Распространение орбиты одного или нескольких космических аппаратов
Аэрокосмический блок/Космический аппарат/Динамика космического аппарата



Блок «Распространитель орбиты» распространяет орбиту одного или нескольких космических аппаратов методом распространения. Библиотека содержит две версии блока «Распространитель орбиты», предварительно настроенные для следующих методов распространения:
Kepler (невозмущенный) - универсальная переменная формулировка Kepler (быстрее)
Численная (высокая точность) - Более точная
Дополнительные сведения о методах распространения, используемых блоком «Распространитель орбиты», см. в разделе Методы распространения орбиты.
На вкладке Орбита (Orbit) можно определить начальные состояния орбиты как:
Набор орбитальных элементов
Векторы состояния положения и скорости в Международной небесной системе координат (ICRF) или системах координат фиксированного кадра.
Блок использует кватернионы, которые определяются с помощью скалярного первого соглашения.
Дополнительные сведения о системах координат, используемых блоком «Распространение орбиты», см. в разделе Системы координат.
Aicrf - Прикладываемое ускорениеУскорение, применяемое к космическому аппарату по отношению к системе координат порта (ICRF или фиксированный кадр), определяемое как 3-элементный вектор или матрица m-by-3 на текущем шаге времени.
Чтобы включить этот порт:
Задать для метода распространения значение Numerical (high precision).
Установите флажок Ввести внешние ускорения (Input external accelerations).
Типы данных: double
φθψ - Углы либрации Луны Углы либрации Луны для преобразования между ICRF и лунно-ориентированным фиксированным кадром с использованием системы Moon-centric Principal Axis (PA), заданной как 3-элементный вектор. Чтобы получить эти значения, используйте блок Loon Libration.
Примечание
Фиксированная рамка, используемая этим блоком, если для центрального корпуса установлено значение Moon - система средней оси Земли/полюса (ME). Дополнительные сведения см. в разделе Алгоритмы.
Чтобы включить этот порт:
Задать для метода распространения значение Numerical (high precision).
Задать для центрального тела значение Moon.
Установите флажок Входные углы либрации Луны (Input Moon libration angles).
Типы данных: double
αδW - Правое восхождение, склонение и угол поворотаОсь вращения центрального тела - мгновенное правое вознесение, склонение и угол поворота, заданный как 3-элементный вектор. Этот порт доступен только для пользовательских центральных тел.
Чтобы включить этот порт:
Задать для метода распространения значение Numerical (high precision).
Задать для центрального тела значение Custom.
Задать для источника оси вращения центрального тела значение Port.
Типы данных: double
Xicrf - Положение космического аппаратаПоложение КА по отношению к (МККВ или неподвижному кадру), возвращаемое в виде 3-элементного вектора или матрицы m-by-3, где m - количество КА, на текущем шаге времени. Размер начального условия, заданного на вкладке Орбита (Orbit), определяет размер порта.
Типы данных: double
Vicrf - СкоростьСкорость космического аппарата по отношению к ICRF или фиксированному кадру, возвращаемая в виде 3-элементного вектора или матрицы m-на-3, где m - число матриц космического аппарата, на текущем шаге времени. Размер начального условия, заданного на вкладке Орбита (Orbit), определяет размер порта.
Типы данных: double
qicrf2ff - ТрансформацияПреобразование между системой координат ICRF и фиксированным кадром, возвращаемое как 4-элементный вектор (скалярный первый) на текущем шаге времени.
Чтобы включить этот порт:
Задать для метода распространения значение Numerical (high precision).
Установите флажок Выходной кватернион (ICRF to Fixed-frame).
Типы данных: double
tutc - Время на текущем шаге времениВремя на текущем шаге времени, возвращаемое как:
скаляр - если в качестве даты Юлиана указан параметр Данные/время начала.
6-element vector - если параметр Start data/time указан как григорианская дата с шестью элементами (год, месяц, день, часы, минуты, секунды).
Это значение равно значению параметра Дата/время начала + истекшее время моделирования.
Чтобы включить этот параметр, установите флажок Текущая дата/время вывода (UTC Julian date).
Типы данных: double
Propagation method - Метод распространения орбитыKepler (unperturbed) (по умолчанию) | Numerical (high precision)Метод распространения орбиты, указанный как:
Kepler (unperturbed) - использует универсальную переменную формулировку задачи Kepler для определения положения и скорости космического аппарата на каждом шаге времени. Этот метод быстрее, чем Numerical (high precision).
Numerical (high precision) - определение положения и скорости космического аппарата на каждом временном шаге с помощью численного интегрирования. Этот параметр моделирует силу тяжести центрального тела на основе настроек вкладки Центральное тело (Central body). Этот метод более точен, чем Kepler (unperturbed), но медленнее.
Параметр блока:
propagator |
| Текст: символьный вектор |
Значения:
'Kepler (unperturbed)' | 'Numerical (high precision)' |
По умолчанию:
'Kepler (unperturbed)' |
Input external accelerations - Ввод дополнительных ускоренийЧтобы включить дополнительные внешние ускорения в объединение уравнений движения космического аппарата, установите этот флажок. В противном случае снимите этот флажок.
Чтобы включить этот флажок, установите для параметра Метод распространения значение Numerical (high precision).
Параметр блока:
accelIn |
| Текст: символьный вектор |
Значения:
'off' | 'on' |
По умолчанию:
'off' |
External acceleration coordinate frame - Рама для дополнительных ускоренийICRF (по умолчанию) | Fixed-frameВвод дополнительных ускорений, указанных как ICRF или Fixed-frame. Эти ускорения включены в объединение уравнений движения космического аппарата.
Чтобы включить этот параметр:
Задать для метода распространения значение Numerical (high precision)
Установите флажок Ввод внешних ускорений
Параметр блока:
accelFrame |
| Текст: символьный вектор |
Значения:
'ICRF' | 'Fixed-frame' |
По умолчанию:
'ICRF' |
State output coordinate frame - Рамка координат портаКоординатный кадр для выходных портов, указанный как ICRF или Fixed-frame. Затрагиваются следующие метки портов:
Выходной порт X
Выходной порт V
Чтобы включить этот параметр, задайте для метода распространения значение Numerical (high precision).
