фрисби траектория
Это мой первый пост. Я являюсь ведущим программистом в ПЕРВОЙ команде робототехники, и в этом году соревнования по метанию фрисби. Мне было интересно, существует ли какое-то «великое унифицированное уравнение» для траектории, которое учитывает сопротивление воздуха, начальную скорость, начальную высоту, начальный угол и т. Д. В основном, я хотел бы получить данные от ультразвукового дальномера, энкодеры, которые определяют скорость наших двигателей, угол нашей пусковой установки, вращающую силу (должна быть довольно постоянной. Мы определим это сами) и гравитационную постоянную, и включаем ее в уравнение в реальном времени, пока мы выстраивать выстрелов, чтобы проверить / угадать, будем ли мы рядом. Если кто-нибудь когда-либо слышал о такой вещи или знает, где ее найти, я был бы очень признателен! (К вашему сведению, я уже провел некоторые исследования, и все, что я могу найти, это набор небольших уравнений для каждого аспекта, такого как вращение и еще много чего. В конечном итоге он будет запрограммирован на C ++). Спасибо!
Решение
Я инженер-механик, который пишет программное обеспечение для жизни. Перед тем, как перейти к стартапам, я работал в Lockheed Martin и писал программное обеспечение для моделирования ракет. У меня есть несколько отбивных в этой области.
Мой профессиональный инстинкт состоит в том, что не существует такой вещи, как «великое унифицированное уравнение». На самом деле, это достаточно сложная проблема, поэтому не может быть очень хороших теоретических моделей для этого, даже если они верны: например, одно из ваших уравнений должно быть подъемом, генерируемым фрисби, который будет зависеть от его креста -секция, скорость, угол атаки и предположения о свойствах воздуха. Если вы не собираетесь поместить свою тарелку в аэродинамическую трубу, это уравнение будет в лучшем случае приблизительным.
В реальном мире становится все хуже: вы будете запускать фрисби там, где ветер? Тогда вы можете поцеловать свои модели на прощание, потому что, как известно обычным игрокам в фрисби, ветер — это огромное беспокойство. Ваши модели могут быть хорошими, но реальный мир может быть жестоким с ними.
Способ, которым эта сложность обрабатывается в реальном мире, заключается в том, что почти все системы имеют обратную связь: пилот может корректировать ветер, или компьютер ракеты устраняет помехи из-за различий в плотности воздуха. Если вы не наденете микроконтроллер с управляющими поверхностями на фрисби, вы просто не сможете далеко продвинуться в своем предсказании с разомкнутым контуром, которое, я уверен, является ловушкой, которую они устанавливают для вас, превращая ее в соревнование по фрисби.
Существует надежный инженерный подход к проблеме. Дайте Ньютону ботинок и сами сделайте уравнения физики.
Это процесс эмпирического моделирования: запустите фрисби через матрицу углов тангажа и крена, скоростей запуска, скоростей вращения фрисби и т. Д. И подберите модель к своим результатам. Это может быть так же просто, как линейная интерполяция результатов вашей таблицы, так что любая комбинация входных переменных может генерировать прогноз.
Это не угадывает и не проверяет, потому что вы заполняете свои таблицы заранее, поэтому можете сделать какой-то прогноз относительно результатов. Вы получите намного лучшую информацию быстрее, чем попробуете идеализированные модели, хотя вам придется продолжать собирать фрисби 🙂
Другие решения
Других решений пока нет …