Exponenta Banner

gravitysphericalharmonic

Реализуйте сферическое гармоническое представление планетарной силы тяжести

свернуть все на странице

Синтаксис

[gx gy gz] = gravitysphericalharmonic(planet_coordinates)
[gx gy gz] = gravitysphericalharmonic(planet_coordinates,degree)
[gx gy gz] = gravitysphericalharmonic(planet_coordinates,model)
[gx gy gz] = gravitysphericalharmonic(planet_coordinates,model,degree)
[gx gy gz] = gravitysphericalharmonic(planet_coordinates,model,degree,action)
[gx gy gz] = gravitysphericalharmonic(planet_coordinates,'Custom',degree,{datafile dfreader},action)

Описание

Планетарная модель по умолчанию

пример

[gx gy gz] = gravitysphericalharmonic(planet_coordinates) реализует математическое представление сферической гармонической планетарной силы тяжести на основе планетарного гравитационного потенциала. Эта функция вычисляет массивы значений силы тяжести N в x - оси, y - оси, и z - ось Сосредоточенных Планетой Зафиксированных Планетой координат для планеты. Функция выполняет эти вычисления с помощью planet_coordinates, M-by-3 массив Сосредоточенных Планетой Зафиксированных Планетой координат.

[gx gy gz] = gravitysphericalharmonic(planet_coordinates,degree) использует степень, и закажите тот degree задает.

Заданная планетарная модель

пример

[gx gy gz] = gravitysphericalharmonic(planet_coordinates,model) реализует математическое представление для планетарной модели, model.

[gx gy gz] = gravitysphericalharmonic(planet_coordinates,model,degree) использует степень, и закажите тот degree задает. model задает планетарную модель.

[gx gy gz] = gravitysphericalharmonic(planet_coordinates,model,degree,action) использует заданный action когда введенный вне области значений.

Пользовательская планетарная модель

пример

[gx gy gz] = gravitysphericalharmonic(planet_coordinates,'Custom',degree,{datafile dfreader},action) реализует математическое представление для пользовательской планеты модели. datafile задает планетарную модель. dfreader задает читателя для datafile.

Примеры

свернуть все

Вычислите силу тяжести в оси X на экватор на поверхности Земли. Этот пример использует значение по умолчанию 120 моделей степени EGM2008 с действиями предупреждения значения по умолчанию.

gx = gravitysphericalharmonic([-6378.137e3 0 0])
gx =

    9.8143

Вычислите силу тяжести на уровне 25 000 м по Южному полюсу Земли. Этот пример использует 70 моделей степени EGM96 с ошибочными действиями.

[gx, gy, gz] = gravitysphericalharmonic([0 0 -6381.751e3],'EGM96','Error')
gx =
     0

gy =
     0

gz =
    9.7552

Вычислите силу тяжести на уровне 15 000 м по экватору и 11 000 м по Северному полюсу. Этот пример использует 30-ю модель порядок GMM2B Mars с предупреждением действий.

p  = [2412.648e3 -2412.648e3 0; 0 0 3397.2e3];
[gx, gy, gz] = gravitysphericalharmonic(p,'GMM2B',30,'Warning')
gx =
   -2.6085
         0

gy =
    2.6073
         0

gz =
    0.0000
   -3.6895

Вычислите силу тяжести на уровне 25 000 метров по Южному полюсу Земли с помощью 120-го порядка модель EIGEN-GL04C Earth с предупреждением действий.

p = [0 0 -6381.751e3];
[gx, gy, gz] = gravitysphericalharmonic( p,'EIGENGL04C', ...
120,'Warning')
gx =
     0

gy =
     0

gz =
    9.7552

Вычислите силу тяжести на уровне 15 000 м по экватору и 11 000 м по Северному полюсу. Этот пример использует 60-ю степень пользовательская планетарная модель без действий.

p = [2412.648e3 -2412.648e3 0; 0 0 3397e3];
[gx, gy, gz] = gravitysphericalharmonic(p,'Custom',60, ...
{'GMM2BC80_SHA.txt' @astReadSHAFile},'None')
gx =
   -2.6079
         0

gy =
    2.6067
         0

gz =
    0.0002
   -3.6902

Входные параметры

свернуть все

Планета координирует в виде M-by-3 массив Сосредоточенных Планетой Зафиксированных Планетой координат в метрах. z - ось положительна к Северному полюсу. Если model 'EGM2008' или 'EGM96' (Земля), координаты планеты являются координатами ECEF.

Типы данных: double

Планетарная модель в виде одного из этих значений.

Планетарная модельПланета
'EGM2008'

Заземлите Гравитационную Модель 2008. Координаты планеты являются ECEF (WGS84).

'EGM96'

Заземлите Гравитационную Модель 1996. Координаты планеты являются ECEF (WGS84).