Параметр блока:
outportFrame |
| Текст: символьный вектор |
Значения:
'ICRF' | 'Fixed-frame' |
По умолчанию:
'ICRF' |
Start date/time (UTC Julian date) - Начальное время начала моделированияjuliandate (2020, 1, 1, 12, 0, 0) (по умолчанию) | допустимая скалярная юлианская дата | допустимая григорианская дата, включая год, месяц, день, часы, минуты, секунды, в качестве 6-элементного вектора для григорианских датНачальная дата начала и время моделирования, заданная как юлианская или григорианская дата. Блок определяет начальные условия, используя это значение.
Совет
Чтобы вычислить юлианскую дату, используйте juliandate функция.
Параметр блока:
startDate |
| Текст: символьный вектор |
Значения: 'juliandate(2020, 1, 1, 12, 0, 0)' | допустимая скалярная юлианская дата | допустимая григорианская дата, включая год, месяц, день, часы, минуты, секунды в виде 6-элементного вектора |
По умолчанию:
'juliandate(2020, 1, 1, 12, 0, 0)' |
Output current date/time (UTC Julian date) - Добавить tutc выходного портаДля вывода текущей даты или времени установите этот флажок. В противном случае снимите этот флажок.
Параметр блока:
dateOut |
| Текст: символьный вектор |
Значения:
'off' | 'on' |
По умолчанию:
'off' |
Action for out-of-range input - Поведение блоков вне диапазонаWarning (по умолчанию) | Error | NoneПоведение блока вне диапазона, указанное следующим образом:
| Действие | Описание |
|---|---|
None
| Никаких действий. |
Warning
| Предупреждение отображается в окне команд MATLAB ®. Моделирование модели продолжается . |
Error (по умолчанию) | MATLAB возвращает исключение. Моделирование модели останавливается. |
Параметр блока: action |
| Текст: символьный вектор |
Значения: 'None' | 'Warning' | 'Error' |
По умолчанию: 'Warning' |
Определите начальные состояния космического аппарата.
Initial state format - Метод ввода исходных состояний орбитыOrbital elements (по умолчанию) | ICRF state vector | Fixed-frame state vectorМетод ввода исходных состояний орбиты, указанный как Orbital elements, ICRF state vector, или Fixed-frame state vector.
Доступные параметры основаны на параметрах метода распространения:
| Кеплер (невозмутимый) | Численная (высокая точность) |
|---|---|
| Орбитальные элементы | Орбитальные элементы |
| Вектор состояния ICRF | Вектор состояния ICRF |
| — | Вектор состояния фиксированного кадра |
Параметр блока
stateFormatKep когда propagator имеет значение Kepler (unperturbed), stateFormatNum когда propagator имеет значение Numerical (high precision) |
| Текст: символьный вектор |
Значения:
'Orbital elements' | 'ICRF state vector' когда propagator имеет значение 'Kepler (unperturbed)' | 'Orbital elements' | 'ICRF state vector' | 'Fixed-frame state' когда propagator имеет значение 'Numerical (high precision)' |
По умолчанию:
'Orbital elements' |
Orbit Type - Классификация орбитKeplerian (по умолчанию) | Elliptical equatorial | Circular | Circular equatorialКлассификация орбиты, указанная как:
Keplerian - модель эллиптических, параболических и гиперболических орбит с использованием шести стандартных орбитальных элементов Кеплера.
Elliptical equatorial - полностью определить экваториальную орбиту, где наклонение равно 0 или 180 градусов и правое восхождение восходящего узла не определено.
Circular - определить круговую орбиту, где эксцентриситет равен 0 и аргумент периапсиса не определен. Для полного определения круговой орбиты выберите Circular equatorial.
Circular equatorial - полностью определить круговую орбиту, где эксцентриситет равен 0 и аргумент периапсиса не определен.
Чтобы включить этот параметр, задайте для параметра Initial state format значение Orbital elements.
Параметр блока:
orbitType |
| Текст: символьный вектор |
Значения:
'Keplerian' | 'Elliptical equatorial' | 'Circular inclined' | 'Circular equatorial' |
По умолчанию:
'Keplerian' |
Semi-major axis - Половина большой оси эллипсаПоловина большой оси эллипса, определяемая как 1-D массив, размер которого - количество космических аппаратов.
Для параболических орбит этот блок интерпретирует этот параметр как радиус периапсиса (расстояние от периапсиса до точки фокуса орбиты).
Для гиперболических орбит этот блок интерпретирует этот параметр как расстояние от периапсиса до центра гиперболы.
Чтобы включить этот параметр, задайте для параметра Initial state format значение Orbital elements.
Параметр блока:
semiMajorAxis |
| Текст: символьный вектор |
| Значения: скаляр | 1-D массив размером m, количество космических аппаратов |
По умолчанию:
'6786000' |
Eccentricity - Отклонение орбитыОтклонение орбиты от совершенной окружности, определяемое как скалярная или 1-D матрица размера, представляющая собой число космических аппаратов, где эксцентриситет - форма эллипса.
Если для параметра «Тип орбиты» задано значение Keplerian, значение может быть:
0 для круговой орбиты
Между 0 и 1 для эллиптической орбиты
1 для параболической орбиты
Больше, чем 1 для гиперболической орбиты
Чтобы включить этот параметр, установите:
Формат начального состояния для Orbital elements.
Тип орбиты для Keplerian или Elliptical equatorial.
Параметр блока:
eccentricity |
| Текст: символьный вектор |
Значения:
0.01 | скаляр | 1-D массив размером m, количество космических аппаратов |
По умолчанию:
'0.01' |
Inclination (deg) - Угол наклона орбитальной плоскости CitySatВертикальный наклон эллипса относительно плоскости отсчета, измеренной в восходящем узле, определяемом как скалярный или 1-D массив размера m числа космических аппаратов, в заданных единицах.
