Attitude Profile

Вычислите кратчайшее вращение кватерниона

  • Библиотека:
  • Aerospace Blockset/Космические аппараты/Динамика космических аппаратов

  • Attitude Profile (Nadir Pointing) block
  • Attitude Profile (Geographic Pointing) block
  • Attitude Profile (Sun Tracking) block

Описание

Блок Attitude Profile вычисляет самый короткий поворот кватерниона, который выравнивает основной вектор выравнивания с основным вектором ограничений. Кватернион определяется с помощью скалярно-первого соглашения. Аэрокосмическая Blockset™ использует кватернионы, которые заданы с помощью скалярно-первого соглашения.

Предоставьте основное ограничение как режим указания:

  • Point at nadir

  • Point at celestial body

  • Point at LatLonAlt

Или через пользовательский вектор ограничений. Затем блок максимально выравнивает векторы вторичного выравнивания и ограничения, не нарушая первичного выравнивания.

Библиотека содержит три версии блока Attitude Profile, предварительно сконфигурированные для этих распространенных режимов управления ориентацией:

  • Надир Указывающий - Point at nadir

  • Географическое указание - Point at LatLonAlt

  • Отслеживать Солнце - Point at celestial body с Солнцем как небесной мишенью

Для получения дополнительной информации о системах координат, используемых Attitude Profile блоком, см. «Алгоритмы».

Порты

Вход

расширить все

Вектор состояния космического аппарата в момент времени tutc.

Типы данных: double

Вектор состояния скорости космического аппарата в момент времени tutc, заданный как 3-элементный вектор.

Зависимости

Чтобы включить этот порт, установите Constraint coordinate frame (CCF) равным LVLH.

Типы данных: double

Отношение космического аппарата к tutc, представленное как кватернион от каркаса кузова до порта, заданное как вектор с 4 элементами.

Типы данных: double

Текущая дата или время, заданные как скаляр, как юлианская дата.

Зависимости

Чтобы включить этот порт, выполните одно из следующих действий:

  • Установите Pointing mode значение Point at celestial body или Point at LatLonAlt

  • Установите флажок Allow pointing mode change during run.

Типы данных: double

Геодезическая широта и долгота (град) интересующей наземной точки в виде 1-D массива размером 2. Этот порт используется вместе с высотой, когда Pointing mode Point at LatLongAlt. Это расположение используется в качестве основного ограничения.

Зависимости

Чтобы включить этот порт, выполните одно из следующих действий:

  • Установите Pointing mode значение LatLonAlt.

  • Установите флажок Allow pointing mode change during run.

Типы данных: double

Высота интересующей наземной точки, заданная как скаляр. Этот порт используется вместе с геодезической широтой и долготой, когда Pointing mode Point at LatLongAlt. Это расположение используется в качестве основного ограничения.

Зависимости

Чтобы включить этот порт, выполните одно из следующих действий:

  • Установите Pointing mode значение LatLonAlt.

  • Установите флажок Allow pointing mode change during run.

Типы данных: double

Основной вектор выравнивания (в каркасе кузова), заданный как вектор с 3 элементами.

Зависимости

Чтобы включить этот порт, установите Primary alignment (body-frame) равным Port.

Типы данных: double

Вторичный вектор выравнивания (в каркасе кузова), заданный как вектор с 3 элементами.

Зависимости

Чтобы включить этот порт, установите Secondary alignment (Body-frame) равным Port.

Типы данных: double

Основной вектор ограничения, заданный как 3-элементный вектор, в ограничительной координатной системе координат.

Зависимости

Чтобы включить этот порт, установите:

  • Pointing mode с Custom.

  • Primary constraint (CCF) с Port.

Типы данных: double

Вторичный вектор ограничений, заданный как 3-элементный вектор.

Зависимости

Чтобы включить этот порт, установите Secondary constraint (CCF) равным Port.

Типы данных: double

Выход

расширить все

Кратчайший кватернион, которым можно повернуть от текущей ориентации космического аппарата к желаемой ориентации (в каркасе кузова), заданной как вектор с 3 элементами.

Типы данных: double

Параметры

расширить все

Координатная система координат для портов положения, скорости и положения (q). Для получения дополнительной информации о системах координат см. «Алгоритмы».

Программное использование

Параметры блоков: portFrame
Тип: Вектор символов
Значения: 'ICRF' | 'Fixed-frame'
По умолчанию: 'ICRF'

Основной вектор выравнивания режиме указания, задается как Point at nadir, Point at celestial body, Point at LatLonAlt, или Custom.

Программное использование

Параметры блоков: pointingMode
Тип: Вектор символов
Значения: 'Point at nadir' | 'Point at celestial body' | 'Point at LatLonAlt' | 'Custom'
По умолчанию: 'Point at nadir'

Чтобы разрешить изменение режима указания во время запуска, установите этот флажок. В противном случае снимите этот флажок.

