Ksp стрела магнитометра как использовать

Обновлено: 16.05.2024

Часть 0 и часть 1 гайда должны были научить читателя писать простой автопилот для вывода спутника на орбиту. В этой части используем предыдущие наработки и некоторые сведения из орбитальной механики для запуска первого спутника будущей ретрансляционной сети.

Для низко- или среднеорбитальных группировок идеально использование ненаправленных антенн в сети, поскольку они соединяются с любым аппаратом, который находится в зоне действия. Из начальных антенн Communotron 16 имеет дальность действия 2500 км, что достаточно для сети из четырёх спутников, расположенных по углам квадрата на круговой орбите высотой 2500/√2 км - R_Kerbin = 1167 км. В пределах этой высоты можно построить "третьсинхронную" орбиту с периодом 2 часа на высоте 1067 км. Спутник на такой орбите будет проходить над каждой точкой экватора дважды в сутки в одно и то же время.

Конструкция спутника

модуль kOS
беспилотный командный модуль
антенна Communotron 16
батареи
солнечные панели
двигательная установка

Рисунок 1. Низкоорбитальный коммуникационный спутник.

Кроме вывода спутника на целевую орбиту, хотелось бы также организовать пуск без ненужного засорения космоса. Вариантов два: либо изначально вывести на траекторию с перицентром внутри атмосферы и потом слегка довывести спутником, либо после отделения спутника затормозить последнюю ступень и сбросить её в атмосферу. По причинам, которые будут ясны позднее, предлагаю реализовать второй вариант. Для этого ~~хватит пары старых добрых сепратронов~~ на носитель поставим свой командный модуль, модуль kOS и гиродины.

Памятуя об избыточных световых и плазменных эффектах в предыдущей части, добавим в скрипт вывода дросселирование двигателя при достижении тяговооружённости выше определённого уровня.

Функция схода с орбиты:

Теперь можем написать полностью скрипт для ракеты, который выводит спутник на опорную орбиту и роняет взлётную ступень обратно.

Чтобы вручную не писать каждый раз в терминале команды на копирование и запуск файла, поместим их в загрузочный скрипт. Загрузочный скрипт - это та программа, которая запускается при загрузке крафта в память - это может происходить как при старте, так и при переключении на крафт, находящийся вне Physics Range. Скрипты для начальной загрузки можно выбирать только из тех, которые лежат в папке Ships/Script/boot. Выбрать необходимый скрипт можно в редакторе по ПКМ на kOS модуль.
ВАЖНО: у каждого модуля в крафте загрузочный скрипт задаётся отдельно. Дальше мы это используем для задания работы спутника после отделения от носителя.
Создаём файл Ships/Script/boot/KommsatLVboot.ks следующего содержания:

В kOS модуле на носителе выбираем KommsatLVboot.ks в качестве загрузочного скрипта. Теперь программа ракеты запускается при старте автоматически.

Для вывода спутника на целевую орбиту нужно, кроме задачи расчёта и выполнения гомановского перехода, как-то передать на него управление после разделения с носителем. С одного kOS модуля на другой переключиться нельзя, командой switch только можно переключить путь по умолчанию, откуда модуль считывает файлы. Можно ввести команды "с земли" через терминал, но траектория вывода такова, что к моменту разделения спутник уже за горизонтом, и нужно целую орбиту ждать его прохода над ЦУПом. Поэтому сделаем так, чтобы спутник мог сам понять, что он уже выведен на орбиту. Есть (вероятно) много способов это сделать, но я предпочитаю со спутника проверять, не появился ли в файловой системе определённый файл, а с носителя его создавать перед отделением.

Итак, начинаем писать файл Ships/Script/Kommsat.ks

В программе ракеты, естественно, разделение нужно реализовать в виде

Теперь переходим к программе действий спутника после отделения. Перво-наперво, ориентироваться солнечными панелями на свет. Смотрим ещё раз рисунок 1. Командный модуль при сборке в редакторе я не поворачивал, поэтому ориентирован он стандартным образом - верх на юг, нос вверх, правая сторона на запад. Таким образом, панели у него слева и справа. Значит, если повернуть спутник верхней стороной на солнце, а потом на 90 o по крену в любую сторону, то панели будут смотреть на солнце. Удобно то, что солнце в экваториальной плоскости, поэтому направление на него с орбиты Кербина всегда (почти) перпендикулярно направлению на север (или юг).

