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05 de abril 2024
Estimados pilotos, socios y amigos,
El primer grupo de respuestas de la sesión de preguntas y respuestas del 15º aniversario, presentado por Matt "Wags" Wagner, ya está disponible para vuestro disfrute aquí. Esperamos que este vídeo os proporcione una mejor comprensión de nuestros planes y objetivos con respecto al rendimiento del juego en 2024 y más allá. En los próximos meses vamos a publicar respuestas sobre otros temas. Gracias de nuevo a todos los que habéis dedicado vuestro tiempo a participar, os estamos sinceramente agradecidos.
Estamos encantados de compartir nuestros últimos avances en las mejoras del complejo INS y GPS del DCS: F-16C Viper. Es importante señalar que no todas las características se han añadido y más mejoras y correcciones de errores llegarán pronto.
El grupo Fox3 Managed Solutions está organizando un torneo de DCS en apoyo de la organización benéfica K9sforWarriors. Te animamos a participar en el evento, ya que todos los beneficios se destinarán a causas benéficas. Consulta los detalles a continuación.
Gracias por vuestra pasión y apoyo.
Atentamente,
Eagle Dynamics
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F-16C Viper
Informe de desarrollo
Descripción general del sistema de INS y GPS del F-16C
El sistema de navegación del DCS: F-16C Viper es una complicada mezcla de soluciones técnicas destinadas a suministrar a la aviónica coordenadas, velocidad y ángulos caracterizados por su precisión, disponibilidad, integridad y autonomía. Esto se consigue mediante el trabajo cooperativo del sistema de navegación inercial (INS) y el sistema de posicionamiento global (GPS), cuyas entradas de navegación se procesan a través de un filtro Kalman en el ordenador de misión modular (MMC). Analicemos en detalle cada uno de los componentes.
INS
El sistema de navegación inercial es un dispositivo autónomo que calcula las coordenadas de la aeronave midiendo las aceleraciones e integrándolas dos veces teniendo en cuenta la orientación de la aeronave en el espacio. La orientación se obtiene utilizando los giroscopios láser de anillo del F-16. Este tipo de INS se denomina "strapdown", ya que no tiene piezas giratorias. Básicamente, el INS consta de tres acelerómetros, cada uno para un eje ortogonal, y tres giroscopios.
Las principales características de las actualizaciones del INS son:
- Autonomía, ya que no requiere ninguna señal externa para realizar la navegación por estima.
- Estabilidad en un corto periodo de tiempo (5-10 minutos).
- Acumulación de errores notable en periodos de tiempo más largos, basada en la física de la navegación por estima. Junto con la integración de las aceleraciones (para actualizar la velocidad) y la integración de la posición (para actualizar las coordenadas), los pequeños errores a nivel de las aceleraciones que se introducen por los ruidos del acelerómetro y la alineación imperfecta se integran también dos veces.
Además, cuanto mayores son esos errores, más rápido se acumulan debido a la corrección integral del INS, que actualiza el vector de fuerza gravitatoria terrestre local con las coordenadas y las añade a los ángulos relativos del vector G.
Otra característica distintiva del INS es la oscilación de Schuler, con un periodo de 84,4 minutos. Debido al algoritmo de corrección integral antes mencionado, el INS se comporta como un péndulo. En condiciones ideales, se mantiene en equilibrio mientras la aeronave se desplaza sobre la Tierra. Cuando aparecen errores de coordenadas, el péndulo se desplaza del punto de reposo y empieza a oscilar. Cuanto mayores sean los errores, mayor será la amplitud de las oscilaciones introducidas. Por eso se puede observar que los errores del INS se reducen a un ritmo de 84,4 minutos una vez en el aire.
GPS
El sistema de posicionamiento global calcula la posición de la aeronave midiendo el retardo de propagación de la señal desde los satélites GPS hasta el receptor. Las órbitas de los satélites se conocen con precisión, las posiciones exactas de los satélites se calculan según un almanaque que se transmite en las mismas señales del GPS. Por eso el GPS necesita un par de minutos después del arranque en frío para empezar a obtener el almanaque. Los momentos de la transmisión de la señal también son conocidos y están definidos por un reloj atómico de gran precisión a bordo del satélite. Así, en un caso ideal, si las señales GPS se propagan en el espacio con la velocidad constante de la luz, como lo hacen en el vacío, el receptor podría determinar con precisión su posición intersecando las superficies de los retardos equidistantes de las señales de radio de los satélites. Podemos considerar que se trata de esferas con centros situados en las posiciones de los satélites, aunque en la vida real es un poco más complicado. Sin embargo, hay dos factores significativos que nos impiden obtener el punto ideal de las intersecciones de superficie: el retardo ionosférico y el multitrayecto. Ambos añaden un tiempo desconocido al tiempo real de propagación de la señal. El multitrayecto se produce cuando el receptor está situado relativamente cerca del suelo y la señal puede reflejarse en objetos terrestres que hacen que los bordes de la señal se degraden; esto es similar a un eco en las montañas donde es muy difícil distinguir una palabra de otra. Cuando el receptor añade estos retardos de forma inesperada, la solución de navegación precisa se pierde y la coordenada obtenida se vuelve ruidosa. Las señales GPS militares ayudan a obtener una mejor resolución de la señal mediante el uso de los llamados códigos P, y el uso de la doble frecuencia ayuda a eliminar el retardo ionosférico desconocido.
Solución integrada. Filtro de Kalman
Resumiendo lo anterior: tenemos dos sistemas de navegación, ambos con fallos: El INS acumula errores con el tiempo, el GPS es ruidoso y susceptible de sufrir interferencias debidas a factores naturales como la multitrayecto y el retardo ionosférico, así como al jamming y spoofing del enemigo. Aquí están las buenas noticias. El filtro de Kalman permite evitar estos fallos. Toma como entrada las coordenadas GPS e INS junto con las velocidades. El filtro de Kalman es un gran algoritmo capaz de obtener la máxima precisión incluso de mediciones que no son las ideales, y toma los mejores aspectos de ambos sistemas: la estabilidad y autonomía del INS y la precisión del GPS para obtener una solución de navegación integrada que es al mismo tiempo estable y precisa.
Además, el filtro de Kalman conoce, mediante ecuaciones matemáticas, las propiedades dinámicas de la aeronave que se desplaza en el espacio. Si la aeronave se está moviendo, predice dónde estará la aeronave en el siguiente paso del filtro. Por eso se llama recursivo y el filtro no permite que las señales GPS erróneas disminuyan la precisión de la solución de navegación resultante. Además, es capaz de cambiar dinámicamente sus mediciones en relación con la precisión de predicción para ajustarse a una precisión degradada de cualquier entrada.
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Fox3 Solutions
Torneo benéfico
Este abril, Fox3 se complace en anunciar un torneo de DCS lleno de adrenalina que no sólo servirá para demostrar tus habilidades, sino también para reunir a nuestra increíble comunidad en torno a una gran causa: apoyar a los héroes de K9sForWarriors. Más información sobre la misión de K9sForWarriors.
¡Marca tu calendario! El campo de batalla abre sus puertas del 19 de abril al 21 de abril de 2024. Prepárate para tres días de intensos desafíos aéreos, camaradería y batallas épicas que pondrán a prueba tu temple. Ten en cuenta que se trata de un evento benéfico con asistencia pagada y fantásticos premios: ¡Fox3's Ultimate DCS Skills Showdown ya está aquí!
Gracias de nuevo por vuestra paciencia, pasión y apoyo,
Atentamente,
Eagle Dynamics
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