2012 (2009): Las Vegas Flugzeugstart: Unterschied zwischen den Versionen

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Autor: [[Lukas Brandt]]
'''Autoren:''' [[Benutzer:Moritzaustermann|Moritz Austermann,[Lukasbrandt|Lukas Brandt,[Paulmoiseev| Paul Moiseev]]


{{#ev:youtube|https://www.youtube.com/watch?v=oHTVvzfBFN0&start=53&end=125&loop=0 | 450 |right|Abb. 1: 2012 (Film) - Las Vegas Flugzeugstart|frame}}
== Problem-/Aufgabenstellung ==


== Filmauswahl ==
Im Rahmen des Studienfaches "Systems Design Engineering" des Studienganges "Business and Systems Engineering" soll ein Einspurmodell hergeleitet, mit Hilfe des Tools MATLAB/Simulink erstellt, parametriert und zur Simulation von Fahrmanövern genutzt werdenl. Das Modell soll bei einer Fahrt mit konstanter Geschwindigkeit betrachtet werden, dementsprechend soll die reine "Querdynamik" modelliert werden. Die Querbeschleunigung beträgt ca. 0-4m/s^2.
* [https://de.wikipedia.org/wiki/2012_(Film) 2012 (Film)]
Dabei soll es übersichtlich in drei Module aufgeteilt werden:
* Erscheinungsjahr: 2009
* Regie: Roland Emmerich
* Produktion: Harald Kloser, Mark Gordon, Larry J. Franco
* Länge: 158 Minuten
* Altersfreigabe: FSK 12
* Darsteller: John Cusack, Chiwetel Ejiofor, Amanda Peet, Danny Glover, Thandie Newton, Oliver Platt und Woody Harrelson
* Szenendauer: 3:14 Min (vgl. Abb. 1)


2012 (Alternativtitel 2012 – Das Ende der Welt) ist ein US-amerikanisch-kanadischer Katastrophenfilm des Regisseurs Roland Emmerich aus dem Jahr 2009. Die Weltpremiere fand am 11. November, die Deutschlandpremiere am 12. November 2009 statt. In den Hauptrollen spielen John Cusack, Chiwetel Ejiofor, Amanda Peet, Danny Glover, Thandie Newton, Oliver Platt und Woody Harrelson. Der Film dominierte das Startwochenende mit Position 1 in den US-amerikanischen Kinos und spielte weltweit in nur vier Tagen das Produktionsbudget von 200 Millionen US-Dollar ein. Nach nur zehn Tagen überschritten die Filmeinnahmen bereits die 450-Millionen-Dollar-Marke und nach 100 Tagen lag das Einspielergebnis bei rund 760 Millionen US-Dollar.
# Manöverauswahl
# Modell
# Auswertung


Der Film basiert auf der Idee, dass nach dem Ende der Langen Zählung des Maya-Kalenders im Jahr 2012 die Welt untergehen wird. Dabei greift der Film die von Charles Hapgood 1958 vorgestellte Hypothese der Pol-Verschiebung oder einer plötzlichen massiven Kontinentaldrift auf, die mit zahlreichen Begleiterscheinungen wie Erdbeben, Erdfällen, Vulkanausbrüchen und Tsunamis zum Weltuntergang führt. [https://de.wikipedia.org/wiki/2012_(Film) [1]]
In den Modulen soll eine Aufteilung in sinnvolle Komponenten (Reifen, Karosserie, Gierdynamik, Berechnung vom Schwimmwinkel vorne/hinten) erfolgen.
Die Vorgehen soll nach dem V-Modell erfolgen.


== Wissenschaftliche Fragestellungen ==
== Anforderungsdefinition ==
* Kann ein solches Flugzeug auf der verkürzten Startbahn starten?


