Fixed-Wing Point Mass

Объединяйтесь четвертый - или шестой порядок указывают массовые уравнения движения в скоординированном рейсе

  • Библиотека:
  • Aerospace Blockset / уравнения Движения / Указывает Массу

    UAV Toolbox / Алгоритмы

  • Fixed-Wing Point Mass block

Описание

Блок Fixed-Wing Point Mass объединяется четвертый - или шестой порядок указывают массовые уравнения движения в скоординированном рейсе.

Ограничения

  • Плоская Наземная система координат рассматривается инерционной, приближение, которое позволяет силам из-за движения Земли относительно "фиксированных звезд" быть пропущенными.

  • Блок принимает, что существует полностью скоординированный рейс, то есть, нет никакой силы стороны (оси ветра), и занос всегда является нулем.

Порты

Входной параметр

развернуть все

Поднимитесь в виде скаляра в модулях силы.

Типы данных: double

Перетащите в виде скаляра в модулях силы.

Типы данных: double

Вес в виде скаляра в модулях силы.

Типы данных: double

Толкайте в виде скаляра в модулях силы.

Типы данных: double

Угол угла тангажа относительно массы воздуха в виде скаляра в радианах.

Типы данных: double

Угол крена в виде скаляра в радианах.

Типы данных: double

Угол нападения в виде скаляра в радианах.

Типы данных: double

Вектор ветра в направлении, в которое масса воздуха перемещается в виде трехэлементного вектора.

Типы данных: double

Вывод

развернуть все

Пошлите авиапочтой, возвращенный как скаляр.

Типы данных: double

Скорость относительно земли по Земле (скорость движения по земле), возвращенный как скаляр.

Типы данных: double

Вектор скорости относительно массы воздуха, возвращенной как трехэлементный вектор.

Типы данных: double

Вектор скорости относительно Земли с [North East Down] ориентация, возвращенная как трехэлементный вектор.

Зависимости

Чтобы включить этот порт, установите Reference frame orientation на [North East Down].

Типы данных: double

Вектор скорости относительно Земли с [East North Up] ориентация, возвращенная как трехэлементный вектор.

Зависимости

Чтобы включить этот порт, установите Reference frame orientation на [East North Up].

Типы данных: double

Радиус-вектор относительно Земли с [North East Down] ориентация, возвращенная как трехэлементный вектор.

Зависимости

Чтобы включить этот порт, установите Reference frame orientation на [North East Down].

Типы данных: double

Радиус-вектор относительно Земли с [East North Up] ориентация, возвращенная как трехэлементный вектор.

Зависимости

Чтобы включить этот порт, установите Reference frame orientation на [East North Up].

Типы данных: double

Угол угла тангажа относительно массы воздуха, возвращенной как скаляр.

Типы данных: double

Угол угла тангажа относительно Земли, возвращенной как скаляр.

Типы данных: double

Угол рыскания относительно массы воздуха, возвращенной как скаляр.

Зависимости

Чтобы включить этот порт, установите Degrees of Freedom на 6th Order (Coordinated Flight).

Типы данных: double

Угол рыскания относительно Земли, возвращенной как скаляр.

Зависимости

Чтобы включить этот порт, установите Degrees of Freedom на 6th Order (Coordinated Flight).

Типы данных: double

Параметры

развернуть все

Модули ввода и вывода в виде следуют:

Модули

Силы

Скорость

Положение

Масса

Metric (MKS)

ньютоны

метры в секунду

метры

килограммы

English (velocity in ft/s)

фунты

ноги в секунду

футы

краткие заголовки

English (velocity in kts)

фунты

узлы

футы

краткие заголовки

Программируемое использование

Параметры блоков: units
Ввод: символьный вектор
Значения: 'Metric (MKS)' | 'English (velocity in ft/s)' | 'English (velocity in kts)'
Значение по умолчанию: 'Metric (MKS)'

Системы координат используются для входных портов и выходных портов в виде [East North Up] или [North East Down].

Программируемое использование

Параметры блоков: frame
Ввод: символьный вектор
Значения: '[East North Up]' | '[North East Down]'
Значение по умолчанию: '[North East Down]'

Степени свободы в виде 4th Order (Longitudinal) или 6th Order (Coordinated Flight).