Чтобы включить этот параметр, установите:
Формат начального состояния для Orbital elements
Тип орбиты для Keplerian или Circular inclined
Параметр блока:
inclination |
| Текст: символьный вектор |
| Значения: 50 | скаляр | 1-D массив размером m число космических аппаратов | градусы между 0 и 180 | радианы между 0 и pi |
По умолчанию:
'50' |
RAAN (deg) - Угловое расстояние в экваториальной плоскости0 и 360 | 1-D массив размером m количество космических аппаратовПравое вознесение восходящего узла (RAAN), указанное как значение между 0 и 360, заданный как скалярный или 1-D массив размером m космических аппаратов, в указанных единицах. RAAN - угловое расстояние вдоль опорной плоскости от оси x ICRF до местоположения восходящего узла (точка, в которой космический аппарат пересекает опорную плоскость с юга на север).
Чтобы включить этот параметр, установите:
Формат начального состояния для Orbital elements.
Тип орбиты для Keplerian или Circular inclined.
Параметр блока:
raan |
| Текст: символьный вектор |
Значения:
95 | скалярное значение между 0 и 360 | 1-D массив размером m количество космических аппаратов |
По умолчанию:
'95' |
Argument of periapsis (deg) - Угол от восходящего узла КА до периапсиса0 и 360 | радианы между 0 и 2*pi | 1-D массив размером m, количество космических аппаратовУгол от восходящего узла КА до периапсиса (ближайшая точка орбиты к центральному телу), определяемый как 1-D массив размером m, то есть количество КА, в заданных единицах.
Чтобы включить этот параметр, установите:
Формат начального состояния для Orbital elements
Тип орбиты для Keplerian
Параметр блока:
argPeriapsis |
| Текст: символьный вектор |
Значения: скаляр | градусов между 0 и 360 | радианы между 0 и 2*pi | 1-D массив размером m, количество космических аппаратов |
По умолчанию:
'93' |
True anomaly - Угол между периапсисом и исходным положением КА0 и 360 | радианы между 0 и 2*pi | 1-D массив размером m, количество космических аппаратовУгол между периапсисом (ближайшей точкой орбиты к центральному телу) и начальным положением космического аппарата по его орбите на дату/время начала, определяемый как скалярный или 1-D массив размером, равным количеству космических аппаратов, в заданных единицах.
Чтобы включить этот параметр, установите:
Формат начального состояния для Orbital elements.
Тип орбиты для Keplerian или Elliptical inclined.
Параметр блока:
trueAnomaly |
| Текст: символьный вектор |
Значения:
'203' | скаляр | градусов между 0 и 360 | радианы между 0 и 2*pi | 1-D массив размером m, количество космических аппаратов |
По умолчанию:
'203' |
Argument of latitude (deg) - Угол между восходящим узлом и исходным положением КА0 и 360 | радианы между 0 и 2*pi | 1-D массив размером m, количество космических аппаратовУгол между восходящим узлом и начальным положением КА по его орбите в дату/время начала, определяемый как скалярный или 3-элементный вектор или 1-D массив размерного числа КА, в заданных единицах.
Чтобы включить этот параметр, установите:
Формат начального состояния для Orbital elements.
Тип орбиты для Circular inclined.
Параметр блока:
argLat |
| Текст: символьный вектор |
Значения:
'200' | скаляр | градусов между 0 и 360 | радианы между 0 и 2*pi | 1-D массив размером m, количество космических аппаратов |
По умолчанию:
'200' |
Longitude of periapsis (deg) - Угол между x-осью ICRF и вектором эксцентриситета0 и 360 | радианы между 0 и 2*pi | 1-D массив размером m, количество космических аппаратовУгол между x-осью ICRF и вектором эксцентриситета, задаваемый как скалярный или 3-элементный вектор или 1-D массив размерного числа космического аппарата, в заданных единицах.
Чтобы включить этот параметр, установите:
Формат начального состояния для Orbital elements.
Тип орбиты для Circular equatorial.
Параметр блока:
lonPeriapsis |
| Текст: символьный вектор |
Значения: 100 | скаляр | градусов между 0 и 360 | радианы между 0 и 2*pi | 1-D массив размером m, количество космических аппаратов |
По умолчанию:
'100' |
True longitude (deg) - Угол между x-осью ТРК и исходным положением КА0 и 360 | радианы между 0 и 2*pi | 1-D массив размером m, количество космических аппаратовУгол между x-осью МККВ и начальным положением КА по его орбите в дату/время начала, определяемый как скалярный или 1-D массив размером m, количество КА, в заданных единицах.
Чтобы включить этот параметр, установите:
Формат начального состояния для Orbital elements.
Тип орбиты для Elliptical equatorial.
Параметр блока:
trueLon |
| Текст: символьный вектор |
Значения:
'150' | скаляр | градусов между 0 и 360 | радианы между 0 и 2*pi | 1-D массив размером m, количество космических аппаратов |
По умолчанию:
'150' |
ICRF position - декартовый вектор положения космического аппарата;[3649700.0 3308200.0 -4676600.0] (по умолчанию) | 3-элементный вектор для одного космического аппарата или 2-D массива размером m-на-3 массива для нескольких космических аппаратовДЕКАРТОВЫЙ ВЕКТОР ПОЛОЖЕНИЯ КОСМИЧЕСКОГО АППАРАТА В СИСТЕМЕ КООРДИНАТ НА ДАТУ/ВРЕМЯ СТАРТА, ОПРЕДЕЛЯЕМЫЙ КАК 3-ЭЛЕМЕНТНЫЙ ВЕКТОР ДЛЯ ОДИНОЧНОГО КОСМИЧЕСКОГО АППАРАТА ИЛИ 2-D МАССИВА РАЗМЕРА M-НА-3 МАССИВА МНОЖЕСТВА КОСМИЧЕСКИХ АППАРАТОВ.
Чтобы включить этот параметр, задайте для параметра Initial state format значение ICRF state vector.
