exponenta event banner

gravitywgs84

Внедрение представления гравитации Земли Всемирной геодезической системы (WGS84) 1984 года

Описание

пример

g = gravitywgs84(h,lat) реализует математическое представление геоцентрического эквипотенциального эллипсоида WGS84 с помощью высоты h и геодезическая широта lat.

g = gravitywgs84(h,lat,lon,method,[noatm,nocent,prec,jd],action) использует широту и долготу, а также другие дополнительные входные данные. method должно быть 'CloseApprox', 'Exact', или TaylorSeries.

пример

gn = gravitywgs84(h,lat,lon,'Exact',[noatm,nocent,prec,jd],action) вычисляет массив значений общей гравитации в направлении, перпендикулярном поверхности Земли.

пример

[gn gt] = gravitywgs84(h,lat,lon,'Exact',noatm,nocent,prec,jd,action) вычисляет значения силы тяжести в направлении как по нормали, так и по касательной к поверхности Земли.

Примеры

свернуть все

Рассчитайте нормальную гравитацию на расстоянии 5000 метров и 55 градусов широты с помощью метода аппроксимации серии Тейлора и возвращайте ошибки для входов вне диапазона:

g = gravitywgs84(5000,55,'TaylorSeries','Error') 
g =

    9.7997

Рассчитайте нормальную гравитацию при 15000 метрах, 45 градусах широты и 120 градусах долготы с помощью метода Близкого приближения (Close Approximation) с атмосферными, центробежными эффектами и без прецессии. Предупреждение, включенное по умолчанию, возвращается для входов вне диапазона.

g = gravitywgs84(15000,45,120,'CloseApprox')
g =

    9.7601

Рассчитайте нормальную и тангенциальную гравитацию при 1000 метрах, 0 градусах широты и 20 градусах долготы с помощью метода «Точно» с атмосферой, центробежными эффектами и отсутствием прецессии. Предупреждение, включенное по умолчанию, возвращается для входов вне диапазона.

[gn, gt] = gravitywgs84(1000,0,20,'Exact')
gn =
    9.7772

gt =
     0

Рассчитайте нормальную и тангенциальную гравитацию при 1000 метрах, 0 градусах широты и 20 градусах долготы, а нормальную и тангенциальную гравитацию при 11 000 метрах, 30 градусах широты и 50 градусах долготы, используя метод «Точный» с атмосферой, центробежными эффектами и отсутствием прецессии. Не возвращайте действия для входов вне диапазона.

h = [1000; 11000];
lat = [0; 30];
lon = [20; 50];
[gn, gt] = gravitywgs84(h,lat,lon,'Exact','None')
gn =
    9.7772
    9.7594

gt =
   1.0e-04 *

         0
   -0.7751

Рассчитайте нормальную гравитацию при 15000 метрах, 45 градусах широты и 120 градусах долготы, а нормальную гравитацию при 5000 метрах, 55 градусах широты и 100 градусах долготы с помощью метода Близкого приближения с атмосферой, без центробежных эффектов и без прецессии. Предупреждение, включенное по умолчанию, возвращается для входов вне диапазона.

h = [15000 5000];
lat = [45 55];
lon = [120 100];
g = gravitywgs84(h,lat,lon,'CloseApprox',[false true false 0])
g =

    9.7771    9.8109

Рассчитайте нормальную и тангенциальную гравитацию при 1000 метрах, 0 градусах широты и 20 градусах долготы с помощью метода «Точный» с атмосферой, центробежными эффектами и прецессией в юлианскую дату 2451545. Возврат предупреждений для входов вне диапазона.

[gn, gt] = gravitywgs84(1000,0,20,'Exact', ...
              [false false true 2451545],'Warning')
gn =

    9.7772


gt =

     0

Рассчитайте нормальную гравитацию при 15000 метрах, 45 градусах широты и 120 градусах долготы с помощью метода Близкого приближения (Close Approximation) без атмосферы, с центробежными эффектами и с прецессией в юлианскую дату 2451545. Ошибки возврата для входов вне диапазона.

g = gravitywgs84(15000,45,120,'CloseApprox', ...
        [true false true 2451545],'Error')
g =

    9.7601

Рассчитайте общую нормальную гравитацию при 15000 метрах, 45 градусах широты и 120 градусах долготы с помощью метода «Точно» без атмосферы, с центробежными эффектами и с прецессией в юлианскую дату 2451545. Ошибки возврата для входов вне диапазона.

gn = gravitywgs84(15000,45,120,'Exact', ...
        [true false true 2451545],'Error')
gn =

    9.7601

Входные аргументы

свернуть все

Высоты, определенные как множество ценностей m, относительно эллипсоида WGS84, в метрах.