πR

R_Kerbin

μ/R

πR

Поля :eta , :prograde , :radialout и :normal можно как получить, так и изменить, остальные можно только получить. Узел создаётся командой

где utime - это время, на которое ставится узел.
Чтобы получить орбиту после манёвра, нужно добавить его в план полёта. Это делается командой add . Удалить узел можно командой remove .

₀

F_max

Биэллиптическая переходная орбита

Биэллиптический перелёт это орбитальный маневр, переводящий космический аппарат с одной орбиты на другую и в некоторых случаях требующий меньших затрат характеристической скорости (дельта-v), чем перелёт по траектории Гоманна. По сравнению с перелётом по траектории Гоманна реализация биэллиптического перелёта требует на одно включение двигателя больше и, как правило, большего времени перелёта. В то же время, в тех случаях, когда отношение больших полуосей конечной и начальной орбит равно или превышает 11,94, биэллиптическому перелёту могут соответствовать меньшие суммарные затраты характеристической скорости на перелёт (по сравнению с гоманновским переходом). Однако значительная экономия может быть достигнута только при достаточно большой разнице в величине больших полуосей орбит. Одно из лучших применений в игре - максимальное приближение к звезде Кербол, в этом случае применение биэллиптического перелёта позволит уменьшить дельта-v в два раза при достаточно высоко расположенном апоцентре. Данный перелет включает три маневра (рассмотрим на примере повышения орбиты):

В перицентре ускоряйте космический аппарат в направлении прогрейда орбиты (по направлению движения). Апоцентр должен оказаться выше, орбиты, которой мы хотим достигнуть. Чем выше будет апоцентр, тем больше экономия горючего, но дольше перелет.
В апоцентре ускоряйте космический аппарат в направлении прогрейда орбиты, пока перицентр орбиты не окажется на высоте заданной орбиты.
В перицентре ускоряйте космический аппарат в направлении ретрогрейда орбиты (против направлению движения) до тех пор, пока не окажетесь на заданной орбите.

Для понижения орбиты все действия необходимо выполнять наоборот (сначала два торможения, потом ускорение в конце)

Usage

The Magnetometer Boom can be radially mounted on a vessel. Once placed, it can be extended by clicking "Extend Boom" in the right-click menu. When fully extended, it has a length of approximately 6.1 meters. The "boom" of the Magnetometer Boom can collide with terrain and other parts, and can be used to push or lift a spacecraft. However, the boom can be broken by aero forces, or on collision.

A broken Magnetometer Boom can be repaired by an Engineer on EVA, consuming one EVA Repair Kit.

Science experiment

Like other scientific instruments, right-clicking on the Magnetometer Boom will reveal an option to "Run Magnetometer Report". The boom must be extended in order to perform the experiment; if retracted, the boom will automatically extend before performing the report. It can only hold one experiment at a time; the held report must be removed (through a Kerbal on EVA, Experimental Storage Unit, or through transmitting) before a new one can be performed. (The boom will retract upon removing the report.)

Unlike other instruments, the Magnetometer Boom can only collect two experiments per celestial body; one from low space, and one from high space. In addition, with its copy percentage of 100%, bringing a single report back to Kerbin will collect all available science points. This means that it's easy to quickly collect all possible science with the boom.

Product description

For some reason engineers just don't want to turn off the entire spacecraft, or build it out of plastic, so the Experimental Engineering group solved the issue by sticking this sensitive magnetometer on an extensible boom.

Warning: Warranty on the boom voided if used any place besides the vacuum of space.

— Experimental Engineering Group

Magnetometer Boom

The Magnetometer Boom is a scientific instrument used to analyze magnetospheres. It can perform a Magnetometer Report.

When playing in career mode, it is available with Electronics, at the seventh tier of the technology tree.

Синхронизация орбит

Следующий шаг, который следует предпринять после выравнивания плоскостей орбит, это синхронизация орбит. Необходимо так изменить орбиту вашего корабля, чтобы создать условия для одновременного прихода в точку перехвата и вашего корабля и объекта-цели.

