Моделируйте движение платформы
The phased.Platform Система object™ моделирует поступательное движение одной или нескольких платформ в пространстве. Платформа может быть целью, такое как транспортное средство или самолет, или гидроакустическим или радиолокационным передатчиком и приемником. Модель принимает, что платформа подвергается поступательному движению с постоянной скоростью или постоянным ускорением во время каждого шага симуляции. Положения и скорости всегда задаются в глобальной системе координат.
Чтобы смоделировать движущуюся платформу:
Определите и настройте свою платформу с помощью процедуры Конструкции.
Неоднократно вызывайте step метод перемещения платформы по пути, определяемому phased.Platform свойства.
Поведение step характерен для каждого объекта в тулбоксе.
Примечание
Начиная с R2016b, вместо использования step метод для выполнения операции, заданной системным объектом, можно вызвать объект с аргументами, как если бы это была функция. Для примера, y = step(obj,x) и y = obj(x) выполнять эквивалентные операции.
sPlat = phased.Platform создает платформу Системный объект, sPlat. Объект моделирует стационарную платформу с нулем положения в источнике и скорости.
sPlat = phased.Platform( создает объект, Name,Value)sPlat, с каждым заданным именем свойства, установленным на заданное значение. Можно задать 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 установлено на pos и Velocity установлено на vel. Для другого заданного свойства Names задано значение заданных значений. The pos и vel аргументы только для значения. Аргументы только для значений не требуют заданного имени, но интерпретируются в соответствии с их положениями аргументов. Чтобы задать любой аргумент только для значения, задайте все предыдущие аргументы только для значения.
Модель движения является либо постоянной скоростью, либо постоянным ускорением, либо пользовательской траекторией. Можно выбрать одну из двух моделей движения с помощью MotionModel свойство.
| Значение MotionModel | Использование |
|---|---|
'Velocity' | Если вы задаете Когда вы устанавливаете |
'Acceleration' | Когда вы устанавливаете Когда вы устанавливаете |
| 'Обычай' | Задайте движение платформы, используя ряд путевых точек в CustomTrajectory свойство. |
|
Модель движения объекта Модель движения объекта, заданная как По умолчанию: |
|
Начальное положение платформы Начальное положение платформы, заданное как действительный вектор-столбец 3 на 1 в виде По умолчанию: |
|
Начальная скорость платформы Начальная скорость платформы, заданная как реальный вектор-столбец 3 на 1 в виде Это свойство применяется только при установке По умолчанию: |
|
Источник данных о скорости Источник данных о скорости, заданный как один из Это свойство применяется, когда вы устанавливаете По умолчанию: |
|
Текущая скорость платформы Задайте текущую скорость платформы как реальный вектор-столбец 3 на 1 в виде Это свойство применяется, когда вы устанавливаете По умолчанию: |
|
Источник данных ускорения Источник данных ускорения, заданный как один из Это свойство применяется, когда вы устанавливаете По умолчанию: |
|
Ускорение работы платформы Задайте текущее ускорение платформы как реальный вектор-столбец 3 на 1 в форме Это свойство применяется, когда вы устанавливаете По умолчанию: |
|
Пользовательские путевые точки траектории. Пользовательские точки пути траектории, заданные как вещественный M -by- L матрица или M -by- L -by- N массив. M - количество путевых точек. L или 4, или 7.
Когда вы устанавливаете Чтобы включить это свойство, установите |
|
Режим механического сканирования Режим механического скана для платформы, заданный как |
|
Начальный угол скана платформы Начальный угол скана платформы, заданный как вектор 1-by- N, где N - количество платформ. Сканирование происходит в локальной системе координат платформы. The Пример: [30 40] |
|
Азимутальный пролет Диапазон угла азимута, заданный как матрица N-на-2, где N - количество платформ. Каждая строка матрицы задает область значений скана соответствующей платформы в форме |
|
Скан азимута Скан Азимута, заданная как 1-бай- N вектор, где N - количество платформ. Каждая запись в векторе является частотой скана азимута для соответствующей платформы. Значение по умолчанию является 10 градусов/секунду. Модули указаны в градусах/секунду. Чтобы включить это свойство, установите |
|
Начальные оси ориентации платформы Начальные оси ориентации платформы, заданные как действительная ортонормальная матрица 3 на 3 для одной платформы или как 3х3-бай- N вещественная матрица для нескольких платформ. Размерность N это количество платформ. Когда матрица ориентации 3 на 3, три столбца представляют оси локальной системы координат (xyz). Когда матрица ориентации 3х3-бай- N, для каждого индекса страницы получившаяся матрица 3х3 представляет оси локальной системы координат. По умолчанию: |
|
Выходные оси ориентации Чтобы получить оси мгновенной ориентации платформы, установите это свойство на По умолчанию: |
| сброс | Сбросьте платформу в начальное положение |
| шаг | Выходное положение тока, скорость и оси ориентации платформы |
| Общий для всех системных объектов | |
|---|---|
release | Разрешить изменение значения свойства системного объекта |
Создайте платформу в источник со скоростью (100,100,0) метров в секунду. Симулируйте движение платформы в течение двух временных шагов, принимая, 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 шага положение определяется своим начальным значением.
[pos,v] = step(sPlat,T); pos
pos = 3×1
0
0
0
При втором вызове шага положение изменяется.
[pos,v] = step(sPlat,T); pos
pos = 3×1
100
100
0
Начните с самолета, двигающегося со скоростью 150 км/ч по кругу радиуса 10 км и снижающегося одновременно со скоростью 20 м/сек. Вычислите движение самолета от его мгновенного ускорения как аргумент к step способ. Установите начальную ориентацию платформы в тождества, совпадающее с глобальной системой координат.
Настройка сценария
Задайте начальное положение и скорость самолета. Самолёт имеет наземную область значений 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;
Вычислите траекторию
Задайте ускорение объекта, перемещающегося по кругу в плоскости x-y. Ускорение v ^ 2/r к источнику.
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 конечной 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 источника 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
Этот пример показывает
Создайте путевые точки 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 платформы с движением, определенным с помощью путевых точек.
pltfm = phased.Platform('MotionModel','Custom','CustomTrajectory',wpts); tstep = .5; nsteps = 40; X = [];
Продвигайтесь платформу временных шагов за одну половину секунды;.
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