Verständnisprobleme bei interplanetaren Bahnen und Transfers

[Phreen]

Moin mal wieder an alle Bruchpiloten,

ich spiele nun seit ca. 3 Monaten und habe in der SOI von Kerbin schon einiges gemacht und gebaut, aber nun, da ich versuche interplanetare Missionen zu starten, bekomme ich doch ein paar Probleme.

Grob gesagt habe ich diese mit ein paar Bezeichnungen, der allgemeinen Bahnmechanik und und der Orientierung.

1. Wenn ich das richtig verstanden habe, sind die Ascending- und Descending-Notes für die Winkeländerung relativ zum äquatorialen Kerbin Orbit, oder?

2. Was bedeuten die Intersect-Notes?

3. Wie interpretiere ich die Closest approach to target-Notes?

4. Wie kann ich direkt vom Launchtable einen mir (grob) bekannten Winkel für meinen Orbit einschlagen, ohne erst äquatorial zu fliegen und im Orbit den Winkel dem des Zielobjekt anpassen zu müssen? Dabei handelt es sich doch um die Inklination, oder? Ich habe schon viel rumprobiert, aber wirklich klar ist es mir noch nicht.

und zu guter Letzt die für mich wichtigste Frage

4. Knapp gesagt, wie finde ich das Transferfenster zu einem andeen Himmelskörper? Verrausgesetzt ich habe bereits den richtigen relativen Winkel und einen stabilen Orbit mit annähernd gleicher Apoapsis und Periapsis.

Bisher verfehle ich das Ziel immer und muss dann Monate/Jahre warpen um eine annähernd gute Position zu diesem zu bekommen.

Das Merkwürdige ist, dass auch MechJeb, aus mir unerklärlichen Gründen, hierbei nicht funktioniert. Ich wollte mir so die Position der Transfer-Maneuver-Notes (mit oder ohne Ausführung) anzeigen lassen, aber die Berechnung wird anscheinend nie fertig und es gibt somit weder ein Ergebnis noch die Ausführung.

Ich hoffe Ihr könnt mir helfen und das ich Euch keine Löcher in den Bauch gefragt habe

Gruß

Stefan

[KingPhantom]

mal ganz schnell geantwortet:

ascendig und descending notes sind die überquerungen des äquatorialen orbits. also am besten für kurskorrekturen nach norden oder süden. ist einfach ideal da wenn du einen sauberen orbit um den äquator machen willst.

intersect ist der wechsel vom SOI der sonne zum SOI des zielobjekts. also die korrekte "ankunft" da . ohne intersect schiesst du zu 99% am ziel vorbei. die intersects erkennst du auch sehr gut auf der orbital map.

closest approach to target -> das bestimmt, dass die kommende aktion dann ausgeführt wird, wenn man am nächsten am ziel ist. bei rande-vouz manövern ist das wichtig. hier bremst man relativ zum ziel dann ab wenn man am nächsten ist.

wenn man die spielmechanik noch nicht ganz drin hat und genau diese begriffe noch nicht kennt würde ich mechjeb nicht empfehlen. man sollte zuerst alles mal von hand gemacht haben. erst danach kann man für alltags manöver mechjeb nutzten.

mechjeb ist bei interplanetaren reisen für mich nicht optimal. ich wähle daher den suboptimalen weg, dass ich meine rakete in einem 620x620 orbit um kerbin parke und dann die funktion von mechjeb nutze. was aber auch geht ist, dass man im tracking-building solange 100'000x warpt bis die planeten die korrekte stellung haben. danachkann man sich direkt rausschiessen. die stellungen und winkel des abschusses können im netz nachgeschaut werden. es gibt da eine seite welche das perfekt anzeigt. ich weiss nur nicht den link auswendig.

Edited December 12, 2014 by KingPhantom

[Phreen]

Hey, danke für die schnelle Antwort,

aber, wie es meist so ist, bringen Antworten oft noch mehr Fragen.

intersect ist der wechsel vom SOI der sonne zum SOI des zielobjekts. also die korrekte "ankunft" da . ohne intersect schiesst du zu 99% am ziel vorbei. die intersects erkennst du auch sehr gut auf der orbital map.

Das gilt vermutlich auch für den Wechsel SOI Kerbin zu z.B. SOI Mun, oder?

wenn man die spielmechanik noch nicht ganz drin hat und genau diese begriffe noch nicht kennt würde ich mechjeb nicht empfehlen.