== Gliederung ==
Als Ergebnis der Anforderungsdefinition wurde ein Lastenheft erstellt, welches in der folgenden Tabelle zu sehen ist.
# Titelfolie/Titelblatt
# Gliederung/Inhaltsverzeichnis
# Motivation/Einleitung
## Filmvorstellung
## Einordnung der Szene in den Film (als Sketchnote)
### Warum befindet sich das Flugzeug auf dem Airport von Las Vegas und warum wird es genutzt?
## Vorführung der Szene
## Wissenschaftliche Fragestellung
### Kann ein solches Flugzeug auf der verkürzten Startbahn starten?
# Theoretische Grundlagen
## Physikalische Grundlagen
### Take-Off Geschwindigkeiten von Flugzeugen
### Auftriebsbedingungen (Aerodynamik)
## Modellbildung
### MATLAB Simulation eines Flugzeugstarts
## Extraktion der physikalischen Parameter aus der Szene
### Geschwindigkeit des Flugzeugs am Ende der Startbahn
# Simulation der Szene mit MATLAB/Simulink
## Vergleich realer Start Flugzeug vs. Filmstart
# Ergebnis
# Zusammenfassung (Diskussion des Ergebnisses) und Ausblick
Quellenverzeichnis


== Dokumentation ==
{| class="mw-datatable"
* Link zum Video in Panopto
! style="font-weight: bold;" | ID
* Link zur Ausarbeitung in SVN
! style="font-weight: bold;" | Typ
! style="font-weight: bold;" | Kapitel
! style="font-weight: bold;" | Inhalt
! style="font-weight: bold;" | Ersteller
! style="font-weight: bold;" | Datum
 
