Lapse Rate Model

Реализуйте модель уровня ошибки для атмосферы

Библиотека:
Aerospace Blockset / Среда / Атмосфера

Описание

Блок Lapse Rate Model реализует математическое представление уровня ошибки атмосферные уравнения для температуры окружающей среды, давление, плотность и скорость звука для входной высоты геопотенциала. Можно настроить эту атмосферную модель путем определения атмосферных свойств.

ISA Atmosphere Model и блоки Lapse Rate Model являются идентичными блоками. Когда сконфигурировано для ISA Atmosphere Model, блок реализует значения ISA. Когда сконфигурировано для Lapse Rate Model, блок реализует математическое представление уровня ошибки атмосферные уравнения.

Значок блока Model Уровня Ошибки отображает метрические модули ввода и вывода.

Ограничения

Ниже геопотенциальной высоты 0 км и выше геопотенциальной высоты тропопаузы, сохранены температура и значения давления.
Плотность и скорость звука вычисляются с помощью совершенного газового отношения.

Порты

Входной параметр

развернуть все

`h (m)` — Геопотенциальная высота
скаляр | массив

Геопотенциальная высота в виде скаляра или массива.

Типы данных: double

Вывод

развернуть все

`T (K)` — Температура
скаляр | массив

Температура, возвращенная как скаляр или массив, в K.

Типы данных: double

`a (m/s)` — Скорость звука
скаляр | массив

Скорость звука, возвращенного как скаляр или массив, в m/s.

Типы данных: double

`P (Pa)` — Давление воздуха
скаляр | массив

Давление воздуха, возвращенное как скаляр или массив, в Па.

Типы данных: double

`^{ρ (kg/m3)}` — Плотность воздуха
скаляр | массив

Плотность воздуха, возвращенная как скаляр или массив, в ^кг/м3.

Типы данных: double

Параметры

развернуть все

`Change atmospheric parameters` — Настройте параметры
`off` (значение по умолчанию) | `on`

Настройте различные атмосферные параметры, чтобы отличаться от значений уровня ошибки. Установка этого флажка преобразует блок от Lapse Rate Model до ISA Atmosphere Model.

Зависимости

Установка этого флажка включает параметры:

Acceleration due to gravity (m/s^2)
Ratio of specific heats
Characteristic gas constant (J/Kg/K)
Lapse rate (K/m)
Height of troposphere (m)
Height of tropopause (m)
Air density at mean sea level (Kg/m^3)
Ambient pressure at mean sea level (N/m^2)
Lowest altitude (m)

Программируемое использование

Параметры блоков: custom

Ввод: символьный вектор

Значения: 'off' | 'on'

Значение по умолчанию: 'off'

`Acceleration due to gravity (m/s^2)` — Ускорение
9.80665 (значение по умолчанию) | скаляр

Ускорение от силы тяжести (g). в ^m/s2 в виде двойного скаляра.

Зависимости

Этот параметр включен, когда флажок Change atmospheric parameters устанавливается.

Программируемое использование

Параметры блоков: g

Ввод: символьный вектор

Значения: двойной скаляр

Значение по умолчанию: 9.80665

`Ratio of specific heats` — Отношение тепла
1.4 (значение по умолчанию) | скаляр

Отношение удельных теплоемкостей γ в виде двойного значения.

Зависимости

Этот параметр включен, когда флажок Change atmospheric parameters устанавливается.

Программируемое использование

Параметры блоков: gamma

Ввод: символьный вектор

Значения: двойной скаляр

Значение по умолчанию: 1.4

`Characteristic gas constant (J/Kg/K)` — Газовая константа
287.0531 (значение по умолчанию) | скаляр

Характеристическая газовая константа (R) в виде двойного скаляра, в J/Kg/K.

Зависимости

Этот параметр включен, когда флажок Change atmospheric parameters устанавливается.

Программируемое использование

Параметры блоков: R

Ввод: символьный вектор

Значения: двойной скаляр

Значение по умолчанию: 287.0531

`Lapse rate (K/m)` — Уровень ошибки
0.0065 (значение по умолчанию) | скаляр

Уровень ошибки тропосферы в виде двойного скаляра, в K/m.

Зависимости

Этот параметр включен, когда флажок Change atmospheric parameters устанавливается.

