Simple Variable Mass 6DOF ECEF (Quaternion)
Реализуйте представление кватерниона шести уравнений степеней свободы движения массы простой переменной в координатах Сосредоточенного землей зафиксированного землей (ECEF)
- Библиотека:
Aerospace Blockset / уравнения Движения / 6DOF
Описание
Блок Simple Variable Mass 6DOF ECEF (Quaternion) реализует представление кватерниона шести уравнений степеней свободы движения массы простой переменной в координатах Сосредоточенного землей зафиксированного землей (ECEF). Это рассматривает вращение системы координат координаты Сосредоточенного землей зафиксированного землей (ECEF) (XECEF, YECEF, ZECEF) о системе координат Сосредоточенного землей инерционного (ECI) (XECI, YECI, ZECI). Источник системы координат координаты ECEF является центром Земли. Для получения дополнительной информации о системе координат координаты ECEF см. Алгоритмы.
Aerospace Blockset™ использует кватернионы, которые заданы с помощью скалярного первого соглашения.
Ограничения
Эта реализация принимает, что приложенные силы действуют в центре тяжести тела.
Эта реализация генерирует геодезическую широту, которая находится между ±90 градусами и долготой, которая находится между ±180 градусами. Кроме того, высота MSL является аппроксимированной.
Земля принята, чтобы быть эллипсоидальной. Путем установки сглаживающийся к 0,0, может быть достигнута сферическая планета. Прецессией Земли, нутацией и полярным движением пропускают. Астрономическая долгота Гринвича является Гринвичским средним значением сидерическим временем (GMST) и предоставляет грубое приближение сидерическому времени.
Реализация системы координат ECEF принимает, что источник находится в центре планеты, x - ось пересекает Гринвичский меридиан и экватор, z - ось является средней осью вращения планеты, положительной на север и y - ось завершает правую систему.
Реализация системы координат ECI принимает, что источник находится в центре планеты, x - ось является продолжением линии от центра Земли к весеннему равноденствию, z - ось указывает в направлении Северного полюса средней экваториальной плоскости, положительного на север и y - ось завершает правую систему.
Порты
Входной параметр
Вывод
Параметры
Алгоритмы
Источник системы координат координаты ECEF является центром Земли. Тело интереса принято, чтобы быть твердым, предположение, которое избавляет от необходимости рассматривать силы, действующие между отдельными элементами массы. Представление вращения системы координат ECEF от системы координат ECI упрощено, чтобы рассмотреть только постоянное вращение Земли эллипсоида (ωe) включая начальную астрономическую долготу (LG (0)). Это превосходное приближение позволяет силам из-за комплексного движения Земли относительно “фиксированных звезд” быть пропущенными.
Поступательное движение системы координат координаты ECEF приведено ниже, где приложенные силы [Fx Fy Fz] T находятся в системе координат тела. Vre b является относительной скоростью в осях ветра в который массовый поток () извлекается или добавляется к осям тела.
где изменение положения в ECEF вычисляется
и скорость тела относительно системы координат ECEF, описанной в системе координат тела , угловые уровни тела относительно системы координат ECI, описанной в системе координат тела . Заземлите уровень вращения , и относительные угловые уровни тела относительно северо-востока вниз (NED) система координат, описанная в системе координат тела заданы как
Вращательные движущие силы тела, заданного в зафиксированной телом системе координат, приведены ниже, где прикладные моменты [L M N] T и тензор инерции, I относительно источника O.
Тензор инерции определяется с помощью поиска по таблице, который линейно интерполирует между полным I и I, пустым на основе массы (m). Скорость изменения тензора инерции оценивается следующим уравнением.
Интегрирование скорости изменения вектора кватерниона приведено ниже.
Ссылки
[1] Стивенс, Брайан и Франк Льюис. Управление самолетом и Симуляция, 2-й редактор Хобокен, NJ: John Wiley & Sons, 2003.
[2] Макфарлэнд, Ричард Э. "Стандартная Кинематическая Модель для симуляции Рейса в NASA-Ames" НАСА CR-2497.
[3] "Добавьте к миру министерства обороны геодезическую систему 1 984 технических отчета: первая часть - методы, методы и данные, используемые в разработке WGS84". DMA TR8350.2-A.
Расширенные возможности
Смотрите также
6DOF (Euler Angles) | 6DOF (Quaternion) | 6DOF ECEF (Quaternion) | 6DOF Wind (Quaternion) | 6DOF Wind (Wind Angles) | Custom Variable Mass 6DOF (Euler Angles) | Custom Variable Mass 6DOF (Quaternion) | Custom Variable Mass 6DOF ECEF (Quaternion) | Custom Variable Mass 6DOF Wind (Quaternion) | Custom Variable Mass 6DOF Wind (Wind Angles) | Simple Variable Mass 6DOF (Euler Angles) | Simple Variable Mass 6DOF (Quaternion) | Simple Variable Mass 6DOF Wind (Quaternion) | Simple Variable Mass 6DOF Wind (Wind Angles)