Движение платформы модели
phased.Platform Система object™ моделирует поступательное движение одной или нескольких платформ в пространстве. Платформа может быть целью, такой как транспортное средство или самолет, или гидролокатором или радиолокационным передатчиком и приемником. Модель предполагает, что платформа подвергается поступательному движению с постоянной скоростью или постоянным ускорением во время каждого этапа моделирования. Положения и скорости всегда определяются в глобальной системе координат.
Для моделирования движущейся платформы:
Определите и настройте платформу с помощью процедуры конструирования.
Многократный вызов step способ перемещения платформы по траектории, определяемой phased.Platform свойства.
Поведение step относится к каждому объекту на панели инструментов.
Примечание
Начиная с R2016b, вместо использования step для выполнения операции, определенной объектом System, можно вызвать объект с аргументами, как если бы это была функция. Например, y = step(obj,x) и y = obj(x) выполнять эквивалентные операции.
sPlat = phased.Platform создает системный объект платформы, sPlat. Объект моделирует стационарную платформу с нулевым положением в начале координат и скоростью.
sPlat = phased.Platform( создает объект, Name,Value)sPlat, с каждым указанным свойством Name, имеющим указанное значение. Можно указать дополнительные аргументы пары имя-значение в любом порядке как (Name1,Value1,...,NameN,ValueN).
sPlat = phased.Platform( создает объект платформы, pos,vel,Name,Value)sPlat, с InitialPosition установить в значение pos и Velocity установить в значение vel. Для другого указанного свойства «Имена» задано значение «Значения». pos и vel аргументы - только значение. Аргументы только значения не требуют указанного имени, но интерпретируются в соответствии с позициями аргументов. Чтобы указать любой аргумент только для значения, укажите все предшествующие аргументы только для значения.
Модель движения представляет собой постоянную скорость, постоянное ускорение или пользовательскую траекторию. Можно выбрать одну из двух моделей движения, используя MotionModel собственность.
| Значение MotionModel | Использование |
|---|---|
'Velocity' | Если установить При установке |
'Acceleration' | При установке При установке |
| 'Обычай' | Укажите движение платформы с помощью ряда ППМ в CustomTrajectory собственность. |
|
Модель движения объекта Модель движения объекта, указанная как По умолчанию: |
|
Исходное положение платформы Исходное положение платформы, определяемое как действительный вектор столбца 3 на 1 в виде По умолчанию: |
|
Начальная скорость платформы Начальная скорость платформы, заданная как действительный вектор столбца 3 на 1 в виде Это свойство применяется только при установке По умолчанию: |
|
Источник данных о скорости Источник данных о скорости, указанный как один из Это свойство применяется при установке По умолчанию: |
|
Текущая скорость платформы Укажите текущую скорость платформы как действительный вектор столбца 3 на 1 в виде Это свойство применяется при установке По умолчанию: |
|
Источник данных ускорения Источник данных ускорения, указанный как один из Это свойство применяется при установке По умолчанию: |
|
Ускорение платформы Укажите текущее ускорение платформы как действительный вектор столбца 3 на 1 в форме Это свойство применяется при установке По умолчанию: |
|
Пользовательские ППМ траектории. Пользовательские ППМ траектории, заданные как вещественно-значная матрица M-by-L или массив M-by-L-by-N. M - количество ППМ. L равно либо 4, либо 7.
При установке Чтобы включить это свойство, установите значение |
|
Режим механического сканирования Режим механического сканирования платформы, указанный как |
|
Начальный угол обзора площадки Начальный угол обзора платформы, определяемый как вектор 1-by-N, где N - количество платформ. Сканирование происходит в локальной системе координат платформы. Пример: [30 40] |
|
Азимутальный пролет Диапазон азимутальных углов, определяемый как N-by-2 матрица, где N - количество платформ. Каждая строка матрицы определяет диапазон сканирования соответствующей платформы в форме |
|
Скорость сканирования азимута Скорость сканирования азимута, заданная как вектор 1-by-N, где N - количество платформ. Каждая запись в векторе представляет собой азимутальную скорость сканирования для соответствующей платформы. Значение по умолчанию - 10 градусов в секунду. Единицы измерения в градусах/секунду. Чтобы включить это свойство, установите значение |
|
Исходные оси ориентации платформы Начальные оси ориентации платформы, определяемые как действительная ортонормальная матрица 3 на 3 для одной платформы или как 3-by-3-by-N действительная матрица для нескольких платформ. Размерность N - количество платформ. Если матрица ориентации 3 на 3, три столбца представляют оси локальной системы координат (xyz). При 3-by-3-by-N матрицы ориентации для каждого индекса страницы результирующая матрица 3 на 3 представляет оси локальной системы координат. По умолчанию: |
|
Выходные оси ориентации Чтобы получить мгновенные оси ориентации платформы, задайте для этого свойства значение По умолчанию: |
| сброс | Сброс платформы в исходное положение |
| шаг | Оси выходного тока, скорости и ориентации платформы |
| Общие для всех системных объектов | |
|---|---|
release | Разрешить изменение значения свойства объекта системы |
Создайте платформу в начале координат со скоростью (100,100,0) метров в секунду. Имитировать движение платформы в течение двух временных шагов, предполагая, что время, прошедшее для каждого шага, составляет одну секунду. Положение платформы обновляется после каждого шага.