Программное использование

Параметры блоков: tunablePointing
Тип: Вектор символов
Значения: 'on' | 'off'
По умолчанию: 'on'

Небесное тело, с которым можно выровнять основной вектор выравнивания.

Зависимости

Чтобы включить этот параметр, установите Pointing mode равным Point at celestial body.

Программное использование

Параметры блоков: celestialTarget
Тип: Вектор символов
Значения: 'Sun' | 'Mercury' | 'Venus' | 'Moon' | 'Mars' | 'Jupiter' | 'Saturn' | 'Uranus' | 'Neptune' | 'Pluto' | 'Solar' | 'Solar system barycenter' | 'Earth-Moon barycenter'
По умолчанию: 'Sun'

Первичный источник вектора выравнивания, заданный как Port или Dialog.

  • Port - Задайте массив выравнивания портов через A1b порт.

  • Dialog - Задайте трехэлементный вектор выравнивания портов в прилагаемом текстовом поле (значение по умолчанию [0 0 1]).

Зависимости

Чтобы задать массив выравнивания портов в текстовом поле, установите этот параметр равным Dialog.

Программное использование

Параметры блоков: primaryAlignmentSrc |, когда primaryAlignmentSrc является 'Dialog', использовать primaryAlignment чтобы задать основной вектор выравнивания
Тип: Вектор символов
Значения: 'Port' | 'Dialog' | основной вектор выравнивания, заданный трехэлементный вектор
По умолчанию: 'Dialog'

Вторичный источник вектора выравнивания, заданный как Port или Dialog.

  • Port - Задайте массив выравнивания портов через A2b порт.

  • Dialog - Задайте трехэлементный вектор выравнивания портов в прилагаемом текстовом поле (значение по умолчанию [1 0 0]).

Зависимости

Чтобы задать массив выравнивания портов в текстовом поле, установите этот параметр равным Dialog.

Программное использование

Параметры блоков: seconaryAlignmentSrc |, когда seconaryAlignmentSrc является 'Dialog', использовать secondaryAlignment для установки вторичного вектора выравнивания
Тип: Вектор символов
Значения: 'Port' | 'Dialog' | вектор выравнивания, заданный как 3-элементный вектор
По умолчанию: 'Dialog'

Координатная система координат, в которой предусмотрены векторы ограничений, заданная как ICRF, Fixed-frame, LVLH, NED, или Body-fixed. Для получения дополнительной информации о системах координат см. «Алгоритмы».

Программное использование

Параметры блоков: constraintFrame
Тип: Вектор символов
Значения: 'ICRF' | 'Fixed-frame' | 'LVLH' | 'NED' | 'Body-fixed'
По умолчанию: 'ICRF'

Первичный источник вектора ограничений, заданный как Port или Dialog.

  • Port - Задайте основной массив ограничений через C1b порт.

  • Dialog - Задайте 3-элементный вектор ограничения порта в прилагаемом текстовом поле (значение по умолчанию [1 0 0]).

Зависимости

  • Чтобы задать массив выравнивания портов в текстовом поле, установите этот параметр равным Dialog.

  • Этот параметр влияет, когда Constraint coordinate frame (CCF) установлено на Custom.

Программное использование

Параметры блоков: primaryConstraintSrc |, когда primaryConstraintSrc является 'Dialog', использовать primaryConstraint чтобы задать основной вектор ограничений
Тип: Вектор символов
Значения: 'Port' | 'Dialog' | основной вектор ограничений, заданный как 3-элементный вектор
По умолчанию: 'Dialog'

Вторичный источник вектора ограничений, заданный как Port или Dialog.

  • Port - Задайте вторичный массив ограничений через C1b порт.

  • Dialog - Задайте 3-элементный вектор ограничения порта в прилагаемом текстовом поле (значение по умолчанию [0 1 0]).

После того, как основной вектор выравнивания выровнен с основным вектором ограничений, чтобы полностью определить поворот, блок пытается выровнять вторичный вектор выравнивания с вектором поворота. Вектор поворота должен быть вторичным вектором ограничений.

В то время как основное ограничение включено только для пользовательского режима указания, вторичное ограничение всегда включено.

Зависимости

Чтобы задать массив выравнивания портов в текстовом поле, установите этот параметр равным Dialog.

Программное использование

Параметры блоков: secondaryConstraintSrc |, когда secondaryConstraintSrc является 'Dialog', использовать secondaryConstraint чтобы задать вторичный вектор ограничений
Тип: Вектор символов
Значения: 'Port' | 'Dialog' | вторичный вектор ограничений, заданный как 3-элементный вектор
По умолчанию: 'Dialog'

Алгоритмы

расширить все

Блок Attitude Profile использует ориентированные на Землю и транспортные системы координат.

Введенный в R2020b