Типы данных: double

Геодезические широты, определяемые как массив m широт в градусах, где северная широта положительная, а южная - отрицательная.

Типы данных: double

Геодезические долготы, заданные как массив m долгот, в градусах, где восточная долгота положительная, а западная отрицательная.

Использовать этот ввод только при указании method как 'CloseApprox' или 'Exact'.

Типы данных: double

Метод расчета силы тяжести, указанный как:

  • 'TaylorSeries' - Средняя точность гравитации

  • 'CloseApprox' - Близкая гравитационная точность

  • 'Exact' - Точная точность гравитации

Дополнительные сведения см. в разделе Ограничения.

Типы данных: double

Исключить или включить атмосферу Земли, указанную как true или false:

  • false - Включить массу атмосферы в значение гравитационного поля Земли.

  • true - Исключить массу атмосферы в значении для гравитационного поля Земли.

Использовать этот ввод только при указании method как 'CloseApprox' или 'Exact'.

Типы данных: logical

Удалить или включить центробежные воздействия, указанные как:

  • false - рассчитать гравитацию, включая центробежную силу, возникающую в результате угловой скорости Земли; центробежный вклад включен.

  • true - рассчитать гравитацию на основе чистого притяжения, возникающего в результате нормального гравитационного потенциала; центробежный вклад исключается.

Использовать этот ввод только при указании method как 'CloseApprox' или 'Exact'.

Типы данных: logical

Включение или исключение опорной рамки прецессии.

  • false - Расчет силы тяжести с использованием угловой скорости Земли в качестве значения стандартной Земли, вращающейся с постоянной угловой скоростью.

  • true - Рассчитать гравитацию с использованием значения угловой скорости Земли и скорости прецессии при правом восхождении Международного астрономического союза (МАС). Для скорости прецессии при правом вознесении этот вариант вычисляет юлианские века из эпохи J2000.0 используя юлианскую дату, jd.

Использовать этот ввод только при указании method как 'CloseApprox' или 'Exact'.

Типы данных: logical

Юлианская дата, указанная как скаляр, для вычисления юлианских веков от эпохи J2000.0. prec опция использует эту опцию, чтобы вычислить юлианские века из J2000.0 эпохи для скорости прецессии при правом восхождении.

Использовать этот ввод только при указании method как 'CloseApprox' или 'Exact'.

Типы данных: double

Действие для входа вне диапазона, указанное как:

  • Предупреждение (Warning) - отображает предупреждение и указывает, что входные данные находятся вне допустимого диапазона.

  • Ошибка - отображает ошибку и указывает, что входные данные находятся вне допустимого диапазона.

  • Нет - не отображает предупреждение или ошибку.

Типы данных: char | string

Выходные аргументы

свернуть все

Значения гравитации по нормали к поверхности Земли на удельной долготе и широте, возвращаемые как массив m значений гравитации в направлении по нормали к поверхности Земли. Положительное значение указывает направление вниз.

Суммарные значения силы тяжести по нормали к поверхности Земли в конкретной точке lat lon местоположение, возвращенное в виде массива m значения силы тяжести. Положительное значение указывает направление вниз.

Зависимости

Этот вывод доступен только с method указано как'Exact'. Когда method является 'TaylorSeries' или 'CloseApprox', функция предполагает, что gn равняется g.

Массив значений гравитации m в направлении, касательном к поверхности Земли при определенном lat lon местоположение. Положительное значение указывает направление на север.

Зависимости

Этот вывод доступен только с method указано как 'Exact'.

Ограничения

  • Расчеты WGS84 гравитации основаны на предположении о геоцентрическом эквипотенциальном эллипсоиде вращения. Поскольку предполагается, что гравитационный потенциал везде на эллипсоиде одинаков, должен существовать удельный теоретический гравитационный потенциал, который можно однозначно определить из четырех независимых констант, определяющих эллипсоид.

  • Использование предела модели Тейлора Сериса WGS84 к низким геодезическим высотам. Достаточно вблизи поверхности, когда субмикрогальная точность не требуется. На средних и высоких геодезических высотах она менее точна.

  • Использование предела модели WGS84 Close Approximation к геодезической высоте 20 000,0 метров (приблизительно 65 620,0 фута). Ниже этой высоты функция дает результаты с субмикрогальной точностью.

  • Прогнозировать и определять орбиту спутника с высокой точностью, вместо gravitywgs84 , используйте gravitysphericalharmonics функции с помощью EGM96 вариант и степень и порядок 70.

Ссылки

[1] Национальное агентство по изображениям и картографированию (NIMA). «Department of Defense World Geodetic System 1984: It Definition, and Relationship with Local Geodetic Systems, TR8350.2, Third Ed.» Министерство обороны, Вашингтон, округ Колумбия: 1997.

Представлен в R2006b