Determination of the Measurement Errors for the HALO Basic Data System BAHAMAS by Means of Error Propagation

Abstract

Der Forschungsbericht beschreibt die Bestimmung der Messfehler für die meteorologischen Basisdaten des Atmosphären-Forschungsflugzeugs HALO. Diese Daten werden von der vom DLR entwickelten Basismessanlage BAHAMAS erfasst. Die Fehleranalyse basiert auf einer Fehlerfortpflanzungs-Methode, bei der auf die originalen Messdaten ein künstliches weißes Rauschsignal aufsetzt wird, das auf diese Weise die gesamte Datenverarbeitung durchläuft. Die Fehlerrechnung umfasst sowohl statistische Messfehler in den originalen Rohdaten als auch systematischen Fehlerbeiträge in der Datenprozessierung, die durch Sensorkalibrierung, ungenaue Parametrisierungen von physikalischen Zusammenhängen oder Unsicherheiten aus Laborergebnissen herrühren. Die präsentierte Methode stellt eine echte Fehlerfortpflanzung da und basiert nicht auf Vereinfachungen oder Linearisierungs-Ansätzen wie bei einer klassischen Fehlerfortpflanzungsbetrachtung. Das Dokument präsentiert und diskutiert alle bekannten Fehlerquellen für Basismessdaten auf HALO. Abschließend werden Ergebnisse dieser Fehleranalyse für typische Flugszenarien dargestellt und mögliche Ansatzpunkte für eine weitere Minimierung dieser Fehler diskutiert.