12 janeiro 2017

Comparação do apogeu fornecido por altímetros a bordo

O objetivo desse estudo é avaliar a confiabilidade do valor do apogeu fornecido por altímetros comerciais e em função do apogeu. Foram considerados quatro minifoguetes que voaram com dois ou quatro altímetros a bordo. Eles utilizaram altímetros de quatro fabricantes comerciais. O apogeu variou entre cerca de 130 e 2260 metros.

Tabela 1. Datas dos lançamentos e altímetros usados

Minifoguete
LT
Número
Altímetros
LAE-90
 5 Dez 2016
4
MicroPeak e NanoPeak
Netuno
19 Dez 2015
2
MicroPeak e StratoLogger
Épsilon-1
14 Dez 2014
2
MicroPeak e Alt15K/WD
RD-05
27 Jun 2015
2
StratoLogger
Minifoguete: nome do minifoguete
LT: data de lançamento
Número = quantidade de altímetros a bordo
Altímetros: tipos dos altímetros a bordo
RD-05: minifoguete da equipe ITA Rocket Design
Os demais minifoguetes são do Grupo de Foguetes Carl Sagan da UFPR

Tabela 2. Apogeus fornecidos pelos altímetros

Minifoguete
LAE-90
Netuno
Épsilon-1
RD-05
Hmin (m)
131,5
364,5
406,0
2238,2
Hmed (m)
133,1
365,5
410,9
2257,7
Hmax (m)
134,0
366,5
415,8
2277,2
DHmax (m)
  1,6
  1,0
  4,9
  19,5
DHmax (%)
  1,217
  0,274
  1,207
   0,871
Hmin = valor mínimo do apogeu entre os altímetros usados no voo
Hmed = valor médio do apogeu entre os altímetros usados no voo
Hmax = valor máximo do apogeu entre os altímetros usados no voo
DHmax (m) = máxima diferença absoluta entre Hmed e Hmin/Hmax
DHmax (%) = DHmax (m) adimensionalizado por Hmin

Na Tabela 2 verifica-se que a máxima variação entre o valor médio do apogeu e os valores mínimo e máximo é de 1,217% do valor mínimo. Portanto, se for usado apenas um altímetro a bordo do minifoguete, pode-se esperar uma variação do dobro deste valor, isto é, ±2,434% do valor lido; por questão prática, arredonda-se este valor para 2,5%.

Por exemplo: se no voo do Épsilon-1 tivesse sido usado apenas o altímetro que registrou 406,0 metros de apogeu, com a variação máxima esperada de ±2,5% do valor lido tem-se ±10,2 m, ou seja, o apogeu estaria no intervalo de 395,8 a 416,2 m. Por outro lado, se tivesse sido usado apenas o altímetro que registrou 415,8 metros de apogeu, com a variação máxima esperada de ±2,5% do valor lido tem-se ±10,4 m, ou seja, o apogeu estaria no intervalo de 405,4 a 426,2 m.

Conclusão: recomenda-se estimar o erro do apogeu fornecido por um altímetro com ±2,5% do valor lido.


O altímetro MicroPeak da Altus Metrum.

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