'LP100K'

100-я модель Moon степени.

'LP165P'

165-я модель Moon степени.

'GMM2B'

Годдард ударил модель 2B.

'Custom'

Пользовательская планетарная модель, которую вы задаете в datafile.

Примечание

Чтобы развернуть пользовательскую планетарную модель, явным образом включайте пользовательские данные и файлы читателя к MATLAB® Compiler™ (mcc) команда при компиляции. Например:

MCC-m mycustomsphericalgravityfunction...
- customDataFile-a customReaderFile

Для других планетарных моделей используйте MATLAB Compiler, как обычно.

Для получения дополнительной информации см. 'Пользовательский'.

'EIGENGL04C'

Объединенная Наземная полевая модель EIGEN-GL04C силы тяжести.

При введении большого массива PCPF и значения высокой степени, вы можете получить ошибку из памяти. Для получения дополнительной информации о предотвращении ошибок из памяти в среде MATLAB, смотрите Твердость “Из Памяти” Ошибки.

При введении большого массива PCPF вы можете получить максимальное матричное ограничение размера. Чтобы определить самую большую матрицу или массив, который можно создать в среде MATLAB для платформы, см. Производительность и память.

Типы данных: char | string

Степень и порядок гармонической силы тяжести в виде скаляра.

Планетарная модельСтепень и порядок

'EGM2008'

Максимальная степень и порядок 2159.

Степень по умолчанию и порядок равняются 120.

'EGM96'

Максимальная степень и порядок 360.

Степень по умолчанию и порядок равняются 70.

'LP100K'

Максимальная степень и порядок равняются 100.

Степень по умолчанию и порядок равняются 60.

'LP165P'

Максимальная степень и порядок равняются 165.

Степень по умолчанию и порядок равняются 60.

'GMM2B'

Максимальная степень и порядок равняются 80.

Степень по умолчанию и порядок равняются 60.

'Custom'

Максимальная степень является степенью по умолчанию и порядком. Для получения дополнительной информации см. 'Пользовательский'.

'EIGENGL04C'

Максимальная степень и порядок 360.

Степень по умолчанию и порядок равняются 70.

При введении большого массива PCPF и значения высокой степени, вы можете получить ошибку из памяти. Для получения дополнительной информации о предотвращении ошибок из памяти в среде MATLAB, см. Производительность и память.

При введении большого массива PCPF вы можете получить максимальное матричное ограничение размера. Чтобы определить самую большую матрицу или массив, который можно создать в среде MATLAB для платформы, см. Производительность и память.

Типы данных: char | string

Пользовательские планетарные определения модели в виде 'Custom'. Задайте планетарные определения модели с файлом данных определений и сопроводительным читателем. Для получения дополнительной информации смотрите файл данных dfreader.

Типы данных: char | string

Пользовательский планетарный файл определений модели и читатель в виде вектора. datafile должен содержать эти переменные.

ПеременнаяОписание
Re

Скаляр планеты экваториальный радиус в метрах (м)

GM

Скаляр планетарного гравитационного параметра в метрах, возведенных в куб в секунду, придал квадратную форму (m3S2)

degree

Скаляр максимальной степени

C

(degree +1) (degree +1) матрица, содержащая, нормировала сферическую гармоническую содействующую матрицу, C

S

(degree +1) (degree +1) матрица, содержащая, нормировала сферическую гармоническую содействующую матрицу, S

Считать datafile, задайте функцию MATLAB в dfreader параметр. Файл читателя, который вы задаете, зависит от типа файла datafile.

Тип файла данныхОписание

Файл MATLAB

Задайте MATLAB load функция, например, @load.

Другой тип файла

Задайте пользовательскую функцию читателя MATLAB. Для примеров пользовательских функций читателя смотрите astReadSHAFile.m и astReadEGMFile.m. Отметьте порядок выходной переменной в этих файлах.

Пример: {'GMM2BC80_SHA.txt' @astReadSHAFile}

Типы данных: double

Действие для входа из области значений в виде:

  • 'Error' — Выводит предупреждение и указывает, что вход вне области значений.

  • 'Warning' — Ошибка отображений и указывает, что вход вне области значений.

  • 'None' — Не выводит предупреждение или ошибку.

Типы данных: char | string

Выходные аргументы

свернуть все

Значения силы тяжести в x - ось Сосредоточенных Планетой Зафиксированных Планетой координат, возвращенных как массив значений силы тяжести M в метрах в секунду, придали квадратную форму (m/s2).

Значения силы тяжести в y - ось Сосредоточенных Планетой Зафиксированных Планетой координат, возвращенных как массив значений силы тяжести M в метрах в секунду, придали квадратную форму (m/s2).