Параметр блока:
inertialPosition |
| Текст: символьный вектор |
Значения:
[3649700.0 3308200.0 -4676600.0] | 3-элементный вектор для одного космического аппарата или 2-D массива размером m-на-3 массива нескольких космических аппаратов |
По умолчанию:
'[3649700.0 3308200.0 -4676600.0]' |
ICRF velocity - декартовый вектор скорости космического аппарата; [-2750.8 6666.4 2573.4] (по умолчанию) | 3-элементный вектор для одного космического аппарата или 2-D массива размером m-на-3 массива для нескольких космических аппаратовДЕКАРТОВЫЙ ВЕКТОР СКОРОСТИ КОСМИЧЕСКОГО АППАРАТА В СИСТЕМЕ КООРДИНАТ НА ДАТУ/ВРЕМЯ СТАРТА, ОПРЕДЕЛЯЕМЫЙ КАК 3-ЭЛЕМЕНТНЫЙ ВЕКТОР ДЛЯ ОДНОГО КОСМИЧЕСКОГО АППАРАТА ИЛИ 2-D МАССИВА РАЗМЕРА M-НА-3 МАССИВА МНОЖЕСТВА КОСМИЧЕСКИХ АППАРАТОВ.
Чтобы включить этот параметр, задайте для параметра Initial state format значение ICRF state vector.
Параметр блока:
inertialVelocity |
| Текст: символьный вектор |
Значения:
[-2750.8 6666.4 2573.4] | 3-элементный вектор для одного космического аппарата или 2-D массива размером m-на-3 массива нескольких космических аппаратов |
По умолчанию:
'[-2750.8 6666.4 2573.4]' |
Fixed-frame position - Вектор положения КАДЕКАРТОВЫЙ ВЕКТОР ПОЛОЖЕНИЯ КОСМИЧЕСКОГО АППАРАТА В СИСТЕМЕ КООРДИНАТ ФИКСИРОВАННОГО КАДРА НА ДАТУ/ВРЕМЯ СТАРТА, ОПРЕДЕЛЯЕМЫЙ КАК 3-ЭЛЕМЕНТНЫЙ ВЕКТОР ДЛЯ ОДИНОЧНОГО КОСМИЧЕСКОГО АППАРАТА ИЛИ 2-D МАССИВА РАЗМЕРА M-НА-3 МАССИВА МНОЖЕСТВА КОСМИЧЕСКИХ АППАРАТОВ.
Чтобы включить этот параметр, установите:
Метод распространения в Numerical (high precision).
установить формат начального состояния в Fixed-frame state vector.
Параметр блока:
fixedPosition |
| Текст: символьный вектор |
Значения:
'[-4142689.0 -2676864.7 -4669861.6]' | 3-элементный вектор для одного космического аппарата или 2-D массива размером m-на-3 массива нескольких космических аппаратов |
По умолчанию:
'[-2750.8 6666.4 2573.4]' |
Fixed-frame velocity - Вектор скорости космических аппаратовДЕКАРТОВЫЙ ВЕКТОР СКОРОСТИ КОСМИЧЕСКОГО АППАРАТА В СИСТЕМЕ КООРДИНАТ ФИКСИРОВАННОГО КАДРА НА ДАТУ/ВРЕМЯ СТАРТА, ОПРЕДЕЛЯЕМЫЙ КАК 3-ЭЛЕМЕНТНЫЙ ВЕКТОР ДЛЯ ОДНОГО КОСМИЧЕСКОГО АППАРАТА ИЛИ 2-D МАССИВА РАЗМЕРА M-НА-3 МАССИВА МНОЖЕСТВА КОСМИЧЕСКИХ АППАРАТОВ.
Чтобы включить этот параметр, установите:
Метод распространения в Numerical (high precision).
Формат начального состояния для Fixed-frame state vector.
Параметр блока:
fixedVelocity |
| Текст: символьный вектор |
Значения:
'[1452.7 -6720.7 2568.1]' | 3-элементный вектор для одного космического аппарата или 2-D массива размером m-на-3 массива нескольких космических аппаратов |
По умолчанию:
'[1452.7 -6720.7 2568.1]' |
Central body - Небесное тело, вокруг которого вращается космический аппаратEarth (по умолчанию) | Moon | Mercury | Venus | Mars | Jupiter | Saturn | Uranus | Neptune | CustomНебесное тело, указанное как Earth, Moon, Mercury, Venus, Mars, Jupiter, Saturn, Uranus, Neptune, или Custom, вокруг которого вращается космический аппарат, определенный на вкладке Орбита (Orbit).
Параметр блока:
centralBody |
| Текст: символьный вектор |
Значения:
'Earth' | 'Moon' |'Mercury' | 'Venus' | 'Mars' | 'Jupiter' | 'Saturn' | 'Uranus' | 'Neptune' | 'Custom' | |
По умолчанию:
'Earth' |
Gravitational potential model - Контрольная гравитационная модель для центрального корпусаSpherical harmonics если для параметра «Центральное тело» установлено значение Earth, Moon, Mars, или Custom, Косой эллипсоид, если для центрального тела установлено значение Mercury, Venus, Jupiter, Saturn, Uranus, или Neptune (по умолчанию) | None | Point-mass | Oblate ellipsoid (J2)Управление моделью силы тяжести для центрального тела, указанной как Spherical harmonics, Point-mass, или Oblate ellipsoid (J2).
