gravityzonal

Реализуйте зональное гармоническое представление планетарной силы тяжести

Синтаксис

[gravityXcoord gravityYcoord, gravityZcoord] = gravityzonal(planetCoord)
[gravityXcoord gravityYcoord, gravityZcoord] = gravityzonal(planetCoord, degreeGravityModel)
[gravityXcoord gravityYcoord, gravityZcoord] = gravityzonal(planetCoord, planetModel)
[gravityXcoord gravityYcoord, gravityZcoord] = gravityzonal(planetCoord, planetModel, degreeGravityModel)
[gravityXcoord gravityYcoord, gravityZcoord] = gravityzonal(planetCoord, planetModel, degreeGravityModel, action)
[gravityXcoord gravityYcoord, gravityZcoord] = gravityzonal(planetCoord, 'Custom', equatorialRadius, planetaryGravitional, zonalHarmonicCoeff, action)

Описание

[gravityXcoord gravityYcoord, gravityZcoord] = gravityzonal(planetCoord) реализует математическое представление зональной гармонической планетарной силы тяжести на основе планетарного гравитационного потенциала. Для входа это берет m-3 матрицу, которая содержит сосредоточенные планетой зафиксированные планетой координаты от центра планеты в метрах. Эта функция вычисляет массивы m значений силы тяжести в x-, y-, и оси z сосредоточенных планетой зафиксированных планетой координат. Это использует четвертый порядок зональные коэффициенты для Земли по умолчанию.

[gravityXcoord gravityYcoord, gravityZcoord] = gravityzonal(planetCoord, degreeGravityModel) использует степень гармонической модели.

[gravityXcoord gravityYcoord, gravityZcoord] = gravityzonal(planetCoord, planetModel) использует планетарную модель.

[gravityXcoord gravityYcoord, gravityZcoord] = gravityzonal(planetCoord, planetModel, degreeGravityModel) использует степень гармонической образцовой и планетарной модели.

[gravityXcoord gravityYcoord, gravityZcoord] = gravityzonal(planetCoord, planetModel, degreeGravityModel, action) задает действие для входа из области значений.

[gravityXcoord gravityYcoord, gravityZcoord] = gravityzonal(planetCoord, 'Custom', equatorialRadius, planetaryGravitional, zonalHarmonicCoeff, action) использует экваториальный радиус, планетарный гравитационный параметр и зональные гармонические коэффициенты для пользовательской планетарной модели.

Эта функция не включает потенциальное должное вращение планеты, которое исключает центробежные эффекты планетарного вращения и эффекты прецессирующего ссылочного кадра.

Входные параметры

planetCoord

матрица m-3, которая содержит сосредоточенные планетой зафиксированные планетой координаты от центра планеты в метрах. Если planetModel имеет значение 'Earth', эта матрица содержит координаты Сосредоточенного землей зафиксированного землей (ECEF).

planetModel

Планетарная модель. Введите тот:

  • 'Mercury'

  • 'Venus'

  • 'Earth'

  • 'Moon'

  • 'Mars'

  • 'Jupiter'

  • 'Saturn'

  • 'Uranus'

  • 'Neptune'

  • 'Custom'

'Custom' требует, чтобы вы задали свою собственную планетарную модель с помощью equatorialRadius, planetaryGravitional и параметров zonalHarmonicCoeff.

Значение по умолчанию: 'Earth'

degreeGravityModel

Степень гармонической модели.

  • 2 — Вторая степень, J2. Старший значащий или самый большой сферический гармонический срок, который составляет сплющенность планеты. 2 является значением по умолчанию, если planetModel является 'Mercury', 'Venus', 'Moon', 'Uranus' или 'Neptune'.

  • 3 — Третья степень, J3. 3 является значением по умолчанию, если planetModel является 'Mars'.

  • 4 — Четвертая степень, J4 (значение по умолчанию). Значением по умолчанию является 4, если planetModel является 'Earth, 'Jupiter', 'Saturn' или 'Custom'.

