-of-plane (OOP) component. If
Propellant is positive, this OOP component will be "north", while negative
Propellant drives OOP Δv "south". This sign convention would reverse if
PEG-4D operated on a retrograde orbit. In general, sign{OOP Δv} =
–sign{PEG-7 ΔVY}. Set Propellant = 0 if unconstrained propellant consumption
results in acceptable post-deorbit mass properties.
CAUTION: the Propellant PEG-4D target should not be confused with the
Propellant input to the Deorbit Maneuver Processor (DMP). Computations
performed by DMP ignore the sign of input Propellant, generating an output
Propellant PEG-4D target whose sign reduces crossrange to the intended
landing site unless overridden by the user.
5) C1 = LTVC V-intercept in fps.
6) C2 = LTVC slope.
7) Target TIG = targeted ignition in GMT or MET.
Cool Delta V Override = achieved Δv in fps at which the maneuver is to be
terminated unless targets are achieved first.
9) Delta T Override: elapsed time in sec since TIG at which the manevuer
will be terminated unless targets are achieved first.
CAUTION: if both Delta-V and Delta-T values are input, Delta-T is ignored.