Möchte ich auch ansich nicht, fliege die Maneuver immer selber, aber um überhaupt zu wissen WO/WANN sich denn nun der richtige Zeitpunkt und die richtige Richtung zum Ziel befindet habe ich es nutzen wollen. Einfach um "abschauen" zu können.

ich wähle daher den suboptimalen weg, dass ich meine rakete in einem 620x620 orbit um kerbin parke und dann die funktion von mechjeb nutze.

Wozu der 620er Orbit?

Dann doch MechJeb? Warum dann?

was aber auch geht ist, dass man im tracking-building solange 100'000x warpt bis die planeten die korrekte stellung haben.

DAS ist mein Hauptproblem und der Grund warum ich MechJeb nutzen wollte. Woher weiß ich denn wann und wo die perfekte Stellung ist?

Danke schonmal für Hilfe.

[rtxoff]

Hey, danke für die schnelle Antwort,

aber, wie es meist so ist, bringen Antworten oft noch mehr Fragen.

Das gilt vermutlich auch für den Wechsel SOI Kerbin zu z.B. SOI Mun, oder?

Ja klar.

Möchte ich auch ansich nicht, fliege die Maneuver immer selber, aber um überhaupt zu wissen WO/WANN sich denn nun der richtige Zeitpunkt und die richtige Richtung zum Ziel befindet habe ich es nutzen wollen. Einfach um "abschauen" zu können.

Es gibt diverse tools dafür z.B. http://forum.kerbalspaceprogram.com/threads/93115

Im Prinzip geht es um den Winkel zwischen Startplanet und Zielplanet relativ zu Sonne gesehen. Wenn man mal diese Auswendig gelernt hatt braucht man das Tool nicht mehr und kann aus dem tracking Building solange warpen bis man die Planetenstellungen im richtigen Winkel zueinander sieht.

Wozu der 620er Orbit?

Dann doch MechJeb? Warum dann?

Ab einer Orbithöhe von 600km über Kerbin kann man 100000 fach die Zeit warpen. Je niedriger der Orbit desto weniger der maximale warp Faktor.

Wenn man mit Mechjeb einen Interplanetaren Transfer plant in einer Orbithöhe von 70km kann es ziemlich lange dauern bis das Schiff dann tatsächlich startet weil der max. Warpfaktor beschränkt ist.

DAS ist mein Hauptproblem und der Grund warum ich MechJeb nutzen wollte. Woher weiß ich denn wann und wo die perfekte Stellung ist?

Wenn man guter Mathematiker ist kann man es berechnen ansonsten probiert man oder man benutzt ein Tool dafür. Mann kann sich die Phasenwinkel auch merken wenn man sie mal erfahren hatt.

Du kannst das ganze auch mit MechJeb machen nur solltest du da als Anfänger auf nen min. 600km Orbit gehen und Warp im MechJeb aktivieren ansonsten ist es klar warum bei dir nichts passiert, MechJeb wartet ganz einfach bis das Transferfenster öffnet und das kann in Echtzeit Jahre dauern.

[rtxoff]

Was ich noch erwähnen wollte, man kann mit dem neuesten MechJeb auch selber einen Transferpunkt in der Porkchop Grafik auswählen indem man einfach draufklickt. Man sollte dabei bedenken das man dann mit ziemlicher Wahrscheinlichkeit zu viel Treibstoff verschwendet, der Vorteil ist halt das man eventuell früher starten kann bzw. einen Punkt finden kann wo es sich mit Treibstoff und Startzeit ausgeht.

[*Aqua*]

DAS ist mein Hauptproblem und der Grund warum ich MechJeb nutzen wollte. Woher weiß ich denn wann und wo die perfekte Stellung ist?

Wenn man guter Mathematiker ist kann man es berechnen ansonsten probiert man oder man benutzt ein Tool dafür. Mann kann sich die Phasenwinkel auch merken wenn man sie mal erfahren hatt.

Du kannst das ganze auch mit MechJeb machen nur solltest du da als Anfänger auf nen min. 600km Orbit gehen und Warp im MechJeb aktivieren ansonsten ist es klar warum bei dir nichts passiert, MechJeb wartet ganz einfach bis das Transferfenster öffnet und das kann in Echtzeit Jahre dauern.

MechJeb ist hier die eine Möglichkeit.

Es gibt aber auch für jeden Planeten eine Art Faustregel.

zB zum Mun kommt man immer, wenn man im Orbit um Kerbin ist und den Mun am Horizont aufgehen sieht. Dann direkt auf ihn draufhalten und Feuer geben! Ungefähr zu diesen Zeitpunkt hat man den richtigen Phasenwinkel (der Winkel Raumschiff-Kerbin-Mun).