sPlat = phased.Platform([0; 0; 0],[100; 100; 0]); T = 1;
При первом вызове на шаг позиция находится на начальном значении.
[pos,v] = step(sPlat,T); pos
pos = 3×1
0
0
0
При втором вызове на шаг положение изменяется.
[pos,v] = step(sPlat,T); pos
pos = 3×1
100
100
0
Начать с самолета, движущегося со скоростью 150 км/ч по кругу радиуса 10 км и одновременно спускающегося со скоростью 20 м/с. Вычислить движение самолета по его мгновенному ускорению в качестве аргумента для step способ. Установите начальную ориентацию платформы на идентичность, совпадающую с глобальной системой координат.
Настройка сценария
Укажите исходное положение и скорость самолета. Самолёт имеет наземную дальность 10 км и высоту 20 км.
range = 10000; alt = 20000; initPos = [cosd(60)*range;sind(60)*range;alt]; originPos = [1000,1000,0]'; originVel = [0,0,0]'; vs = 150.0; phi = atan2d(initPos(2)-originPos(2),initPos(1)-originPos(1)); phi1 = phi + 90; vx = vs*cosd(phi1); vy = vs*sind(phi1); initVel = [vx,vy,-20]'; platform = phased.Platform('MotionModel','Acceleration',... 'AccelerationSource','Input port','InitialPosition',initPos,... 'InitialVelocity',initVel,'OrientationAxesOutputPort',true,... 'InitialOrientationAxes',eye(3)); relPos = initPos - originPos; relVel = initVel - originVel; rel2Pos = [relPos(1),relPos(2),0]'; rel2Vel = [relVel(1),relVel(2),0]'; r = sqrt(rel2Pos'*rel2Pos); accelmag = vs^2/r; unitvec = rel2Pos/r; accel = -accelmag*unitvec; T = 0.5; N = 1000;
Вычислить траекторию
Укажите ускорение объекта, движущегося по окружности в плоскости x-y. Ускорение составляет v ^ 2/r по направлению к началу координат.
posmat = zeros(3,N); r1 = zeros(N); v = zeros(N); for n = 1:N [pos,vel,oax] = platform(T,accel); posmat(:,n) = pos; vel2 = vel(1)^2 + vel(2)^2; v(n) = sqrt(vel2); relPos = pos - originPos; rel2Pos = [relPos(1),relPos(2),0]'; r = sqrt(rel2Pos'*rel2Pos); r1(n) = r; accelmag = vel2/r; accelmag = vs^2/r; unitvec = rel2Pos/r; accel = -accelmag*unitvec; end
Отображение окончательной ориентации локальной системы координат.
disp(oax)
-0.3658 -0.9307 -0.0001
0.9307 -0.3658 -0.0010
0.0009 -0.0005 1.0000
Постройте график траектории и исходного положения
posmat = posmat/1000; figure(1) plot3(posmat(1,:),posmat(2,:),posmat(3,:),'b.') hold on plot3(originPos(1)/1000,originPos(2)/1000,originPos(3)/1000,'ro') xlabel('X (km)') ylabel('Y (km)') zlabel('Z (km)') grid hold off
В этом примере показано
Создание ППМ из параболического движения.
x0 = 100; y0 = -150; z0 = 0; vx = 5; vy = 10; vz = 0; ax = 1; ay = -1; t = [0:2:20]; x = x0 + vx*t + ax/2*t.^2; y = y0 + vy*t + ay/2*t.^2; z = z0*ones(size(t)); wpts = [t.' x.' y.' z.'];
Создайте объект-платформу с движением, определяемым с помощью ППМ.
pltfm = phased.Platform('MotionModel','Custom','CustomTrajectory',wpts); tstep = .5; nsteps = 40; X = [];
Продвижение платформы во временных шагах в полсекунды;.
for k = 1:nsteps [pos,vel] = pltfm(tstep); X = [X;pos']; end plot(x,y,'o'); hold on plot(X(:,1),X(:,2),'.') hold off;
global2localcoord | local2globalcoord | phased.Collector | phased.Radiator | rangeangle