|-
| 001 || I || 1 || Manöversteuerung || Austermann, Moiseev, Brandt || 02.05.2020
|-
| 002 || A || 1.1 || Die Manöversteuerung bietet dem Nutzer die Möglichkeit, ein oder mehrere Manöver festzulegen. || Austermann, Moiseev, Brandt || 02.05.2020
|-
| 003 || A || 1.2 || Die Eingangsgrößen für das Modell sind anhand des Manövers zu bestimmen. || Austermann, Moiseev, Brandt || 02.05.2020
|-
| 004 || A || 1.3 || Die Eingangsgrößen müssen an das lineare Einspurmodell übergeben werden. || Austermann, Moiseev, Brandt || 02.05.2020
|-
| 005 || A || 1.4 || Die Grenzwerte für Eingangswerte müssen vom Nutzer festgelegt werden. || Austermann, Moiseev, Brandt || 02.05.2020
|-
| 006 || A || 1.4.1 || Die Eingangswerte müssen automatisch vom Tool mit den Grenzwerten verglichen werden. || Austermann, Moiseev, Brandt || 02.05.2020
|-
| 007 || A || 1.4.2 || Default-Grenzwerte || Austermann, Moiseev, Brandt || 02.05.2020
|-
| 008 || I || 2 || Lineares Einspurmodell  || Austermann, Moiseev, Brandt || 02.05.2020
|-
| 009 || A || 2.1 || Die Fahrt (Ausgabegrößen) ist anhand der Eingangsgrößen und Parameter zu berechnen. || Austermann, Moiseev, Brandt || 02.05.2020
|-
| 010 || A || 2.2 || Das lineare Einspurmodell muss funktional anhand der Vorgaben der Lehrveranstaltung modelliert werden (siehe Skript SDE). || Austermann, Moiseev, Brandt || 02.05.2020
|-
| 011 || A || 2.3 || Die Ausgangsgrößen müssen an die Auswertung übergeben werden. || Austermann, Moiseev, Brandt || 02.05.2020
|-
| 012 || I || 3 || Auswertung || Austermann, Moiseev, Brandt || 02.05.2020
|-
| 013 || A || 3.1 || Die Fahrt ist auszuwerten. || Austermann, Moiseev, Brandt || 02.05.2020
|-
| 014 || A || 3.2 || Die Signale sind in einzelnen Diagrammen darzustellen. || Austermann, Moiseev, Brandt || 02.05.2020
|-
| 015 || A || 3.2.1 || Quer- und Längsbeschleunigung im Schwerpunkt (KaCy und KaCx) || Austermann, Moiseev, Brandt || 02.05.2020
|-
| 016 || A || 3.2.2 || Angreifende Kräftesumme im Schwerpunkt (KFCx und KFCy) || Austermann, Moiseev, Brandt || 02.05.2020
|-
| 017 || A || 3.2.3 || Gierrate (ψ) || Austermann, Moiseev, Brandt || 02.05.2020
|-
| 018 || A || 3.2.4 || Schwimmwinkel im Fahrzeugschwerpunkt (β)  || Austermann, Moiseev, Brandt || 02.05.2020
|-
| 019 || A || 3.3 || Die Signale sind vertikal übereinander anzuordnen. || Austermann, Moiseev, Brandt || 02.05.2020
|-
| 020 || A || 3.4 || Die Zeitachse der Diagramme muss einheitlich sein. || Austermann, Moiseev, Brandt || 02.05.2020
|-
| 021 || I || 4 || Schnittstellen und Parameter || Austermann, Moiseev, Brandt || 01.05.2020
|-
| 022 || A || 4.1 || Eingangsgrößen || Austermann, Moiseev, Brandt || 01.05.2020
|-
| 023 || A || 4.1.1 || Fahrlenkwinkel (δF) || Austermann, Moiseev, Brandt || 01.05.2020
|-
| 024 || A || 4.1.2 || Fahrzeuglängsgeschwindigkeit (KvCx) || Austermann, Moiseev, Brandt || 01.05.2020
|-
| 025 || A || 4.2 || Ausgangsgrößen || Austermann, Moiseev, Brandt || 01.05.2020
|-
| 026 || A || 4.2.1 || Modellgierrate (Kψ˙_esm) || Austermann, Moiseev, Brandt || 01.05.2020
|-
| 027 || A || 4.2.2 || Modellquerbeschleunigung (KaCy_esm) || Austermann, Moiseev, Brandt || 01.05.2020
|-
| 027.1 || A || 4.2.3 || Modelllängsbeschleunigung (KaCx_esm) || Austermann, Moiseev, Brandt || 10.05.2020
|-
| 027.2 || A || 4.2.4 || Kräftesumme im Modellschwerpunkt (KFCx und KFCy) || Austermann, Moiseev, Brandt || 10.05.2020