Beim Flug zu anderen Planeten funktioniert es ähnlich. Man ermittelt den richtigen Phasenwinkel (Kerbin-Sonne-Ziel) per Mod oder Tabelle und wartet ab, bis man ihn erreicht hat. Dann braucht man nur noch in die richtige Richtung beschleunigen und alles fügt sich von alleine.

Die richtige Richtung hängt davon ab, ob der Zielplanet innerhalb oder außerhalb der eigenen Bahn liegt. Liegt die Bahn innerhalb, beschleunigt man in Richtung des Zentrums der beiden Bahnen (zB die Sonne, wenn man von Kerbin nach Eve will). Liegt die Bahn außerhalb, beschleunigt man vom Zentrum weg (zB weg von der Sonne, wenn man von Kerbin nach Duna will).

[Phreen]

Hey, danke Ihr Beiden,

MechJeb funktioniert bei mir, zumindest diesbezüglich, garnicht. Die Kalkulation stoppt bei 2%. Dazu kommt noch das mir eine Meldung immer mitteilt das ich für einen interplanetaren Transfer das selbe Bezugssystem brauche, z.B. Kerbol. Fazit ist also das ich sowieso erstmal aus Kerbins SOI raus muss um den Transfer starten zu können und dann bleibts bei 2% stehen.

Ist aber nicht weiter schlimm. Duna, Eve und Moho habe ich schon erreicht und außerdem möchte ich sowas eh nicht von Mechjeb machen lassen.

Mir ging es hauptsächlich um die Optimierung.

Ihr kennt doch bestimmt die Schematik bezügl. der benötigten dV, oder? Sieht ähnlich aus wie ein Bussfahrplan.

Ich vermute zwar nicht das die Angaben falsch sind, aber wie man mit diesen geringen Werten zum gewünschten Ziel kommen soll ist für mich noch fraglich.

Im Prinzip geht es um den Winkel zwischen Startplanet und Zielplanet relativ zu Sonne gesehen. Wenn man mal diese Auswendig gelernt hatt braucht man das Tool nicht mehr und kann aus dem tracking Building solange warpen bis man die Planetenstellungen im richtigen Winkel zueinander sieht.

Wie kann man den denn auswendig lernen? Dieser müsste sich doch kontinuierlich ändern in Abshängigkeit zur Orbitradiusdifferenz und der relativen Geschwindigkeit, oder nicht?

Edited December 15, 2014 by Phreen

[*Aqua*]

Ihr kennt doch bestimmt die Schematik bezügl. der benötigten dV, oder? Sieht ähnlich aus wie ein Bussfahrplan.

Ich vermute zwar nicht das die Angaben falsch sind, aber wie man mit diesen geringen Werten zum gewünschten Ziel kommen soll ist für mich noch fraglich.

Die Werte in dem Schema kann man nur erreichen, wenn man beim richtigen Phasenwinkel losfliegt. Die Werte sind auch mit etwas Sicherheitstoleranz, weil man ja per Hand und SAS nicht so präzise steuern kann und natürlich, weil die Abstände und Geschwindigkeiten sich ändern.

Wie kann man den denn auswendig lernen? Dieser müsste sich doch kontinuierlich ändern in Abshängigkeit zur Orbitradiusdifferenz und der relativen Geschwindigkeit, oder nicht?

Ja schon, aber sie bleiben immer ungefähr gleich. Das größere Problem ist, wie oben geschrieben, die nötige Präzision per Hand auf die Reihe zu bekommen. Wenn ich zB in die Sonnensystemkarte schaue, kann ich da nirgends den aktuellen Phasenwinkel ablesen. Ich peile hier immer über den Daumen. Genauso ist es mit der Zielrichtung. Es ist gar nicht so einfach, exakt nach dem geplanten Manöver zu fliegen.

Manche Spiele schnallen auch gerade deswegen RCS auf die Raketen, weil man damit auf große Entfernungen ein bisschen besser einen Planeten anpeilen kann. Du weißt ja, etwas zu viel oder zu wenig Schub, und man fliegt vorbei.

Man könnte auch Mods dafür verwenden, aber das mache ich nicht. Ich will ja auch noch irgendetwas selber tun.

[Phreen]

Moin Aqua,

Die Werte in dem Schema kann man nur erreichen, wenn man beim richtigen Phasenwinkel losfliegt. Die Werte sind auch mit etwas Sicherheitstoleranz, weil man ja per Hand und SAS nicht so präzise steuern kann und natürlich, weil die Abstände und Geschwindigkeiten sich ändern.

Wenn ich nun auch noch davon ausgehe das es eine Sicherheitstoleranz gibt, dann bedeutet das ja das ich noch uneffizienter fliege als ich dachte. Das mit den optimalen Winkel dachte ich mir bereits. Das muss ich wohl noch üben.

