analoges oder digitales fliegen · 2014. 11. 22. · primary flight display...
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> Analoges oder Digitales Fliegen
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> One day traffic over Europe (Source: Eurocontrol)
Saturday Morning Physics 22. November 2014 Folie 2
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Saturday Morning Physics
> Vier Kräfte wirken im Flug auf ein Flugzeug
22. November 2014 Folie 3
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§ 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
Saturday Morning Physics
> Crossover Altitude
22. November 2014 Folie 4
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> 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
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Daniel Bernoulli 1700 - 1782
Saturday Morning Physics
> Bernoulli Effekt und Indicated Air Speed (IAS) mit dem Staurohr
22. November 2014 Folie 6
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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
Saturday Morning Physics
> Die Schallgeschwindigkeit ist eine Funktion der Temperatur
22. November 2014 Folie 7
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§ 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
Saturday Morning Physics
> Crossover Altitude
22. November 2014 Folie 8
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Saturday Morning Physics
> Auftrieb
22. November 2014 Folie 9
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Saturday Morning Physics
> Durchgang bei Mach = 1
22. November 2014 Folie 10
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Saturday Morning Physics
> In großen Höhen verengt sich die „Flight-Envelope“ durch Low-Speed-Stall und Overspeed-Buffets
22. November 2014 Folie 11
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F = m x a Newton, 1686
Bernoulli, 1738
Navier-Stokes, 1822
Laplace, 1816
Saturday Morning Physics
> Kurz gesagt …
22. November 2014 Folie 12
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Saturday Morning Physics
> "Fliegen" entwickelt sich weiter
22. November 2014 Folie 13
Boeing 737 Airbus 380
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Primary Flight Display Fluggeschwindigkeitsdaten Daten über die Flughöhe Steig- und Sinkrate Künstlicher Horizont, Kurs Instrumentenlandesystem
Saturday Morning Physics
> Kleiner Auszug von Daten, die ein Flugzeug erzeugt
22. November 2014 Folie 14
Flight Control Unit Autopilot
Navigation Display Steuerkurs Flugroute Wetterradar Verkehrsinformation
Engine/Warning Display Triebwerksdaten Systeminformation (Seatbelts, Anti-Ice) Warnhinweise und Checklisten
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> Was hat sich im Flugzeug verändert?
Saturday Morning Physics 22. November 2014 Folie 15
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
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Saturday Morning Physics
> Beispiel: Datenmenge Flug von New York nach Los Angeles
22. November 2014 Folie 16
§ 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
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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?
Saturday Morning Physics
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
22. November 2014 Folie 17
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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?
Saturday Morning Physics
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
22. November 2014 Folie 18
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> Big Data in nature – Physics and Mathematics
Saturday Morning Physics
Milchstraße: 300 Milliarden Sterne Anzahl Galaxien: > 100 Milliarden
(3*1011) * (1*1011) = 3*1022 Sterne im Universum
Folie 19
Avogadro Konstante
22. November 2014
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> Big Data in the Internet
Saturday Morning Physics
Quelle: Cisco Carrier-Grade IPv6 (CGv6) Solution Delivering on the future of the Internet 22. November 2014 Folie 20
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> In-Memory Computing - Changed reality
Saturday Morning Physics
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
22. November 2014 Folie 21
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> In-Memory Computing makes it so fast
Saturday Morning Physics
Cache | ~ 1ns | 64k Cache | ~ 5ns | 256k
Cache | ~ 20ns | 8M Main memory | ~ 100ns | TBs
22. November 2014 Folie 22
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> Disk | > 1.000.000ns | TBs
Saturday Morning Physics
Quelle: Google Maps
22. November 2014 Folie 23
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> Einfache Temperatur-Erhöhung oder Phasenübergang?
Saturday Morning Physics 22. November 2014 Folie 24
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> Thank you!
> Physik und IT Fliegen in großer Höhe