Чтобы включить этот параметр, задайте для метода распространения значение Numerical (high precision). Доступные параметры основаны на параметрах центрального тела:
| Земля, Луна, Марс или на заказ | Меркурий, Венера, Юпитер, Сатурн, Уран или Нептун |
|---|---|
None | None |
Spherical harmonics | Oblate ellipsoid (J2) |
Point-mass | Point-mass |
Oblate ellipsoid (J2) | — |
Параметр блока:
gravityModel когда centralBody установить в значение 'Earth', 'Moon', 'Mars', или 'Custom' | gravityModelnoSH когда centralBody установить в значение Mercury, Venus, Jupiter, Saturn, Uranus, или Neptune |
| Текст: символьный вектор |
Значения:
'Spherical harmonics' | 'None' | 'Point-mass' | 'Oblate ellipsoid (J2)' когда centralBody установить в значение 'Earth', 'Moon', 'Mars', или 'Custom'; 'Point-mass' | 'Oblate ellipsoid (J2)' когда centralBody установить в значение Mercury, Venus, Jupiter, Saturn, Uranus, или Neptune |
По умолчанию:
'Spherical harmonics' когда centralBody установить в значение 'Earth', 'Moon', 'Mars', или 'Custom'; 'Oblate ellipsoid (J2)' когда centralBody установить в значение Mercury, Venus, Jupiter, Saturn, Uranus, или Neptune |
Spherical harmonic model - Сферическая гармоническая модельEGM2008 для центрального тела установлено значение Earth, LP-100K для центрального тела установлено значение Moon, GMM2B для центрального тела установлено значение Mars, (по умолчанию) | EGM96 | EIGEN-GL04C | LP-165PСферическая гармоническая модель гравитационного потенциала, заданная по заданному Центральному телу.
Чтобы включить этот параметр, задайте для метода распространения значение Numerical (high precision). Доступные параметры основаны на параметрах центрального тела:
| Центральный корпус | Вариант модели сферической гармоники |
|---|---|
| Земля | EGM2008, EGM96 или EIGEN-GL04C |
| Луна | LP-100K или LP-165P |
| Марс | GMM2B |
Параметр блока:
'earthSH' когда centralBody установить в значение 'Earth' | 'moonSH' когда centralBody установить в значение 'Moon' | 'marsSH' когда centralBody установить в значение 'Mars' |
| Текст: символьный вектор |
Значения:
'EGM2008' | 'EGM96' | 'EIGEN-GL04C' когда centralBody установить в значение 'earthSH'; 'LP-100K' | 'LP-165P' когда centralBody установить в значение 'moonSH'; 'GMM2B' когда centralBody установить в значение 'marsSH' |
По умолчанию:
'Spherical harmonics' |
Spherical harmonic coefficient file - Коэффициент гармоники MAT-файлaerogmm2b.mat (по умолчанию) | коэффициент гармоники MAT-файлMAT-файл коэффициента гармоники, содержащий определения для пользовательской планетарной модели, указанный как вектор символа или строка.
Этот файл должен содержать:
| Переменная | Описание |
|---|---|
| Ре | Скаляр экваториального радиуса планеты в метрах (м). |
| GM | Скаляр планетарного гравитационного параметра в метрах в кубах в секунду в квадрате (м3/с2) . |
| степень | Скаляр максимальной степени. |
| C | (степень + 1) -by- (степень + 1) матрица, содержащая нормализованную матрицу сферических гармонических коэффициентов, С. |
| S | (степень + 1) -by- (степень + 1) матрица, содержащая нормализованную матрицу сферических гармонических коэффициентов, S. |
Чтобы включить этот параметр, установите:
Метод распространения в Numerical (high precision).
Центральный корпус к Custom.
Модель гравитационного потенциала Spherical harmonics.
Параметр блока:
shFile |
| Текст: символьный вектор |
Значения:
'aerogmm2b.mat' | коэффициент гармоники MAT-файл |
По умолчанию:
'aerogmm2b.mat' |
Degree - Степень гармонической модели120 (по умолчанию) | скаляр | максимум 2159Степень гармонической модели, заданная как двойной скаляр:
| Модель планеты | Рекомендуемая степень | Максимальная степень |
|---|---|---|
| 120 | 2159 |
| 70 | 360 |
| 60 | 100 |
| 60 | 165 |
| 60 | 80 |
| 70 | 360 |
Чтобы включить этот параметр, установите:
Метод распространения в Numerical (high precision).
Центральный корпус к Earth, Moon, Mars, или Custom.
Модель гравитационного потенциала Spherical harmonics.
Параметр блока:
shDegree |
| Текст: символьный вектор |
Значения:
'80' | скаляр |
По умолчанию:
'80' |
Use Earth orientation parameters (EOPs) - Использовать параметры ориентации ЗемлиУстановите этот флажок, чтобы использовать параметры ориентации Земли для преобразования между системами координат ICRF и фиксированного кадра. В противном случае снимите этот флажок.
Чтобы включить этот параметр, установите:
Метод распространения в Numerical (high precision).
Центральный корпус к Earth.
Параметр блока:
useEOPs |
| Текст: символьный вектор |
Значения:
'on' | 'off' |
По умолчанию:
'on' |
IERS EOP data file - Данные по ориентации Землиaeroiersdata.mat (по умолчанию) | MAT-файлПользовательский список данных ориентации Земли, указанный в MAT-файле.
Чтобы включить этот параметр, выполните следующие действия.
Установите флажок Использовать параметры ориентации земли (Use Earth orientation parameters, EOP).
Задать для метода распространения значение Numerical (high precision).
Задать для центрального тела значение Earth.
Параметр блока:
eopFile |
| Текст: символьный вектор |
Значения:
'aeroiersdata.mat' | MAT-file |
По умолчанию:
'aeroiersdata.mat' |
Input Moon libration angles - Скорость угла либрации ЛуныЧтобы задать углы либрации для ориентации Луны, установите этот флажок.
Чтобы включить этот параметр, установите:
Метод распространения в Numerical (high precision).
Центральный корпус к Moon.
Параметр блока:
useMoonLib |
| Текст: символьный вектор |
Значения:
'off' | 'on' |
По умолчанию:
'off' |
Output quaternion (ICRF to Fixed-frame) - Добавить выходной кватернионный порт преобразованияЧтобы добавить выходной кватернионный порт преобразования для кватернионного преобразования из ICRF в систему координат фиксированного кадра, установите этот флажок.
Чтобы включить этот флажок, установите для параметра Метод распространения значение Numerical (high precision).
