Системы координат позволяют вам отслеживать положение самолета или космического аппарата и ориентацию на пробеле. Системы координат Aerospace Toolbox основаны на этих базовых концепциях от геодезии, астрономии и физики. Для получения дополнительной информации о географической информации смотрите Mapping Toolbox.
Программное обеспечение Aerospace Toolbox использует right-handed (RH) системы Декартовой координаты. rightmost rule устанавливает xYZ последовательность осей координат.
inertial frame является не ускоряющейся системой координат движения. Свободно разговор, ускорение задано относительно удаленного космоса. В инерционной системе координат второй закон Ньютона (сила = масса X ускорений) содержит.
Строго заданный, инерционная система координат является членом набора всех систем координат, не ускоряющихся друг относительно друга. noninertial frame является любой системой координат, ускоряющейся относительно инерционной системы координат. Его ускорение, в целом, включает и поступательные и вращательные компоненты, приводящие к pseudoforces (pseudogravity, а также Coriolis и centrifugal forces).
Тулбокс моделирует Наземную форму (geoid) как сжатый сфероид, специальный тип эллипсоида с двумя более длинными равными осями (определение equatorial plane) и одна треть, немного короче (geopolar) ось симметрии. Экватор является пересечением экваториальной плоскости и Наземной поверхности. Географические полюса являются пересечением Наземной поверхности и геополярной оси. В общем случае геополярная Земля и оси вращения не идентична.
Широты параллельны экватору. Долготы параллельны геополярной оси. zero longitude или prime meridian проходят через Гринвич, Англия.
Программное обеспечение Aerospace Toolbox делает три стандартных приближения в определении систем координат относительно Земли.
Наземная поверхность или геоид являются сжатым сфероидом, заданным его более длинными экваториальными и более короткими геополярными осями. В действительности Земля немного деформирована относительно стандартного геоида.
Наземная ось вращения и экваториальная плоскость перпендикулярны, так, чтобы вращение и геополярные оси были идентичны. В действительности эти оси немного неправильно выравниваются, и экваториальные плоские колебания, когда Земля вращается. Этот эффект незначителен в большинстве приложений.
Единственный неинерционный эффект в зафиксированных Землей координатах происходит из-за Наземного вращения вокруг его оси. Это - вращение, геоцентрическая система. Тулбокс игнорирует Наземное движение вокруг Sun, движение Sun в Галактике и движение Галактики через космос. В большинстве приложений, только Наземные вопросы вращения.
Это приближение должно быть изменено для космического аппарата, отправленного в глубокий космос, то есть, вне Лунной Землей системы, и предпочтена гелиоцентрическая система.
Программное обеспечение Aerospace Toolbox использует стандартный геоид WGS-84, чтобы смоделировать Землю. Можно изменить экваториальную длину оси, выравнивание и уровень вращения.
Можно представлять движение космического аппарата относительно любого небесного тела, которое хорошо аппроксимировано сжатым сфероидом путем изменения сфероидального размера, выравнивания и уровня вращения. Если небесное тело вращается движущийся на запад (retrogradely), сделайте уровень вращения отрицательным.
[1] Методические рекомендации для атмосферного и систем координат транспортного средства космического полета, R-004-1992, ANSI/AIAA, февраль 1992.
[2] Роджерс, R. M. прикладная математика в интегрированных системах навигации, AIAA, Рестоне, Вирджиния, 2000.
[3] Стивенс, B. L., и Ф. Л. Льюис, Управление Самолетом, и Симуляция, 2-й редактор, Wiley-межнаука, Нью-Йорк, 2003.
[4] Томсон, W. T. Введение в Space Dynamics, John Wiley & Sons, Нью-Йорк, 1961/Дувр Публикация, Майнеола, Нью-Йорк, 1986.