Значения силы тяжести в z - ось Сосредоточенных Планетой Зафиксированных Планетой координат, возвращенных как массив значений силы тяжести M в метрах в секунду, придали квадратную форму (m/s2).

Ограничения

  • Функция исключает центробежные эффекты планетарного вращения и эффекты прецессирующей системы координат.

  • Сферическая гармоническая модель силы тяжести допустима для радиальных положений, больше, чем планета экваториальный радиус. Несущественные ошибки могут произойти для радиальных положений рядом или в планетарной поверхности. Сферическая гармоническая модель силы тяжести не допустима для радиальных положений меньше, чем планетарная поверхность.

Советы

  • При введении большого массива PCPF и значения высокой степени, вы можете получить ошибку из памяти. Для получения дополнительной информации о предотвращении ошибок из памяти в среде MATLAB, см. Производительность и память.

  • При введении большого массива PCPF вы можете получить максимальное матричное ограничение размера. Чтобы определить самую большую матрицу или массив, который можно создать в среде MATLAB для платформы, см. Производительность и память.

Ссылки

[1]] Готтлиб, R. G. "Быстрая сила тяжести, сила тяжести Partials, нормированная сила тяжести, крутящий момент градиента силы тяжести и магнитное поле: деривация, код и данные". Технический отчет отчет 188243 подрядчика НАСА. Хьюстон: НАСА Линдон Б. Космический центр имени Джонсона, февраль 1993.

[2] Vallado, Дэвид А. Основные принципы астродинамики и приложений. Нью-Йорк: McGraw-Hill, 1997.

[3] Агентство по Отображению защиты. Мир министерства обороны Геодезическая Система 1984, Ее Определение и Отношение с Локальными Геодезическими Системами. TR 8350.2, 2-й редактор Фэрфакс, ВА: DMA, 1 сентября 1991.

[4] Konopliv, A. S. С. В. Асмэр, Э. Каррэнза, В. Л. Сджоджен и Д. Н. Юань. "Недавние Модели Силы тяжести в результате Лунной Миссии Разведчика, Икар" 150, № 1 (2001): 1–18.

[5] Lemoine, F. G. Д. Э. Смит, Д. Д. Роулэндс, М. Т. Цубер, Г. А. Нейман и Д. С. Чинн. "Улучшенное Решение Поля Силы тяжести Марса (GMM-2B) от Глобального Инспектора Марса". Журнал Геофизического Исследования 106, № E10 (25 октября 2001): 23359–23376.

[6] Кенион С., J. Фактор, Н. Павлис и С. Холмс. "К Следующей Земле Гравитационная Модель". Работа представила в Обществе Геофизиков Исследования 77-е Годовое собрание, Сан-Антонио, Техас, 23-28 сентября 2007.

[7] Pavlis, N.K., С. А. Холмс, С. К. Кенион и Дж. К. Фэктор. "Земля Гравитационная Модель до Степени 2160: EGM2008". Доклад, сделанный на Генеральной Ассамблее европейского Геофизического Объединения, Вены, Австрия, 13-18 апреля 2008.

[8] Grueber, T. и А. Кель. "Валидация Поля Силы тяжести EGM2008 с Выравниванием GPS и Океанографическими Исследованиями". Доклад, сделанный на Международном Симпозиуме IAG по Силе тяжести, Геоиду & наблюдению Земли, Ханье, Греция, 23-27 июня 2008.

[9] Förste, C., Flechtner и др., "Средняя Глобальная Полевая Модель Силы тяжести От Комбинации Спутниковых Данных о Поверхности Миссии и Altimetry/Gravmetry - EIGEN-GL04C". Геофизические Краткие обзоры 8, 03462, 2006 Исследования.

[10] Выступ, K. A. "Автономная Навигация в Орбитах Точки Колебания". Доктор философии diss. Университет Колорадо, Валуна, 2007.

[11] Коломбо, Численные методы Оскара Л. для Гармонического Анализа Сферы. Отчет № 310. Колумбус: Отдел Геодезической Науки в Университете штата Огайо, 1981.

[12] Коломбо, Оскар Л. "Глобальное Отображение Силы тяжести с Двумя Спутниками". Нидерланды Геодезическая Комиссия 7, № 3, Делфт, Нидерланды, 1984., Отчеты Отдела Геодезической Науки. Отчет № 310. Колумбус: Университет штата Огайо, март 1981.

[13] Джонс, Брэндон А. "Эффективные Модели для Оценки и Оценки Поля Силы тяжести". Доктор философии diss. Университет Колорадо, Валуна, 2010.

[14] Отчет Рабочей группы IAU/IAG на картографических координатах и вращательных элементах: 1991.

Смотрите также

| |

Введен в R2010a

Документация Aerospace Toolbox

Поддержка