Ich habe gerade gestern meinen ersten Asteroiden aus einem elyptischen Orbit um Kerbin mit einer Inklination von 43°, in einen zirkulären, äquatorialen 80km Orbit gebracht. Sprit verbraten ohne Ende, aber hat geklappt.

Nochmal zu dem Phasenwinkel:

Wenn 2 Himmelskörper um einen Bezugspunkt kreisen dann gibt es einen Radius1 (Bezugspunkt zu Körper1) und einen Radius2 (Bezugspunkt zu Körper2). Zusätzlich bewegen sich beide Körper mit unterschiedlichen Geschwindigkeiten um den Bezugspunkt und das bei einem unterschiedlichen Orbitumfang, was zu einer Änderung im relativen Winkel führen muss, oder bin ich nun völlig verwirrt?

Wie z.B. beim Docking. Will man das Ziel einholen wählt man einen niedrigeren Orbit als dieses, will man sich einholen lassen verhält es sich logischerweise invers.

[*Aqua*]

Nochmal zu dem Phasenwinkel:

Wenn 2 Himmelskörper um einen Bezugspunkt kreisen dann gibt es einen Radius1 (Bezugspunkt zu Körper1) und einen Radius2 (Bezugspunkt zu Körper2). Zusätzlich bewegen sich beide Körper mit unterschiedlichen Geschwindigkeiten um den Bezugspunkt und das bei einem unterschiedlichen Orbitumfang, was zu einer Änderung im relativen Winkel führen muss, oder bin ich nun völlig verwirrt?

Alles in Ordnung, du bist noch nicht verrückt.

Der Winkel ändert sich, das stimmt. Aber er weicht maximal ein paar Grad im einstelligen Bereich ab. Nur bei sehr elliptischen Orbits des Himmelkörpers ändert sich der Winkel im Laufe der Zeit spürbar, pendelt aber um den in der Tabelle oder Tool angezeigten Wert.

Wie z.B. beim Docking. Will man das Ziel einholen wählt man einen niedrigeren Orbit als dieses, will man sich einholen lassen verhält es sich logischerweise invers.

Das hat eher weniger etwas mit dem Phasenwinkel zu tun. Der Winkel sagt dir nur, wann du los musst.

In welche Richtung du beschleunigen musst und wie lange, hängen von anderen Dingen ab.

[Laie]

1. Wenn ich das richtig verstanden habe, sind die Ascending- und Descending-Notes für die Winkeländerung relativ zum äquatorialen Kerbin Orbit, oder?

Relativ zum Orbit des gewählten Ziels. Wenn kein Ziel gesetzt ist, sieht man keine Auf-/absteigenden Knoten (heißen wirklich so). Aber Mun hat eine Bahnneigung von Null, seine Bahn liegt genau über dem Äquator. Damit kann man sich behelfen.

2. Was bedeuten die Intersect-Notes?

???

Ich weiß nicht was du damit meinst.

3. Wie interpretiere ich die Closest approach to target-Notes?

Die sollten eigentlich recht selbsterklärend sein: die Markierung oberhalb gibt deine Position bei bester Annäherung an; die untere Markierung die Position des Ziels zum gleichen Zeitpunkt. Wenn du dem Ziel überhaupt nicht Nahe kommst, wird i.d.R. wahlweise deine Apoapsis oder Periapsis als "beste Annäherung" gewählt; aber immerhin siehst du zwei Markierungen, die dir anzeigen: wenn du hier bist ist das Ziel dort. Dann mit dem Manöver spielen, bis die beiden sich näher kommen. Mit dem Mauszeiger über "deine" Markierung fahren, um eine Angabe in Metern zu erhalten.

Wichtig: die werden überhaupt nur angezeigt, wenn du die Bahnebene des Ziels einigermaßen genau triffst. Dazu mehr bei Punkt 4.

4. Wie kann ich direkt vom Launchtable einen mir (grob) bekannten Winkel für meinen Orbit einschlagen, ohne erst äquatorial zu fliegen und im Orbit den Winkel dem des Zielobjekt anpassen zu müssen? Dabei handelt es sich doch um die Inklination, oder? Ich habe schon viel rumprobiert, aber wirklich klar ist es mir noch nicht.

Am Beispiel von Minmus: Stelle die Karte so ein, daß sowhol die Munbahn als auch die von Minmus als ein Strich erscheinen (du also genau senkrecht auf beide blickst). Dann warten, bis Kerbin so weit rotiert ist, daß dein Schiff am Boden genau unter den Schnittpunkt der beiden Bahnen liegt. Dann Starten, und dabei einen Kurs von 90 +- 7° halten, je nachdem ob du am auf- oder absteigenden Knoten startest.