Программируемое использование

Параметры блоков: L

Ввод: символьный вектор

Значения: двойной скаляр

Значение по умолчанию: 0.0065

`Height of troposphere (m)` — Высота тропосферы
11000 (значение по умолчанию) | скаляр

Высота тропосферы (область значений уменьшающихся температур) в виде двойного скаляра, в m.

Зависимости

Этот параметр включен, когда флажок Change atmospheric parameters устанавливается.

Программируемое использование

Параметры блоков: h_trop

Ввод: символьный вектор

Значения: двойной скаляр

Значение по умолчанию: 11000

`Height of tropopause (m)` — Высота тропопаузы
20000 (значение по умолчанию) | скаляр

Высота тропопаузы (область значений постоянной температуры) в виде двойного скаляра, в m.

Зависимости

Этот параметр включен, когда флажок Change atmospheric parameters устанавливается.

Программируемое использование

Параметры блоков: h_strat

Ввод: символьный вектор

Значения: двойной скаляр

Значение по умолчанию: 20000

`Air density at mean sea level (Kg/m^3)` — Плотность воздуха
1.225 (значение по умолчанию) | скаляр

Плотность воздуха на среднем уровне моря в виде двойного скаляра, в ^Кг/м3.

Зависимости

Этот параметр включен, когда флажок Change atmospheric parameters устанавливается.

Программируемое использование

Параметры блоков: rho0

Ввод: символьный вектор

Значения: двойной скаляр

Значение по умолчанию: 1.225

`Ambient pressure at mean sea level (N/m^2)` — Окружающее давление
101325 (значение по умолчанию) | скаляр

Окружающее давление на среднем уровне моря в виде двойного скаляра, в ^N/m2.

Зависимости

Этот параметр включен, когда флажок Change atmospheric parameters устанавливается.

Программируемое использование

Параметры блоков: P0

Ввод: символьный вектор

Значения: двойной скаляр

Значение по умолчанию: 101325

`Ambient temperature at mean sea level (K)` — Температура окружающей среды
288.15 (значение по умолчанию) | скаляр

Температура окружающей среды на среднем уровне моря (T ₀) в виде двойного скаляра, в K.

Зависимости

Этот параметр включен, когда флажок Change atmospheric parameters устанавливается.

Программируемое использование

Параметры блоков: K

Ввод: символьный вектор

Значения: двойной скаляр

Значение по умолчанию: 101325

`Lowest altitude (m)` — Самая низкая высота
0 (значение по умолчанию) | скаляр

Самая низкая высота, выше которой температура и давление истекают в виде двойного скаляра в m. Lowest altitude (m) должен быть ниже Height of tropopause.

Зависимости

Этот параметр включен, когда флажок Change atmospheric parameters устанавливается.

Программируемое использование

Параметры блоков: h0

Ввод: символьный вектор

Значения: двойной скаляр

Значение по умолчанию: 0

Алгоритмы

Эти уравнения задают тропосферу:

$\begin{matrix} T = T_{0} - L h \\ P = P_{0} {(\frac{T}{T_{0}})}^{\frac{g}{L R}} \\ ρ = ρ_{0} {(\frac{T}{T_{0}})}^{\frac{g}{L R} - 1} \\ a = \sqrt{γ R T} \end{matrix}$

Эти уравнения задают тропопаузу (более низкая стратосфера):

$\begin{matrix} T = T_{0} - L h t s \\ P = P_{0} {(\frac{T}{T_{0}})}^{\frac{g}{L R}} e^{\frac{g}{R T}}^{^{(h t s - h)}} \\ ρ = ρ_{0} {(\frac{T}{T_{0}})}^{\frac{g}{L R} - 1} e^{\frac{g}{R T}}^{^{(h t s - h)}} \\ a = \sqrt{γ R T} \end{matrix}$

где:

T ₀	Абсолютная температура на среднем уровне моря в кельвине (K)
ρ 0	Плотность воздуха на среднем уровне моря в ^{кг/м 3}
P ₀	Статическое давление на среднем уровне моря в ^{N/m 2}
h	Высота в m
hts	Высота тропосферы в m
T	Абсолютная температура на высоте h в кельвине (K)
ρ	Плотность воздуха на высоте h в ^{кг/м 3}
P	Статическое давление на высоте h в ^{N/m 2}
a	Скорость звука на высоте h в ^{m/s 2}
L	Уровень ошибки в K/m
R	Характеристический газовый постоянный J/kg-K
γ	Отношение удельной теплоемкости
g	Ускорение из-за силы тяжести в ^{m/s 2}

Ссылки

[1] Американская стандартная атмосфера., Вашингтон, округ Колумбия: американская государственная типография, 1976.

