Exponenta Banner
exponenta event banner

Зональная гармоническая гравитационная модель

Расчет зонального гармонического представления планетарной гравитации

развернуть все на странице
  • Библиотека:

  • Аэрокосмический блок/Среда/Гравитация

  • Zonal Harmonic Gravity Model block

Описание

Блок Zonal Harmonic Gravity Model вычисляет зональное гармоническое представление планетарной гравитации в определенном местоположении на основе планетарного гравитационного потенциала. Этот блок обеспечивает удобный способ описания гравитационного поля планеты вне её поверхности.

По умолчанию блок использует зональный коэффициент четвёртого порядка для Земли для вычисления зональной гармонической гравитации. Он также позволяет указать второй или третий зональный коэффициент.

Для получения информации о значениях планетарных параметров для каждой планеты в реализации блока см. Algorithms.

Порты

Вход

развернуть все

Планетоцентрированные планетофиксированные координаты, заданные в виде матрицы m-на-3, от центра планеты в выбранных единицах длины. Если модель Planet имеет значение Earth, эта матрица содержит координаты земного центра (ECEF).

Типы данных: double

Продукция

развернуть все

Значения гравитации, возвращаемые в виде массива m-на-3, в осях X, Y и Z координат планетоцентрированной планеты в выбранных единицах длины в секунду в квадрате.

Типы данных: double

Параметры

развернуть все

Единицы ввода, указанные как:

Единицы

Положение

Экваториальный радиус

Гравитационный параметр

Metric (MKS)

Метры

Метры

Метров в кубах в секунду в квадрате

English

Ноги

Ноги

Кубики футов в секунду в квадрате

Программное использование

Параметр блока: units
Текст: символьный вектор
Значения: 'Metric (MKS)' | 'English'
По умолчанию: 'Metric (MKS)'

Степень гармонической модели, указанная как.

  • 2 - Вторая степень, J2. Наиболее значимый или наибольший сферический гармонический член, на который приходится косость планеты.

  • 3 - Третья степень, J3.

  • 4 - Четвертая степень, J4 (по умолчанию).

Программное использование

Параметр блока: degree
Текст: символьный вектор
Значения: '2' | '3' | '4'
По умолчанию: '4'

Поведение входа вне диапазона, указанное как:

СтоимостьОписание

None

Никаких действий.

Warning

При появлении предупреждения в программе Diagnostic Viewer моделирование модели продолжается.

Error

MATLAB ® возвращает исключение, моделирование модели останавливается.

Программное использование

Параметр блока: action
Текст: символьный вектор
Значения: 'None' | 'Warning' | 'Error'
По умолчанию: 'Warning'

Планетарная модель, указанная как Mercury, Venus, Earth, Moon, Mars, Jupiter, Saturn, Uranus, Neptune, или Custom.

Выбор Custom позволяет задать собственную планетарную модель.

  • Выбор Mercury, Venus, Moon, Uranus, или Neptune ограничивает степень до 2.

  • Выбор Mars ограничивает степень до 3.

Зависимости

Выбор Custom включает параметры экваториального радиуса, гравитационного параметра и скорости значений J.

Программное использование

Параметр блока: ptype
Текст: символьный вектор
Значения: 'Mercury' | 'Venus' | 'Earth' | 'Moon' | 'Mars' | 'Jupiter' | 'Saturn' | 'Uranus' | 'Neptune' | 'Custom'
По умолчанию: 'Earth'

Планетарный экваториальный радиус, заданный как скаляр, в единицах длины, определяемых параметром Units.

Зависимости

Чтобы включить этот параметр, задайте для параметра Planet model значение Custom.

Программное использование

Параметр блока: R
Текст: символьный вектор
Значения: скаляр
По умолчанию: '6378136.3'

Планетарный гравитационный параметр, заданный как скаляр, в единицах длины, кубических в секунду в квадрате, который определяет параметр Units.

Зависимости

Чтобы включить этот параметр, задайте для параметра Planet model значение Custom.

Программное использование

Параметр блока: GM
Текст: символьный вектор
Значения: скаляр
По умолчанию: '398600441500000'

Зональный гармонический коэффициент, определяемый как 3-элементный массив.

Зависимости

Чтобы включить этот параметр, задайте для параметра Planet model значение Custom.

Программное использование

Параметр блока: jvalue
Текст: символьный вектор
Значения: скаляр
По умолчанию: '[1.0826269e-03 -2.5323000e-06 -1.6204000e-06]'

Алгоритмы

Этот блок реализован с использованием следующих значений планетарных параметров для каждой планеты:

ПланетаЭкваториальный радиус (Re) в метрах Гравитационный параметр (ГМ) в м 3/с 2 Зональные гармонические коэффициенты
(Значения J)
Земля6378.1363e33.986004415e14[ 0.0010826269 -0.0000025323 -0.0000016204 ]
Юпитер71492e31.268e17[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
Сатурн60268e3 3.794e16 [0.01645 0 -0.001]
Уран25559e35.794e15 0.012
Венера6052.0e3 3.257e140.000027

Ссылки

[1] Вальядо, Дэвид, Основы астродинамики и применения. Нью-Йорк: Макгроу-Хилл, 1997.

[2] Fortescue, P., J. Stark, G. Swinerd, eds.. Конструирование систем космических аппаратов, 3d ред. Западный Суссекс: Wiley & Sons, 2003.

[3] Тевари, А. Бостон: Моделирование и моделирование динамики атмосферных и космических полетов с помощью MATLAB и Simulink. Бостон: Биркхяузер, 2007.

Расширенные возможности

Создание кода C/C + +
Создайте код C и C++ с помощью Simulink ® Coder™

.

См. также

|

Представлен в R2009b

Документация по аэрокосмическим блокам

Поддержка