Aerospace Toolbox

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Analisi e visualizzazione del moto di veicoli aerospaziali utilizzando standard e modelli di riferimento

Inizia ora:

Analisi del moto dei veicoli

Analizza la dinamica del volo e il moto dei veicoli in MATLAB utilizzando le trasformazioni dei sistemi di coordinate aerospaziali, i parametri di volo e la matematica dei quaternioni.

Trasformazioni dei sistemi di coordinate

Utilizza le funzioni del sistema di coordinate per standardizzare le unità nei dati che descrivono la dinamica e il moto del volo, trasforma le rappresentazioni spaziali e i sistemi di coordinate e descrivi il comportamento dei corpi a tre e sei gradi di libertà.

Esempio di sovrapposizione di dati di volo di simulazione e reali.

Parametri di volo

Utilizza le funzioni per stimare i parametri di volo aerodinamici, quali velocità rispetto all'aria, angoli di incidenza e di derapata, numero di Mach e rapporti tra pressione relativa, densità e temperatura.

Esempio di calcoli per massimizzare la distanza percorribile in planata.

Matematica dei quaternioni

Utilizza le funzioni integrate per calcolare norma, modulo, logaritmo naturale, prodotto, divisione, inversa, potenza o esponenziale del quaternione. Interpola tra due quaternioni utilizzando i metodi lineare, lineare sferico o normalizzazione lineare.

Astrium crea il primo collegamento ottico laser bidirezionale al mondo.

Controlli e analisi della stabilità dell'aeromobile

Utilizza i coefficienti ottenuti da Data Compendium (DATCOM) basati sulle condizioni di volo e la geometria del veicolo per creare oggetti di aeromobile ad ala fissa, stimare la stabilità aerodinamica e le caratteristiche di controllo ed eseguire analisi numeriche.

Aeromobile ad ala fissa

Importando i file USAF Digital DATCOM, è possibile creare un oggetto di aeromobile ad ala fissa con stati personalizzati ed eseguire analisi di linearizzazione e stabilità statica in MATLAB.

Risposta dinamica di un aeromobile ad ala fissa in cui la risposta prevista si basa sull'analisi di stabilità statica.

Dati DATCOM

Importa i coefficienti aerodinamici da analisi statiche e dinamiche e trasferiscili in MATLAB come array di celle di strutture contenenti informazioni su un file di output DATCOM.

Importazione di file DATCOM.

Analisi delle missioni di piccoli satelliti

Modella e visualizza i satelliti in orbita e calcola l'accesso alla linea di vista con le stazioni di terra utilizzando l'oggetto satelliteScenario. Utilizza i dati delle effemeridi del sistema solare per calcolare la posizione e la velocità dei pianeti per una determinata data giuliana.

Visualizzazione di uno scenario di satelliti in 3D.

Effemeridi planetarie

Con i coefficienti di Chebyshev ottenuti dal Jet Propulsion Laboratory della NASA, è possibile usare MATLAB per calcolare la posizione e la velocità dei corpi del sistema solare rispetto a un oggetto centrale specificato per una determinata data giuliana, così come la nutazione della Terra e la librazione della Luna.

Stima dell’analemma solare.

Modelli ambientali

Utilizza modelli ambientali convalidati per rappresentare i profili standard di gravità e campo magnetico, ottenere le variabili atmosferiche per una data altitudine e implementare il modello orizzontale del vento dello United States Naval Research Laboratory.

Atmosfera

Utilizza modelli di ambiente convalidati, tra cui COSPAR International Reference Atmosphere 1986, COESA 1976, International Standard Atmosphere (ISA), Lapse Rate Atmosphere e il Lab Exosphere 2001 dello United States Naval Research Laboratory per rappresentare l’atmosfera terrestre.

Esempio di galleria del vento supersonica che utilizza il modello ISA.

Gravità e campi magnetici

Calcola gravità e campi magnetici utilizzando modelli standard. Le funzioni consentono di implementare i modelli geopotenziali della superficie terrestre, i modelli magnetici terrestri e il campo di riferimento geomagnetico internazionale, compresi EGM2008, WMM2020 e IGRF13. È anche possibile calcolare l'altezza e le ondulazioni in base ai dati del geoide scaricabili tramite Add-On Explorer.

Esempio di altezza geoidica per il modello geopotenziale della superficie terrestre. 

Vento

Utilizza la funzione del vento orizzontale per implementare il modello Horizontal Wind Model dello United States Naval Research Laboratory e calcola le componenti meridionali e zonali del vento per uno o più insiemi di dati geofisici.

Utilizzo della funzione atmoshwm per calcolare il modello di vento orizzontale calmo.

Visualizzazione del volo

Visualizza il moto di un veicolo aerospaziale utilizzando la strumentazione di bordo presente in una cabina di pilotaggio standard e il simulatore di volo FlightGear.

Strumentazione di bordo

Utilizza la normale strumentazione di bordo presente nella cabina di pilotaggio in MATLAB per visualizzare le variabili di navigazione. Gli strumenti includono indicatori di velocità, tasso di salita e temperatura dei gas di scarico, così come un altimetro, un orizzonte artificiale e un coordinatore di virata.

Verifica di dati di simulazione o di test di volo pre-registrati.

Interfaccia del simulatore di volo

L'oggetto di animazione per FlightGear consente di visualizzare i dati di volo e il moto del veicolo in un ambiente tridimensionale.

Riproduzione dei dati di volo in FlightGear.