Конкретных правил по синхронизации орбит двух космических аппаратов нет, но можно рассмотреть несколько примеров синхронизации орбит. Предполагаем, что они уже находятся в одной плоскости:

Вам нужно стыковаться с другим вашим кораблем или станцией на низкой орбите у Кербина. Если цель отстает от вашего корабля, то займите немного более высокую орбиту, для экономии горючего перицентр можно оставить на высоте орбиты цели, а апоцентр поднять на 10+ километров выше. Каждый виток цель будет немного догонять вас, чем выше ваш апоцентр, тем быстрее. Вы можете сразу поднять апоцентр настолько, чтобы оказаться около цели за 1 виток, однако это потребует много горючего. При каждом прохождении перицентра следите за тем, как изменяется расстояние до цели, так вы сможете определить - на сколько километров за виток происходит сближение. Если при очередном прохождении перицентра цель окажется достаточно близко к вашему кораблю, то можете просто долететь до нее напрямую. Если видите, что при следующем витке не совсем попадаете в цель, то откорректируйте высоту своего апоцентра так, чтобы попасть к цели. Если цель отстает слишком сильно и вы ее перелетаете - понижайте апоцентр, если недолетаете - повышайте. Если цель не отстает, а опережает ваш корабль, то вместо повышения апоцентра, понижайте свой перицентр, в остальном действия схожи.

The Exley Maneuver

A demonstration using a target planet with an orbit outside your starting planet's orbit.

In order to easily meet with a target planet's Sphere of Influence, you will need to perform a few burns while at either the Periapsis or Apoapsis of your transfer orbit.

Planets outside your original orbit

If you are meeting with a planet whose orbit is outside of your starting orbit, create a transfer orbit such that your Apoapsis is as close as possible to your target planet's orbit.

Next, make a few orbits until the target planet is slightly in front of you when you reach your Apoapsis. Begin a burn in the direction of your velocity until you see your orbit cross the target planet's near your Apoapsis for a fraction of a second. If you overshoot, simply turn around and burn against the direction of your velocity until the cross orbit is visible again. If your transfer orbit exceeds the planet's orbit, then you have gone too far, and have either missed the cross orbit, or do not have an Apoapsis close enough to the target orbit to be affected by the planet's Sphere of Influence.

Planets inside your original orbit

If you are meeting with a planet whose orbit is inside of your starting orbit, create a transfer orbit such that your Periapsis is as close as possible to your target planet's orbit.

Next, make a few orbits until the target planet is slightly behind you when you reach your Periapsis. Begin a burn in the opposite direction of your velocity until you see your orbit cross the target planet's near your Periapsis for a fraction of a second. If you overshoot, simply turn around and burn with the direction of your velocity until the cross orbit is visible again. If your transfer orbit goes within the planet's orbit, then you have gone too far, and have either missed the cross orbit, or do not have a Periapsis close enough to the target orbit to be affected by the planet's Sphere of Influence.

Finally

Once you are in the Cross Orbit, burn against the direction of your velocity until the orbit goes around your target planet.

Tutorial: Advanced Orbiting/ru

Гомановская траектория — в небесной механике эллиптическая орбита, используемая для перехода между двумя другими орбитами, обычно находящимися в одной плоскости. В простейшем случае она пересекает эти две орбиты в апоцентре и перицентре. Орбитальный манёвр для перехода включает в себя 2 импульса работы двигателя на разгон — для входа на гомановскую траекторию и для схода с неё. В идеале маневры должны выполняться короткими импульсами в перицентре и апоцентре орбиты, чем короче импульс по отношению к периоду орбиты, тем эффективнее он будет, следовательно желательно иметь двигатель с хорошей тяговооруженностью. При плохой тяговооруженности маневры придется начинать выполнять до перицентра и апоентра и заканчивать после них, что менее эффективно и приведет к перерасходу топлива. Данную проблему можно также обойти, проделав каждый необходимый в несколько заходов. Например подъем апоцентра можно сделать за два прохождения перицентра.