Параметр блока:
outputTransform |
| Текст: символьный вектор |
Значения:
'off' | 'on' |
По умолчанию:
'off' |
Central body spin axis source - Центральный источник вращения кузоваPort (по умолчанию) | DialogОсь вращения центрального корпуса, указанная как Port или Dialog. Блок использует ось вращения для вычисления преобразования из ICRF в систему координат фиксированного кадра для пользовательского центрального тела.
Чтобы включить этот параметр, установите:
Метод распространения в Numerical (high precision).
Центральный корпус к Custom.
Параметр блока:
cbPoleSrc |
| Текст: символьный вектор |
Значения:
'Port' | 'Dialog' |
По умолчанию:
'Port' |
Spin axis right ascension (RA) at J2000 (deg) - Правое восхождение оси вращения центрального тела при J2000317.68143 (по умолчанию) | двойной скалярПравое восхождение оси вращения центрального тела при J2000 (2451545.0 JD, 2000 Jan 1 12:00:00 TT), указанное как двойной скаляр.
Чтобы включить этот параметр, установите:
Метод распространения в Numerical (high precision).
Центральный корпус к Custom.
Источник оси вращения центрального корпуса в Dialog.
Параметр блока:
cbRA |
| Текст: символьный вектор |
Значения:
'317.68143' | двойной скаляр |
По умолчанию:
'317.68143' |
Spin axis RA rate (deg/century) - Скорость правого подъема оси вращения центрального тела-0.1061 (по умолчанию) | двойной скалярСкорость правого подъема оси вращения центрального тела, заданная как двойной скаляр, в заданных единицах угла/век.
Чтобы включить этот параметр, установите:
Метод распространения в Numerical (high precision).
Центральный корпус к Custom.
Источник оси вращения центрального корпуса в Dialog.
Параметр блока:
cbRARate |
| Текст: символьный вектор |
Значения:
'-0.1061' | двойной скаляр |
По умолчанию:
'-0.1061' |
Spin axis declination (Dec) at J2000 (deg) - Склонение оси вращения центрального тела при J200052.88650 (по умолчанию) | двойной скалярСклонение оси вращения центрального тела при J2000 (2451545.0 JD, 2000 Jan 1 12:00:00 TT), указанное как двойной скаляр.
Чтобы включить этот параметр, установите:
Метод распространения в Numerical (high precision).
Центральный корпус к Custom.
Источник оси вращения центрального корпуса в Dialog.
Параметр блока:
cbDec |
| Текст: символьный вектор |
Значения:
'52.88650' | двойной скаляр |
По умолчанию:
'52.88650' |
Spin axis Dec rate (deg/century) - Скорость склонения оси вращения центрального тела-0.0609 (по умолчанию) | двойной скалярСкорость склонения оси вращения центрального тела, заданная как двойной скаляр, в заданных единицах угла/век.
Чтобы включить этот параметр, установите:
Метод распространения в Numerical (high precision).
Центральный корпус к Custom.
Источник оси вращения центрального корпуса в Dialog.
Параметр блока:
cbDecRate |
| Текст: символьный вектор |
Значения:
'-0.0609' | двойной скаляр |
По умолчанию:
'-0.0609' |
Initial rotation angle at J2000 (deg) - Угол поворота оси x центрального корпуса176.630 (по умолчанию) | двойной скалярУгол поворота оси x центрального тела относительно оси x ICRF при J2000 (2451545.0 JD, 2000 Jan 1 12:00:00 TT), указанный как двойной скаляр, в заданных единицах угла.
Чтобы включить этот параметр, установите:
Метод распространения в Numerical (high precision).
Центральный корпус к Custom.
Источник оси вращения центрального корпуса в Dialog.
Параметр блока:
cbRotAngle |
| Текст: символьный вектор |
Значения:
'176.630' | двойной скаляр |
По умолчанию:
'176.630' |
Rotation rate (deg/day) - Скорость вращения оси x центрального корпуса350.89198226 (по умолчанию) | двойной скалярСкорость вращения центрального тела по оси x относительно оси x ICRF (2451545.0 JD, 2000 Jan 1 12:00:00 UTC), заданная как двойной скаляр, заданные угловые единицы/день.
Чтобы включить этот параметр, установите:
Метод распространения в Numerical (high precision).
Центральный корпус к Custom.
Источник оси вращения центрального корпуса в Dialog.
Параметр блока:
cbRotRate |
| Текст: символьный вектор |
Значения:
'350.89198226' | двойной скаляр |
По умолчанию:
'350.89198226' |
Equatorial radius - Экваториальный радиус3396200 (по умолчанию) | двойной скалярЭкваториальный радиус для пользовательского центрального тела, заданный как двойной скаляр.
Чтобы включить этот параметр, установите:
Метод распространения в Numerical (high precision).
Модель гравитационного потенциала Point-mass или Oblate ellipsoid (J2).
Параметр блока:
customR |
| Текст: символьный вектор |
Значения:
'3396200' | двойной скаляр |
По умолчанию:
'3396200' |
Flattening - Коэффициент сплющивания0.00589 (по умолчанию) | двойной скалярКоэффициент сведения для пользовательского центрального тела, заданный как двойной скаляр.
Чтобы включить этот параметр, установите:
Центральный корпус к Custom.
Модель гравитационного потенциала Point-mass или Oblate ellipsoid (J2).
Параметр блока:
customF |
| Текст: символьный вектор |
Значения:
'0.00589' | двойной скаляр |
По умолчанию:
'0.00589' |
Gravitational parameter - Гравитационный параметр4.305e13 (по умолчанию) | двойной скалярГравитационный параметр для пользовательского центрального тела, заданный как двойной скаляр.
Чтобы включить этот параметр, установите:
Центральный корпус к Custom.
Модель гравитационного потенциала Point-mass или Oblate ellipsoid (J2).
Параметр блока:
customMu |
| Текст: символьный вектор |
Значения:
'4.305e13' | двойной скаляр |
По умолчанию:
'4.305e13' |
Second degree zonal harmonic (J2) - Наиболее значимый или наибольший сферический гармонический член1.0826269e-03 (по умолчанию) | двойной скалярНаиболее значимый или наибольший сферический гармонический член, на который приходится косность небесного тела, определяемого как двойной скаляр.