|-
| 027.3 || A || 4.2.5 || Schwimmwinkel im Fahrzeugschwerpunkt (β)  || Austermann, Moiseev, Brandt || 10.05.2020
|-
| 028 || A || 4.3 || Parameter || Austermann, Moiseev, Brandt || 01.05.2020
|-
| 029 || A || 4.3.1 || Massenträgheit (Jzz) || Austermann, Moiseev, Brandt || 01.05.2020
|-
| 030 || A || 4.3.2 || Radstand (l) || Austermann, Moiseev, Brandt || 01.05.2020
|-
| 031 || A || 4.3.3 || Schwerpunktsabstand zur Vorderachse (lv) || Austermann, Moiseev, Brandt || 01.05.2020
|-
| 032 || A || 4.3.4 || Masse (m) || Austermann, Moiseev, Brandt || 01.05.2020
|-
| 033 || A || 4.3.5 || Achsseitensteifigkeit vorne (cv) || Austermann, Moiseev, Brandt || 01.05.2020
|-
| 034 || A || 4.3.6 || Achsseitensteifigkeit hinten (ch) || Austermann, Moiseev, Brandt || 01.05.2020
|-
| 035 || I || 5 || Software / Werkzeuge || Austermann, Moiseev, Brandt || 02.05.2020
|-
| 036 || A || 5.1 || Die Modellierung und Simulation muss mit dem Tool Matlab/Simulink erstellt werden. || Austermann, Moiseev, Brandt || 02.05.2020
|-
| 037 || A || 5.2 || Das Modell muss modular und übersichtlich in der Struktur sein. || Austermann, Moiseev, Brandt || 02.05.2020
|-
| 038 || A || 5.3 || Die Parameter müssen einheitlich und zentral erstellt werden. || Austermann, Moiseev, Brandt || 02.05.2020
|-
| 039 || I || 6 || Dokumentation || Austermann, Moiseev, Brandt || 02.05.2020
|-
| 040 || A || 6.1 || Der Quellcode muss dokumentiert werden. || Austermann, Moiseev, Brandt || 02.05.2020
|-
| 041 || A || 6.1.1 || Die Schnittstellen müssen dokumentiert sein. || Austermann, Moiseev, Brandt || 02.05.2020
|-
| 042 || A || 6.1.2 || Eine kurze Funktionsbeschreibung muss zu jeder Funktion vorliegen. || Austermann, Moiseev, Brandt || 02.05.2020
|-
| 043 || A || 6.1.3 || Es müssen Namenskonvention eingehalten werden (siehe \Allgemein\Literatur\Namenskonventionen.pdf). || Austermann, Moiseev, Brandt || 02.05.2020
|-
| 044 || A || 6.2 || Die Arbeitsergebnisse müssen fristgerecht (siehe FolienID 56) in SVN eingecheckt werden. || Austermann, Moiseev, Brandt || 02.05.2020
|-
| 045 || A || 6.3 || Ein Eintrag im HSHL-Wiki muss erstellt werden. || Austermann, Moiseev, Brandt || 02.05.2020
|-
| 046 || A || 6.3.1 || Eine Beschreibung der Verwendung des Modells muss vorliegen. || Austermann, Moiseev, Brandt || 02.05.2020
|-
| 047 || I || 7 || Termine / Fristen || Austermann, Moiseev, Brandt || 03.05.2020
|-
| 048 || A || 7.1 || Abgabe Lastenheft zum 05.05. || Austermann, Moiseev, Brandt || 03.05.2020
|-
| 049 || A || 7.2 || Abgabe technischer Systemplan zum 12.05. || Austermann, Moiseev, Brandt || 03.05.2020
|-
| 050 || A || 7.3 || Abgabe Komponentenspezifikation zum 19.05. || Austermann, Moiseev, Brandt || 03.05.2020
|-
| 051 || A || 7.4 || Abgabe Simulinkmodell & Matlab-Parameterdatei 03.06. || Austermann, Moiseev, Brandt || 03.05.2020
|-
| 052 || A || 7.5 || Abgabe Testbericht - Komponententest 09.06. || Austermann, Moiseev, Brandt || 03.05.2020
|-
| 053 || A || 7.6 || Abgabe Testbericht - Integrationstest (Modultest) zum 16.06. || Austermann, Moiseev, Brandt || 03.05.2020
|-
| 054 || A || 7.7 || Abgabe Testbericht - Systemtest zum 23.06. || Austermann, Moiseev, Brandt || 03.05.2020
|-
| 055 || A || 7.8 || Abgabe des fertigen Modells und des Artikels im HSHL-Wiki zum 27.06. || Austermann, Moiseev, Brandt || 03.05.2020
|}
 