Значение по умолчанию:

equatorialRadius

Планетарный экваториальный радиус в метрах. Используйте этот параметр, только если вы задаете planetModel как 'Custom'.

planetaryGravitional

Планетарный гравитационный параметр в метрах, возведенных в куб в секунду, придал квадратную форму. Используйте этот параметр, только если вы задаете planetModel как 'Custom'.

zonalHarmonicCoeff

Массив с 3 элементами, задающий зональные гармонические коэффициенты, что функциональное использование, чтобы вычислить зональные гармоники планетарная сила тяжести. Используйте этот параметр, только если вы задаете planetModel как 'Custom'.

action

Действие для входа из области значений. Задайте тот:

'Error'
'Warning'
'None' (значение по умолчанию)

Выходные аргументы

gravityXcoord

Массив m значений силы тяжести в оси X сосредоточенных планетой зафиксированных планетой координат в метрах в секунду придал квадратную форму.

gravityYcoord

Массив m значений силы тяжести в оси Y сосредоточенных планетой зафиксированных планетой координат в метрах в секунду придал квадратную форму.

gravityZcoord

Массив m значений силы тяжести в оси z сосредоточенных планетой зафиксированных планетой координат в метрах в секунду придал квадратную форму.

Примеры

Вычислите силу тяжести в оси X на экватор на поверхности Земли с помощью четвертой модели степени без предупреждения действий:

gx = gravityzonal( [-6378.1363e3 0 0] ) 

gx =

9.8142

Вычислите силу тяжести с помощью близкого метода приближения на уровне 100 м по географическому Южному полюсу Земли с ошибочными действиями:

[gx, gy, gz] = gravityzonal( [0 0 -6356.851e3], 'Error' )

gx =

     0

gy =

     0

gz =

    9.8317   

Вычислите силу тяжести на уровне 15 000 м по экватору и 11 000 м по географическому Северному полюсу с помощью второго порядка модель Марса с предупреждением действий:

p  = [2412.648e3 -2412.648e3 0; 0 0 3376.2e3]
[gx, gy, gz] = gravityzonal( p, 'Mars', 2, 'Warning' )
p =

     2412648    -2412648           0
           0           0     3376200

gx =

   -2.6224
         0

gy =

    2.6224
         0

gz =

         0
   -3.7542 

Вычислите силу тяжести на уровне 15 000 м по экватору и 11 000 м по географическому Северному полюсу с помощью пользовательской планетарной модели без действий:

p= [2412.648e3 -2412.648e3 0; 0 0 3376e3]
GM      = 42828.371901e9  % m^3/s^2
Re      = 3397e3          % m
Jvalues = [1.95545367944545e-3 3.14498094262035e-5 ...
-1.53773961526397e-5]
[gx, gy, gz] = gravityzonal( p, 'custom', Re, GM, ...
Jvalues, 'None' )

Алгоритмы

gravityzonal реализован с помощью следующих планетарных значений параметров для каждой планеты:

ПланетаЭкваториальный радиус (ре) в метрахГравитационный Параметр (GM) в m3/s2 Зональные гармонические коэффициенты
(J Значения)
Земля6378.1363e33.986004415e14[ 0.0010826269 -0.0000025323 -0.0000016204 ]
Юпитер71492.e31.268e17[0.01475 0 -0.00058]
Марс3397.2e34.305e13 [ 0.001964 0.000036 ]
Меркурий2439.0e3 2.2032e130.00006
Луна1738.0e3 4902.799e90.0002027
Нептун24764e3 6.809e150.004
Сатурн60268.e3 3.794e16 [0.01645 0 -0.001]
Уран25559.e35.794e15 0.012
Венера6052.0e3 3.257e140.000027

Ссылки

Vallado, D. A. основные принципы астродинамики и приложений, McGraw-Hill, Нью-Йорк, 1997.

Фортескью, P., Дж. Старк, Г. Свинерд, (редакторы).. Spacecraft Systems Engineering, Third Edition, Wiley & Sons, Западный Сассекс, 2003.

Tewari, A., атмосферный и моделирование динамики космического полета и симуляция с MATLAB и Simulink, Birkhäuser, Бостон, 2007.

Смотрите также

|

Представленный в R2009b

Для просмотра документации необходимо авторизоваться на сайте