Чтобы включить этот параметр, установите:
Метод распространения в Numerical (high precision).
Центральный корпус к Custom.
Модель гравитационного потенциала Oblate ellipsoid (J2).
Параметр блока:
customJ2 |
| Текст: символьный вектор |
Значения:
'1.0826269e-03' | двойной скаляр |
По умолчанию:
'1.0826269e-03' |
Units - Блоки параметров и портовMetric (m/s) (по умолчанию) | Metric (km/s) | Metric (km/h) | English (ft/s) | English (kts)Блоки параметров и портов, указанные как:
| Единицы | Единицы измерения расстояния | Единицы измерения скорости | Единицы ускорения |
|---|---|---|---|
Metric (m/s) | метры | метров/сек | метров/сек2 |
Metric (km/s) | километры | километров/сек | километров/сек2 |
Metric (km/h) | километры | километров/час | километров/часов2 |
English (ft/s) | ноги | футов/сек | футов/сек2 |
English (kts) | морская миля | узлы | узлов/с |
Параметр блока:
units |
| Текст: символьный вектор |
Значения:
'Metric (m/s)' | 'Metric (km/s)' | 'Metric (km/h)' | 'English (ft/s)' | 'English (kts)' |
По умолчанию:
'Metric (m/s)' |
Angle units - Угловые единицыDegrees (по умолчанию) | RadiansЕдиницы измерения параметров и портов для углов, указанные как Degrees или Radians.
Параметр блока:
angleUnits |
| Текст: символьный вектор |
Значения:
'Degrees' | 'Radians' |
По умолчанию:
'Degrees' |
Time format - Формат времени для даты и времени начала выводаJulian date (по умолчанию) | GregorianФормат времени для начальной даты/времени (UTC Julian date) и выходного порта tutc, указанный как Julian date или Gregorian.
Параметр блока:
timeFormat |
| Текст: символьный вектор |
Значения:
'Julian date' | 'Gregorian' |
По умолчанию:
'Julian date' |
Блок «Распространитель орбиты» работает в системах координат ICRF и фиксированных кадров:
ICRF - Международная небесная опорная система. Этот кадр можно рассматривать как равный системе координат ECI, реализованной в J2000 (1 января 2000 12:00:00 TT. Дополнительные сведения см. в разделе Координаты ECI.
Fixed-frame - фиксированный кадр - общий термин для системы координат, закрепленной на центральном теле (его оси вращаются вместе с центральным телом и не фиксируются в инерционном пространстве).
Когда метод распространения Numerical (high precision), Центральное тело Earthи флажок Использовать параметры ориентации земли (Use Earth orientation parameters, EOP) установлен, фиксированным кадром для Земли является Международный террестиальный опорный кадр (ITRF). Эта опорная рамка реализуется путем уменьшения IAU2000/2006 из системы координат ICRF с использованием предоставленного файла параметров ориентации земли. Если флажок Использовать параметры ориентации земли (Use Earth orientation parameters, EOP) снят, блок по-прежнему использует уменьшение IAU2000/2006, но для параметров ориентации земли установлено значение 0.
Когда метод распространения High precision (numerical), Центральное тело Moonи флажок Углы либрации входной луны (Input Moon libration angles) установлен, система координат фиксированного кадра для Луны представляет собой кадр средней оси Земли/полюса (ME). Этот кадр реализуется двумя преобразованиями. Во-первых, значения в кадре ICRF преобразуются в систему главной оси (PA), ось которой определяется углами либрации, обеспечиваемыми в качестве входных сигналов блока. Дополнительные сведения см. в разделе Либрация луны. Затем состояния преобразуются в систему ME с использованием фиксированной ротации из доклада Рабочей группы МАС/МАГ по картографическим координатам и элементам ротации: 2006. Если флажок Input Moon libration angles снят, фиксированный кадр определяется направлениями полюсов вращения и первичных меридианов, определенных в Отчете Рабочей группы МАС/МАГ по картографическим координатам и элементам вращения: 2006.
Когда метод распространения Numerical (high precision) и центральное тело Custom, система координат с фиксированным кадром определяется полюсами вращения и простым меридианом, определяемым входами блока α, δ, W или свойствами оси вращения.
Во всех остальных случаях фиксированная рамка для каждого центрального тела определяется направлениями полюсов вращения и первичных меридианов, определенных в докладе Рабочей группы МАС/МАГ по картографическим координатам и элементам вращения: 2006 год.
Блок «Распространитель орбиты» поддерживает два метода распространения орбиты верхнего уровня: Kepler (unperturbed) и Numerical (high precision).
Эта опция использует универсальные переменные и итерацию Ньютона-Рафсона для распространения орбит спутника во времени. Этот аналитический алгоритм быстр, но имеет ограничения. Распространенные орбиты учитывают только сферическую (точечную) гравитацию центрального тела. Эта композиция не включает никаких других возмущений.
Этот метод распространения всегда выполняется в интритиальной системе координат ICRF с началом координат в центре центрального тела. Учитывая начальное промежуточное положение r0 и скорость v0 в момент времени t0, сначала найдем орбитальную энергию
− 2,
где λ - стандартный параметр тяготения центрального тела. Затем определите тип орбиты по знаку α.
α > 0 = > Круговой или эллиптический
α < 0 = > Гиперболический
α≈0 = > Параболический
Чтобы инициализировать итерацию Ньютона - Рафсона, выберите начальное угадывание, основанное на типе орбиты:
Круговая или эллиптическая орбита
α,
где Δt - размер шага распространения (временной шаг моделирования). Если Δt превышает орбитальный период 2āa3λ, оберните Δt.
Параболическая орбита
где:
tan (s).
Гиперболическая орбита:
1−r0α)).
Выполните итерацию Ньютона-Рафсона во время | xn-xn-1 | > допуска.
r0 (1 − λ c2) χn⇐χn+1,
где:
αn2α.