== Funktionaler Systementwurf ==
 
== Technischer Systementwurf ==
 
== Komponentenentwurf ==
 
== Programmierung/Modellierung ==
 
== Komponententest ==
 
== Integrationstest (Modultest) ==
 
== Systemtest ==
 
== Abnahme ==
 
== Produkt ==




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Version vom 7. Juni 2020, 21:33 Uhr

Autoren: Moritz Austermann,[Lukasbrandt|Lukas Brandt,[Paulmoiseev| Paul Moiseev

Problem-/Aufgabenstellung

Im Rahmen des Studienfaches "Systems Design Engineering" des Studienganges "Business and Systems Engineering" soll ein Einspurmodell hergeleitet, mit Hilfe des Tools MATLAB/Simulink erstellt, parametriert und zur Simulation von Fahrmanövern genutzt werdenl. Das Modell soll bei einer Fahrt mit konstanter Geschwindigkeit betrachtet werden, dementsprechend soll die reine "Querdynamik" modelliert werden. Die Querbeschleunigung beträgt ca. 0-4m/s^2. Dabei soll es übersichtlich in drei Module aufgeteilt werden:

  1. Manöverauswahl
  2. Modell
  3. Auswertung

In den Modulen soll eine Aufteilung in sinnvolle Komponenten (Reifen, Karosserie, Gierdynamik, Berechnung vom Schwimmwinkel vorne/hinten) erfolgen. Die Vorgehen soll nach dem V-Modell erfolgen.

Anforderungsdefinition

Als Ergebnis der Anforderungsdefinition wurde ein Lastenheft erstellt, welches in der folgenden Tabelle zu sehen ist.