(Minmus ist 6° geneigt, aber du kriegst ja vom Start weg etwas Schwung von Kerbin mit, der dich genau nach 90 Grad schiebt; darum mußt du ein wenig überkompensieren. Der perfekte Start-Zeitpunkt ist eigentlich etwas früher; und genau triffst du es eh nicht. Wenn du erstmal anständig vom Boden weg bist, kannst du auch schon auf/absteigende Knoten sehen und entsprechend reagieren. Mit etwas Übung kannst du vom Start weg die Bahn auf ein Grad genau treffen, und während des Aufstiegs auf ein viertel Grad nachbessern.)

4. Knapp gesagt, wie finde ich das Transferfenster zu einem andeen Himmelskörper? Verrausgesetzt ich habe bereits den richtigen relativen Winkel und einen stabilen Orbit mit annähernd gleicher Apoapsis und Periapsis.

Am Beispiel Mun: du plazierst ein Manöver und gibst soviel prograd, daß deine Apoapsis die Munbahn so gerade eben berührt. Nun solltest du schon die beiden Kimmen sehen, die deine Position und die des Zieles angeben. Dann klickst du ins Zentrum des Manövers und verschiebst es auf deiner Bahn vor- und Rückwärts, bis die beiden Markierungen sich so nahe kommen, wie es eben geht. Eigentlich solltest du jetzt schon einen Treffer haben. Wenn nicht: bei deinem Manöver etwas mehr pro-/retro geben.

Transfer zu einem Planeten funktioniert grundsätzlich genauso... mit dem einen feinen Unterschied, daß du die Markierung für beste Annhäherung überhaupt nur dann angezeigt bekommst, wenn du die Bahnebene des Ziels schon ungefähr zur rechten Zeit kreuzt. Das Problem stellt sich nicht, wenn du voher schon aus Kerbin herausfliegst und dann deine Bahnneigung ans Ziel anpasst; aber das dauert, und verbraucht viel Sprit. Wenn du direkt aus einer Umlaufbahn um Kerbin herum zum Ziel finden willst, mußt du lang und ausgiebig mit dem Manöver herumfummeln, ohne irgendeine Rückmeldung zu haben ob deine Anpassungen gerade gut oder schlecht sind.

Grundsätzlich kannst du zu jeder Zeit zu jedem Ziel fliegen. "Startfenster" sind die Zeiten, zu denen das mit relativ geringem Spritverbrauch möglich ist. Das hier kann helfen; ich persönlich bevorzuge den Rechner von alexmoon: http://alexmoon.github.io/ksp/

Anleitung:

• Start- und Zielplanet wählen
  
• (ggf. früheste startzeit eingeben)
  
• Wenn das Ziel eine Atmosphäre hat, das Häkchen nicht vergessen
  
• berechnen.
  

Du sieht nun einen "Porkchop Plot", in dem alle denkbaren Transfers in der mittleren Zukunft dargestellt sind: Abflug in X Tagen, Reisezeit Y Tage. Die Farbe gibt an, wie teuer oder billig der jeweilge Transfer ist. Der energetisch günstigste ist per Default ausgewählt, aber durch Klick in den Plot kannst du auch jeden anderen Transfer angezeigt bekommen (sinnvoll wenn du so schnell wie möglich irgendwohin willst, und Delta-V keine Rolle spielt).

Du siehst schon, daß so ein Startfenster eine gewisse Größe hat: der beste Moment ist wirklich nur ein Moment, aber auf einige Tage hin oder her ändern sich die Kosten nur sehr wenig.

• einen Punkt im Bild wählen. Auf der Rechten Seite werden alle möglichen Details angezeigt.
  
• Zeitbeschleunigung bis auf ca. eine Stunde vor dem genannten Zeitpunkt ("Departure")
  
• jetzt bei "Ejection ÃŽâ€v" auf das kleine i klicken. Du kriegst angezeigt, wieviel prograd / normal du geben mußt.
  
• wenn du einen Node editor verwendest, kannst du die Zahlen direkt eingeben.
  
• Wenn nicht: erstmal nur Prograd geben, bis dein Node die Zahl anzeigt, die du Prograd haben sollst. Dann Normal geben, bis dein Node die korrekte zahl für gesamten Delta-v gibt.
  
• jetzt den ganzen Node packen und auf deinem Obit hin-und herschieben, bis du einen Treffer hast, oder zumindest die Markierungen für "closest approach" erscheinen.
  
• nun fein justieren.