(if (если «» > «» 0 «»),
«» «» «» «» «» «» «» «» «» «» «» «»
(если ψ <0),
(−ψ) 3.
(если ψ≈0),
Вычислите универсальные переменные , , и .
−χn3μc3g˙=1−χn2rc2.
Собрать выходные векторы положения и скорости:
Эта опция использует решатель Simulink ® для интеграции положения и скорости из гравитационного ускорения центрального тела на каждом этапе моделирования (Δt). Метод вычисления ускорения центрального тела зависит от текущего значения параметра Модель гравитационного потенциала. Можно также включить пользовательские компоненты ускорения в алгоритм распространения, используя входной порт блока Aicrf (примененное ускорение). Для гравитационных моделей, включающих несферические элементы ускорения, блок вычисляет несферическую гравитацию в системе координат с фиксированным кадром (ITRF, в случае Земли). Численное интегрирование, однако, всегда выполняется в инерциальной системе координат ICRF. Поэтому на каждом временном шаге блок:
Преобразует состояния положения и скорости в фиксированный кадр.
Вычисляет несферическую силу тяжести в фиксированном кадре.
Преобразует результирующее ускорение в инерционный кадр, где оно суммируется с другими членами ускорения и интегрируется.
Point-mass (доступно для всех центральных органов)
Этот вариант рассматривает центральное тело как точечную массу, включающую только эффекты сферической гравитации с использованием закона всеобщего тяготения Ньютона.
где λ - стандартный параметр тяготения центрального тела.
Oblate ellipsoid (J2) (доступно для всех центральных органов)
Помимо сферической гравитации, этот вариант включает в себя возмущающие эффекты коэффициента 2-й степени, зональной гармонической гравитации J2, учитывающие косость центрального тела. J2 составляет подавляющее большинство центральных тел гравитационного отхода от совершенной сферы.
),
где:
rk+rffi2+rffj2r2∂∂ϕU}k,
учитывая частные производные в сферических координатах:
(ϕ)] J2
где:
startи λ - геоцентрическая широта и долгота спутника.
P2,0 и P2,1 - связанные функции Legendre.
start- Стандартный параметр гравитации центрального тела.
Rcb - экваториальный радиус центрального тела.
Преобразование fixed2inertial преобразует положение неподвижного кадра, скорость и ускорение в систему координат ICRF с началом координат в центре центрального тела с учетом центробежного и кориолисового ускорения. Дополнительные сведения о фиксированной и внутренней системах координат, используемых для каждого центрального тела, см. в разделе Системы координат.
Spherical Harmonics (доступно для Земли, Луны, Марса, на заказ)
Этот вариант добавляет повышенную точность, включая эффекты возмущения более высокого порядка, учитывающие зональные, секторальные и тессеральные гармоники. Для справки - зональная гармоника второй степени, нулевого порядка J2 = -C20. Модель сферической гармоники учитывает гармоники до максимальной степени l = lmax, которая изменяется в зависимости от центрального тела и геопотенциальной модели.
),
где:
rffk+rffi2+rffj2r2∂∂ϕU}k,
при следующих частных производных в сферических координатах:
(ϕ)] {Sl, mcos (mλ) −Cl, msin (mλ)},
где:
startи λ - геоцентрическая широта и долгота спутника.
Pl, m - Связанные функции Лежандра.
start- Стандартный параметр гравитации центрального тела.
Rcb - экваториальный радиус центрального тела.
Cl, m и Sl, m - ненормализованные гармонические коэффициенты.
Преобразование fixed2inertial преобразует положение неподвижного кадра, скорость и ускорение в систему координат ICRF с началом координат в центре центрального тела с учетом центробежного и кориолисового ускорения. Дополнительные сведения о фиксированной и внутренней системах координат, используемых для каждого центрального тела, см. в разделе Системы координат.
[1] Вальядо, Давид. Основы астродинамики и приложений, 4-й ред. Хоторн, Калифорния: Microcosm Press, 2013.
[2] Готлиб, Р. Г., «Быстрая гравитация, гравитационные части, нормализованная гравитация, гравитационный градиентный крутящий момент и магнитное поле: деривация, код и данные», Технический отчет NASA Contractor Report 188243, NASA Lyndon B. Johnson Space Center, Хьюстон, Техас, февраль 1993.
[3] Коноплив, А. С., С. В. Асмар, Э. Карранза, У. Л. Шжоген, Д. Н. Юань., «Недавние гравитационные модели в результате лунной поисковой миссии, Икар», том 150, № 1, стр. 1-18, 2001.
[4] Lemoine, F. G., Д. Э. Смит, D.D. Роулендс, М. Т. Цубер, Г. А. Нейман и Д. С. Чинн, «Улучшенное решение гравитационного поля Марса (GMM-2B) от Mars Global Surveyor», Journal Of Geophysical Research, Vol. 106, No. E10, стр. 23359-23376, 25 октября 2001 года.
[5] Зейдельманн, П. К., Архинал, Б. А., A 'hearn, M.F. et al. Доклад Рабочей группы МАС/МАГ по картографическим координатам и элементам ротации: 2006 год. Небесный Мех Дин Астр 98, 155 - 180 (2007).
Профиль отношения | Транспортное средство CeySat | Лунная либрация
1. Если смысл перевода понятен, то лучше оставьте как есть и не придирайтесь к словам, синонимам и тому подобному. О вкусах не спорим.
2. Не дополняйте перевод комментариями “от себя”. В исправлении не должно появляться дополнительных смыслов и комментариев, отсутствующих в оригинале. Такие правки не получится интегрировать в алгоритме автоматического перевода.
3. Сохраняйте структуру оригинального текста - например, не разбивайте одно предложение на два.
4. Не имеет смысла однотипное исправление перевода какого-то термина во всех предложениях. Исправляйте только в одном месте. Когда Вашу правку одобрят, это исправление будет алгоритмически распространено и на другие части документации.
5. По иным вопросам, например если надо исправить заблокированное для перевода слово, обратитесь к редакторам через форму технической поддержки.