ID Typ Kapitel Inhalt Ersteller Datum
001 I 1 Manöversteuerung Austermann, Moiseev, Brandt 02.05.2020
002 A 1.1 Die Manöversteuerung bietet dem Nutzer die Möglichkeit, ein oder mehrere Manöver festzulegen. Austermann, Moiseev, Brandt 02.05.2020
003 A 1.2 Die Eingangsgrößen für das Modell sind anhand des Manövers zu bestimmen. Austermann, Moiseev, Brandt 02.05.2020
004 A 1.3 Die Eingangsgrößen müssen an das lineare Einspurmodell übergeben werden. Austermann, Moiseev, Brandt 02.05.2020
005 A 1.4 Die Grenzwerte für Eingangswerte müssen vom Nutzer festgelegt werden. Austermann, Moiseev, Brandt 02.05.2020
006 A 1.4.1 Die Eingangswerte müssen automatisch vom Tool mit den Grenzwerten verglichen werden. Austermann, Moiseev, Brandt 02.05.2020
007 A 1.4.2 Default-Grenzwerte Austermann, Moiseev, Brandt 02.05.2020
008 I 2 Lineares Einspurmodell Austermann, Moiseev, Brandt 02.05.2020
009 A 2.1 Die Fahrt (Ausgabegrößen) ist anhand der Eingangsgrößen und Parameter zu berechnen. Austermann, Moiseev, Brandt 02.05.2020
010 A 2.2 Das lineare Einspurmodell muss funktional anhand der Vorgaben der Lehrveranstaltung modelliert werden (siehe Skript SDE). Austermann, Moiseev, Brandt 02.05.2020
011 A 2.3 Die Ausgangsgrößen müssen an die Auswertung übergeben werden. Austermann, Moiseev, Brandt 02.05.2020
012 I 3 Auswertung Austermann, Moiseev, Brandt 02.05.2020
013 A 3.1 Die Fahrt ist auszuwerten. Austermann, Moiseev, Brandt 02.05.2020
014 A 3.2 Die Signale sind in einzelnen Diagrammen darzustellen. Austermann, Moiseev, Brandt 02.05.2020
015 A 3.2.1 Quer- und Längsbeschleunigung im Schwerpunkt (KaCy und KaCx) Austermann, Moiseev, Brandt 02.05.2020
016 A 3.2.2 Angreifende Kräftesumme im Schwerpunkt (KFCx und KFCy) Austermann, Moiseev, Brandt 02.05.2020
017 A 3.2.3 Gierrate (ψ) Austermann, Moiseev, Brandt 02.05.2020
018 A 3.2.4 Schwimmwinkel im Fahrzeugschwerpunkt (β) Austermann, Moiseev, Brandt 02.05.2020
019 A 3.3 Die Signale sind vertikal übereinander anzuordnen. Austermann, Moiseev, Brandt 02.05.2020
020 A 3.4 Die Zeitachse der Diagramme muss einheitlich sein. Austermann, Moiseev, Brandt 02.05.2020
021 I 4 Schnittstellen und Parameter Austermann, Moiseev, Brandt 01.05.2020
022 A 4.1 Eingangsgrößen Austermann, Moiseev, Brandt 01.05.2020
023 A 4.1.1 Fahrlenkwinkel (δF) Austermann, Moiseev, Brandt 01.05.2020
024 A 4.1.2 Fahrzeuglängsgeschwindigkeit (KvCx) Austermann, Moiseev, Brandt 01.05.2020
025 A 4.2 Ausgangsgrößen Austermann, Moiseev, Brandt 01.05.2020
026 A 4.2.1 Modellgierrate (Kψ˙_esm) Austermann, Moiseev, Brandt 01.05.2020
027 A 4.2.2 Modellquerbeschleunigung (KaCy_esm) Austermann, Moiseev, Brandt 01.05.2020
027.1 A 4.2.3 Modelllängsbeschleunigung (KaCx_esm) Austermann, Moiseev, Brandt 10.05.2020
027.2 A 4.2.4 Kräftesumme im Modellschwerpunkt (KFCx und KFCy) Austermann, Moiseev, Brandt 10.05.2020
027.3 A 4.2.5 Schwimmwinkel im Fahrzeugschwerpunkt (β) Austermann, Moiseev, Brandt 10.05.2020
028 A 4.3 Parameter Austermann, Moiseev, Brandt 01.05.2020
029 A 4.3.1 Massenträgheit (Jzz) Austermann, Moiseev, Brandt 01.05.2020
030 A 4.3.2 Radstand (l) Austermann, Moiseev, Brandt 01.05.2020
031 A 4.3.3 Schwerpunktsabstand zur Vorderachse (lv) Austermann, Moiseev, Brandt 01.05.2020
032 A 4.3.4 Masse (m) Austermann, Moiseev, Brandt 01.05.2020
033 A 4.3.5 Achsseitensteifigkeit vorne (cv) Austermann, Moiseev, Brandt 01.05.2020
034 A 4.3.6 Achsseitensteifigkeit hinten (ch) Austermann, Moiseev, Brandt 01.05.2020
035 I 5 Software / Werkzeuge Austermann, Moiseev, Brandt 02.05.2020
036 A 5.1 Die Modellierung und Simulation muss mit dem Tool Matlab/Simulink erstellt werden. Austermann, Moiseev, Brandt 02.05.2020
037 A 5.2 Das Modell muss modular und übersichtlich in der Struktur sein. Austermann, Moiseev, Brandt 02.05.2020
038 A 5.3 Die Parameter müssen einheitlich und zentral erstellt werden. Austermann, Moiseev, Brandt 02.05.2020
039 I 6 Dokumentation Austermann, Moiseev, Brandt 02.05.2020
040 A 6.1 Der Quellcode muss dokumentiert werden. Austermann, Moiseev, Brandt 02.05.2020
041 A 6.1.1 Die Schnittstellen müssen dokumentiert sein. Austermann, Moiseev, Brandt 02.05.2020
042 A 6.1.2 Eine kurze Funktionsbeschreibung muss zu jeder Funktion vorliegen. Austermann, Moiseev, Brandt 02.05.2020
043 A 6.1.3 Es müssen Namenskonvention eingehalten werden (siehe \Allgemein\Literatur\Namenskonventionen.pdf). Austermann, Moiseev, Brandt 02.05.2020
044 A 6.2 Die Arbeitsergebnisse müssen fristgerecht (siehe FolienID 56) in SVN eingecheckt werden. Austermann, Moiseev, Brandt 02.05.2020
045 A 6.3 Ein Eintrag im HSHL-Wiki muss erstellt werden. Austermann, Moiseev, Brandt 02.05.2020
046 A 6.3.1 Eine Beschreibung der Verwendung des Modells muss vorliegen. Austermann, Moiseev, Brandt 02.05.2020
047 I 7 Termine / Fristen Austermann, Moiseev, Brandt 03.05.2020
048 A 7.1 Abgabe Lastenheft zum 05.05. Austermann, Moiseev, Brandt 03.05.2020
049 A 7.2 Abgabe technischer Systemplan zum 12.05. Austermann, Moiseev, Brandt 03.05.2020
050 A 7.3 Abgabe Komponentenspezifikation zum 19.05. Austermann, Moiseev, Brandt 03.05.2020
051 A 7.4 Abgabe Simulinkmodell & Matlab-Parameterdatei 03.06. Austermann, Moiseev, Brandt 03.05.2020
052 A 7.5 Abgabe Testbericht - Komponententest 09.06. Austermann, Moiseev, Brandt 03.05.2020
053 A 7.6 Abgabe Testbericht - Integrationstest (Modultest) zum 16.06. Austermann, Moiseev, Brandt 03.05.2020
054 A 7.7 Abgabe Testbericht - Systemtest zum 23.06. Austermann, Moiseev, Brandt 03.05.2020
055 A 7.8 Abgabe des fertigen Modells und des Artikels im HSHL-Wiki zum 27.06. Austermann, Moiseev, Brandt 03.05.2020

Funktionaler Systementwurf

Technischer Systementwurf

Komponentenentwurf

Programmierung/Modellierung

Komponententest

Integrationstest (Modultest)

Systemtest

Abnahme

Produkt

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