Расширенные возможности

Генерация кода C/C++
Генерация кода C и C++ с помощью Simulink® Coder™.

Представлено до R2006a

Документация

Lapse Rate Model

Описание

Ограничения

Порты

Входной параметр

h (m) — Геопотенциальная высота скаляр | массив

Вывод

T (K) — Температура скаляр | массив

a (m/s) — Скорость звука скаляр | массив

P (Pa) — Давление воздуха скаляр | массив

ρ (kg/m3) — Плотность воздуха скаляр | массив

Параметры

Change atmospheric parameters — Настройте параметры off (значение по умолчанию) | on

Зависимости

Программируемое использование

Acceleration due to gravity (m/s^2) — Ускорение9.80665 (значение по умолчанию) | скаляр

Зависимости

Программируемое использование

Ratio of specific heats — Отношение тепла1.4 (значение по умолчанию) | скаляр

Зависимости

Программируемое использование

Characteristic gas constant (J/Kg/K) — Газовая константа287.0531 (значение по умолчанию) | скаляр

Зависимости

Программируемое использование

Lapse rate (K/m) — Уровень ошибки0.0065 (значение по умолчанию) | скаляр

Зависимости

Программируемое использование

Height of troposphere (m) — Высота тропосферы11000 (значение по умолчанию) | скаляр

Зависимости

Программируемое использование

Height of tropopause (m) — Высота тропопаузы20000 (значение по умолчанию) | скаляр

Зависимости

Программируемое использование

Air density at mean sea level (Kg/m^3) — Плотность воздуха1.225 (значение по умолчанию) | скаляр

Зависимости

Программируемое использование

Ambient pressure at mean sea level (N/m^2) — Окружающее давление101325 (значение по умолчанию) | скаляр

Зависимости

Программируемое использование

Ambient temperature at mean sea level (K) — Температура окружающей среды288.15 (значение по умолчанию) | скаляр

Зависимости

Программируемое использование

Lowest altitude (m) — Самая низкая высота0 (значение по умолчанию) | скаляр

Зависимости

Программируемое использование

Алгоритмы

Ссылки

Расширенные возможности

Генерация кода C/C++ Генерация кода C и C++ с помощью Simulink® Coder™.

Смотрите также

Документация Aerospace Blockset

Поддержка

`h (m)` — Геопотенциальная высота
скаляр | массив

`T (K)` — Температура
скаляр | массив

`a (m/s)` — Скорость звука
скаляр | массив

`P (Pa)` — Давление воздуха
скаляр | массив

`^{ρ (kg/m3)}` — Плотность воздуха
скаляр | массив

`Change atmospheric parameters` — Настройте параметры
`off` (значение по умолчанию) | `on`

`Acceleration due to gravity (m/s^2)` — Ускорение
9.80665 (значение по умолчанию) | скаляр

`Ratio of specific heats` — Отношение тепла
1.4 (значение по умолчанию) | скаляр

`Characteristic gas constant (J/Kg/K)` — Газовая константа
287.0531 (значение по умолчанию) | скаляр

`Lapse rate (K/m)` — Уровень ошибки
0.0065 (значение по умолчанию) | скаляр

`Height of troposphere (m)` — Высота тропосферы
11000 (значение по умолчанию) | скаляр

`Height of tropopause (m)` — Высота тропопаузы
20000 (значение по умолчанию) | скаляр

`Air density at mean sea level (Kg/m^3)` — Плотность воздуха
1.225 (значение по умолчанию) | скаляр

`Ambient pressure at mean sea level (N/m^2)` — Окружающее давление
101325 (значение по умолчанию) | скаляр

`Ambient temperature at mean sea level (K)` — Температура окружающей среды
288.15 (значение по умолчанию) | скаляр

`Lowest altitude (m)` — Самая низкая высота
0 (значение по умолчанию) | скаляр

Генерация кода C/C++
Генерация кода C и C++ с помощью Simulink® Coder™.