При перехода с более низкой орбиты на более высокую:

В перицентре ускоряйте космический аппарат в направлении прогрейда орбиты (по направлению движения) до тех пор, пока апоцентр не достигнет заданной высоты.
По достижению апоцентра ускоряйте космический аппарат в направлении прогрейда орбиты до тех пор, пока перицентр также не достигнет заданной высоты.

При перехода с более высокой орбиты на более низкую:

В апоцентре ускоряйте космический аппарат в направлении ретрогрейда орбиты (против направления движения) до тех пор, пока перицентр не уменьшится до заданной высоты.
По достижению перицентра ускоряйте космический аппарат в направлении ретрогрейда орбиты до тех пор, пока апоцентр также не уменьшится до заданной высоты.

Поворот плоскости орбиты

Готовясь к встрече с другим объектом (например, с орбитальной станцией) или к перелету к другой планете или луне, в первую очередь выполняют выравнивание плоскости орбиты корабля с плоскостью орбиты цели. В KSP одним из первых подобных объектов является Минмус с наклоном орбиты в 6°.

Выравнивание плоскости орбиты вашего корабля с плоскостью орбиты цели означает совпадение двух орбитальных элементов, определяющих ориентацию орбиты: наклонения(inclination (i)) и долготы восходящего узла.

Поворот плоскости орбиты требует перпендикулярного к плоскости орбиты направления тяги двигателя, причем двигатель должен быть включен во время прохождения одного из узлов орбиты, образованного пересечением плоскостей текущей и целевой орбит.

Поворот плоскости орбиты в KSP с использованием маневровых нодов задача усложненная. Связано это с тем, что в идеале для выполнения маневра нос корабля нужно держать перпердикулярно текущей плоскости, но во время выполнения маневра текущая плоскость меняется, и, получается так, что часть делта-v начинает уходить не в поворот, а в разгон. Существует два способа избежать этого. Во-первых, можно менять плоскость орбиты понемногу за каждое прохождение пересечения плоскостей, на 2-3° за раз, тогда побочная трата дельта-v сведется к минимуму. Во-вторых, можно использовать выравнивание корабля по нормали или анти-нормали, которое есть в продвинутых модулях SAS или у прокачанных пилотов-кербонавтов, в этом случае нужно только включить двигатели и следить за изменением наклона орбиты.
Может получиться так, что полный разворот плоскости орбиты за один раз (за одно пересечение орбит) невозможен. Если угол между орбитами уже не может быть уменьшен, выключите двигатели и подождите момента, когда ваш корабль снова достигнет узла пересечения орбит. Помните, что маневр эффективен только, если вы очень близко к точке пересечения плоскостей орбит.
Поскольку маневр отнимает конечное времяT, следует включать двигатели заранее, за время ½T до момента достижения узла пересечения орбит.
Размер скорости дельта-v, требуемый для поворота плоскости орбиты на угол дельта-i, пропорционален орбитальной скорости. Следовательно, маневр будет тем эффективнее, чем меньше скорость корабля, т.е. проводить его надо как можно ближе к апоцентру орбиты. То есть из двух узлов, в которых возможно произвести поворот орбиты, следует выбрать тот, который находится ближе к апоцентру орбиты. Иногда имеет смысл заранее сделать орбиту более вытянутой перед тем, как поворачивать ее плоскость. Однако, если поднять апоцентр сразу до целевой орбиты, то потом будет сложно отрегулировать время встречи с нужным объектом, поэтому зачастую лучше сначала выровнять плоскости орбит.

Аэродинамика. Конструирование SSTO в KSP 1.0.5.

Ваш самолёт из предыдущих версий игры наверняка нуждается в ребалансировке. Аэродинамика, ранее вынуждавшая нас строить нечто, похожее на реактивные истребители и шаттлы, теперь любит и классические аэропланы: чтобы порадоваться мало-мальски управляемому полёту, необходима серьёзная подъёмная сила в передней части крафта.
Этот нюанс - аргумент в пользу обратной стреловидности крыла. Кроме того, изменения новой версии сильно затронули управляемые плоскости, воздухозаборники и тягу.

