Analoges oder Digitales Fliegen · 2014. 11. 22. · Primary Flight Display...

> Analoges oder Digitales Fliegen

> One day traffic over Europe (Source: Eurocontrol)

Saturday Morning Physics 22. November 2014 Folie 2

Saturday Morning Physics

> Vier Kräfte wirken im Flug auf ein Flugzeug

22. November 2014 Folie 3

§  Crossover Altitude is the altitude at which a specified CAS (Calibrated airspeed) and Mach value represent the same TAS (True airspeed) value. Above this altitude the Mach number is used to reference speeds

§  Typical climb profile


> Crossover Altitude


> Groundspeed und True Air Speed bei starkem Rückenwind

Folie 5 22. November 2014 Saturday Morning Physics

§  Aircraft: A340-500 §  Airline: Singapore Airlines §  Name: Donny Land §  Groundspeed: 734 kts §  Enroute from SIA to LAX

Daniel Bernoulli 1700 - 1782


> Bernoulli Effekt und Indicated Air Speed (IAS) mit dem Staurohr


Schallgeschwindigkeit:

Mit

κ = 1,4 und R = 287,05 J/kg K

Ergeben sich :

T = 288,15K = + 15°C: c = 340,3 m/s = 1225 km/h = 661,4 kts

T = 216,56K = -56,5°C: c = 295,1 m/s = 1062 km/h = 573,4 kts


> Die Schallgeschwindigkeit ist eine Funktion der Temperatur


§  Crossover Altitude is the altitude at which a specified CAS (Calibrated airspeed) and Mach value represent the same TAS (True airspeed) value. Above this altitude the Mach number is used to reference speeds

§  Typical climb profile


> Crossover Altitude



> Auftrieb



> Durchgang bei Mach = 1



> In großen Höhen verengt sich die „Flight-Envelope“ durch Low-Speed-Stall und Overspeed-Buffets


F = m x a Newton, 1686

Bernoulli, 1738

Navier-Stokes, 1822

Laplace, 1816


> Kurz gesagt …



> "Fliegen" entwickelt sich weiter


Boeing 737 Airbus 380

Primary Flight Display Fluggeschwindigkeitsdaten Daten über die Flughöhe Steig- und Sinkrate Künstlicher Horizont, Kurs Instrumentenlandesystem


> Kleiner Auszug von Daten, die ein Flugzeug erzeugt


Flight Control Unit Autopilot

Navigation Display Steuerkurs Flugroute Wetterradar Verkehrsinformation

Engine/Warning Display Triebwerksdaten Systeminformation (Seatbelts, Anti-Ice) Warnhinweise und Checklisten

> Was hat sich im Flugzeug verändert?


Digitalisierung der Daten ermöglicht Speicherung

Speicherung resultiert in großen Datenmenge

Mit großen Datenmengen können gesicherte Vorhersagen getroffen werden

Resultat: Optimierungen und damit Zeit- sowie Kostenersparnis


> Beispiel: Datenmenge Flug von New York nach Los Angeles


§  1 Düsentriebwerk generiert pro Stunde 20 Terabytes Daten

§  Flugdauer New York – Los Angeles beträgt ca. 6 Std. = 240 Terabytes bei zwei Triebwerken §  Bei weltweit 25.000 Linienflügen am Tag

ergeben sich alleine hierbei mehrere Petabytes

Quelle: www.teradata.com

A B C D E F G H

1 1

2 2

3 3

4 4

5 5

6 6

7 7

8 8

A B C D E F G H

> What is Big Data?


A B C D E F G H

1 2^0 2^1 2^2 2^3 2^4 2^5 2^6 2^7 1

2 2^8 2^9 2^10 2^11 2^12 2^13 2^14 2^15 2

3 2^16 2^17 2^18 2^19 2^20 2^21 2^22 2^23 3

4 2^24 2^25 2^26 2^27 2^28 2^29 2^30 2^31 4

5 2^32 2^33 2^34 2^35 2^36 2^37 2^38 2^39 5

6 2^40 2^41 2^42 2^43 2^44 2^45 2^46 2^47 6

7 2^48 2^49 2^50 2^51 2^52 2^53 2^54 2^55 7

8 2^56 2^57 2^58 2^59 2^60 2^61 2^62 2^63 8

A B C D E F G H

~10^3

~10^6

~10^9

~10^12

~10^15

~10 ^18

KILO

MEGA

GIGA

TERA

PETA

EXA


A B C D E F G H

1 1

2 2

3 3

4 4

5 5

6 6

7 7

8 8

A B C D E F G H

> What is Big Data?


A B C D E F G H

1 2^0 2^1 2^2 2^3 2^4 2^5 2^6 2^7 1

2 2^8 2^9 2^10 2^11 2^12 2^13 2^14 2^15 2

3 2^16 2^17 2^18 2^19 2^20 2^21 2^22 2^23 3

4 2^24 2^25 2^26 2^27 2^28 2^29 2^30 2^31 4

5 2^32 2^33 2^34 2^35 2^36 2^37 2^38 2^39 5

6 2^40 2^41 2^42 2^43 2^44 2^45 2^46 2^47 6

7 2^48 2^49 2^50 2^51 2^52 2^53 2^54 2^55 7

8 2^56 2^57 2^58 2^59 2^60 2^61 2^62 2^63 8

A B C D E F G H

~10^3

~10^6

~10^9

~10^12

~10^15

~10 ^18

KILO

MEGA

GIGA

TERA

PETA

EXA

~10 ^21

ZETTA

~10 ^24

YOTTA 2^70

2^80


> Big Data in nature – Physics and Mathematics


Milchstraße: 300 Milliarden Sterne Anzahl Galaxien: > 100 Milliarden

(3*1011) * (1*1011) = 3*1022 Sterne im Universum

Folie 19

Avogadro Konstante

22. November 2014

> Big Data in the Internet


Quelle: Cisco Carrier-Grade IPv6 (CGv6) Solution Delivering on the future of the Internet 22. November 2014 Folie 20

> In-Memory Computing - Changed reality


Innovations in the area of memory §  Continues increase in size (8/16/32 GB) §  Continues decrease in power consumption §  Continuously decreasing price

Innovations in the area of CPUs §  Continues increase in cores (10 cores today) §  Memory controller in each CPU §  Quick Path Interconnect between CPUs


> In-Memory Computing makes it so fast


Cache | ~ 1ns | 64k Cache | ~ 5ns | 256k

Cache | ~ 20ns | 8M Main memory | ~ 100ns | TBs


> Disk | > 1.000.000ns | TBs


Quelle: Google Maps


> Einfache Temperatur-Erhöhung oder Phasenübergang?


> Thank you!

> Physik und IT Fliegen in großer Höhe

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