Программируемое использование

Параметры блоков: order
Ввод: символьный вектор
Значения: '4th Order (Longitudinal)' | '6th Order (Coordinated Flight)'
Значение по умолчанию: '6th Order (Coordinated Flight)'

Начальный Восток (Земля) местоположение в [North East Down] ориентация в виде скаляра.

Зависимости

Спецификация направления этого параметра зависит от установки Reference frame orientation и Degrees of Freedom:

Начальная буква crossrangeОриентация системы координатСтепени свободы

Восток

[Северо-восток вниз]

6-й порядок (скоординированный рейс)

Север

[Восточный север]

6-й порядок (скоординированный рейс)

Программируемое использование

Параметры блоков: east
Ввод: символьный вектор
Значения: скаляр
Значение по умолчанию: '0'

Начальный Север (Земля) downrange массы точки в виде скаляра.

Зависимости

Спецификация направления этого параметра зависит от установки Reference frame orientation и Degrees of Freedom:

Начальная буква downrangeОриентация системы координатСтепени свободы

Север

[Северо-восток вниз]

6-й порядок (скоординированный рейс)

Север

[Северо-восток вниз]

4-й (Продольный) Порядок

Восток

[Восточный север]

6-й порядок (скоординированный рейс)

Восток

[Восточный север]

4-й (Продольный) Порядок

Программируемое использование

Параметры блоков: north
Ввод: символьный вектор
Значения: скаляр
Значение по умолчанию: '0'

Начальная высота массы точки в виде скаляра.

Программируемое использование

Параметры блоков: altitude
Ввод: символьный вектор
Значения: скаляр
Значение по умолчанию: '0'

Начальная скорость полета массы точки в виде скаляра.

Программируемое использование

Параметры блоков: 'airspeed'
Ввод: символьный вектор
Значения: скаляр
Значение по умолчанию: '50'

Начальный угол угла тангажа массы точки в виде скаляра.

Программируемое использование

Параметры блоков: gamma
Ввод: символьный вектор
Значения: скаляр
Значение по умолчанию: '0'

Начальный угол рыскания массы точки в виде скаляра.

Зависимости

Чтобы включить этот параметр, установите Degrees of Freedom на 6th Order (Coordinated Flight).

Программируемое использование

Параметры блоков: chi
Ввод: символьный вектор
Значения: скаляр
Значение по умолчанию: '0'

Масса массы точки в виде скаляра.

Программируемое использование

Параметры блоков: mass
Ввод: символьный вектор
Значения: скаляр
Значение по умолчанию: '10'

Алгоритмы

Интегрированные уравнения движения для массы точки:

V˙=(TcosαDWsinγai)/mγ˙a=((L+Tsinα)cosμWcosγai)/(mV)X˙e=Va+Vw

6-е уравнения порядка:

X˙a=((L+Tsinα)sinμ)/(mVcosγa)X˙a|East=VcosχacosγaX˙a|North=VsinχacosγaX˙a|Up=Vsinγa

4-е уравнения порядка:

χ˙a=0X˙a|East=VcosγaX˙a|North=0X˙a|Up=Vsinγa

где:

  • m Масса.

  • g Гравитационное ускорение.

  • W Вес (m *g).

  • L Снимите силу.

  • D Сила сопротивления.

  • T Толкайте силу.

  • α — Угол нападения.

  • μ — Угол наклона.

  • γai — Значение Input port для угла угла тангажа.

  • V Пошлите авиапочтой, как измерено на самолете, относительно массы воздуха. Это - также величина векторного Va.

  • V w — Устойчивый вектор ветра.

  • Индекс a — Для переменных, обозначает, что они относительно постоянно движущейся массы воздуха:

    • γ a — Угол угла тангажа.

    • χ a — Угол рыскания.

    • X a — Положение [восток, север].

  • e индекса — Плоская Земля инерционная система координат, таким образом, что так X e является положением на Земле после исправления X a для перемещения массы воздуха.

Дополнительные выходные параметры:

G=(Ve|East2+Ve|North2)γ=sin1(Ve|UpVe¯)χ=tan1(Ve|NorthVe|East)

где:

  • Обратная касательная с четырьмя квадрантами (atan2) вычисляет угол рыскания.

  • groundspeed, G, является скоростью по плоской Земле (2D проекция).

Расширенные возможности

Генерация кода C/C++
Генерация кода C и C++ с помощью Simulink® Coder™.

Введенный в R2021a
Для просмотра документации необходимо авторизоваться на сайте