Перед вами тестовый SSTO, выходящий на орбиту с дельтой около 500. Из двигателей только один R.A.P.I.E.R. Ввиду своей простоты управляется без проблем, но ничего полезного на орбиту не несёт.

Идеальный по меркам KSP самолёт должен иметь центр массы в своей передней половине, а центр подъёмной силы - в центре объёма (то есть, визуально посередине). Чем ближе центр массы к центру подъёмной силы, тем меньше самолёт заваливается носом вниз. Чтобы создать идеальный самолёт, нужно разместить центр всех топливных баков в центре массы, а потом выстроить крылья в соответствии с центром массы.
Также стоит помнить, что конкретно происходит во время расходования топлива.
Ошибкой новичков является создание такого крафта, у которого полностью совмещены центр массы и центр подъёмной силы, а всё топливо находится в передней части. Чем больше топлива расходуется, тем труднее эта штука в управлении. Доходит до того, что легче её посадить задом наперёд.

Как вы можете заметить, я использовал очень маленькие воздушные рули. И не зря.
Избыток управляемых плоскостей теперь доставляет серьёзные неудобства. При включенной системе автостабилизации на гиперзвуковой скорости даже минимальные изменения в подъёмной силе очень серьёзно влияют на траекторию полёта, в результате чего крафт начинает довольно серьёзно дрожать и самопроизвольно крениться. Причём ещё неизвестно, будет ли лучше, если вы выключите автостабилизацию.
По крайней мере, не стоит делать этого при гиперзвуковом полёте в плотной атмосфере. Вот что получилось у меня, когда я попытался:

Управляемые плоскости в маленьких обтекаемых крафтах не нужны вообще. Достаточно маленького гироскопа. Да, у вас не получится резких и внезапных поворотов, зато вы сможете создать правильный по пропорциям крафт без гигантских выпирающих крыльев. Чем больше ширина крыльев самолёта, тем ощутимее любая другая мелкая ошибка, связанная с расположением его центра массы.

На данный момент, лично на мой взгляд, пустые внутри детали имеют ту же аэродинамическую модель, что и заполненные. То есть, их нельзя использовать как стабилизатор, а очень хотелось бы.
Также стоит помнить, что управляемые плоскости, поставленные задом наперёд - это смерть для крафта ещё на взлётной полосе. Если раньше это могло быть не совсем ясно, то теперь вам придётся запомнить это основательно.

Итак, мы имеем в сухом остатке некоторые выводы по поводу летательных аппаратов.
Три основные ошибки, уменьшающие управляемость:
1. Центр массы находится за центром подъёмной силы.
2. Размах крыльев больше длины крафта.
3. Управляющие плоскости, расположенные задом наперёд.

В новой версии также изменился механизм действия воздухозаборников. Изменяя количество забираемого воздуха, вы увеличиваете и расход топлива, и "потолок" крафта не на сотые доли процента, как ранее, а действительно ощутимо. При правильно расставленных воздухозаборниках тяга на большой высоте снижается гораздо более плавно. Кроме того, даже самые слабые и небольшие воздухозаборники стали иметь смысл, если поставить их под правильным углом.
SSTO, на котором я тестировал воздухозаборники, развивает скорость до 1350 м/с при открытом цикле, на воздушной тяге. Если убрать половину воздухозаборников - он едва наберёт 950 м/с.
Этот экземпляр неиллюзорно доставляет (двух кербонавтов на орбиту), а делает он это на двух двигателях R.A.P.I.E.R.

Аэроторможение в версии 1.0.5 выглядит чуть реалистичнее, но всё ещё позволяет творить чудеса. Наиболее удобный способ сойти с орбиты, не сгорев в атмосфере - сделать это, развернув крафт под углом 60 градусов к горизонту, чтобы подъёмная сила крыльев:
а) не давала слишком быстро терять высоту и падать в более плотные слои атмосферы;
б) уменьшала скорость крафта за счёт серьёзного аэродинамического сопротивления.
Также теперь не нужно заморачиваться насчёт аэротормозов. Они бывают действительно полезными только на очень крупных крафтах. Лучший способ плавно вернуться на дозвуковую скорость во время полёта в плотных слоях атмосферы - выпустить шасси.

Читайте также: