Aerospace Toolbox

AGGIORNAMENTO IMPORTANTE

 

Aerospace Toolbox

Analizza e visualizza il moto di veicoli aerospaziali utilizzando standard e modelli di riferimento

 

Aerospace Toolbox fornisce strumenti e funzioni per analizzare la navigazione e l'ambiente di veicoli aerospaziali e visualizzare il loro volo utilizzando la normale strumentazione di bordo presente in un cockpit o un simulatore di volo. Inoltre, consente di importare i file Data Compendium (Datcom) direttamente in MATLAB® per rappresentare l’aerodinamica del veicolo e includere modelli di ambiente convalidati per atmosfera, gravità, vento, altezza geoidica e campo magnetico. Grazie alle operazioni integrate di matematica applicate all'ambito aerospaziale, al sistema di coordinate e alle trasformazioni spaziali è possibile valutare il moto e l'orientamento del velivolo. È possibile visualizzare il veicolo in volo direttamente da MATLAB con gli la normale strumentazione di bordo presente nella cabina di pilotaggio e utilizzando l’interfaccia predefinita del Simulatore di volo FlightGear.

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 esecuzione di calcoli relativi alla planata.    

Matematica dei quaternioni

Utilizza le funzioni integrate di matematica dei quaternioni per calcolare norma, modulo, logaritmo naturale, prodotto, divisione, inversa, potenza o esponenziale. Oppure, puoi interpolare tra due quaternioni utilizzando i metodi lineare, lineare sferico o normalizzazione lineare.

Astrium crea il primo collegamento ottico laser bidirezionale al mondo. 

Modelli di ambiente

Utilizza modelli di ambiente 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 campo magnetico

Calcola la gravità e il campo magnetico utilizzando i modelli standard quali World Geodetic System 1984, Earth Geopotential Model (EGM96) 1996 o i modelli magnetici mondiali (WMM) e scarica i dati delle effemeridi per calcolare l'altezza e le ondulazioni del geoide.

Esempio di altezza geoidica per il modello geopotenziale della Terra. 

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.

Esempio di utilizzo della funzione atmoshwm.

Visualizzazione del volo

Visualizza il moto di un veicolo aerospaziale utilizzando la strumentazione di bordo presente in un cockpit 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 velocità rispetto all'aria, velocità di salita e indicatori della temperatura dei gas di scarico (EGT), altimetro, orizzonte artificiale, indicatore di virata di virata e molto altro.

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.

Esempio di riproduzione dei dati di volo in FlightGear.

Effemeridi planetarie

Usa i dati delle effemeridi del sistema solare per calcolare la posizione e la velocità dei pianeti per una determinata data giuliana e per descrivere i moti di nutazione terrestre e di librazione della Luna.

Funzioni sui fenomeni celesti

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

Immagine dell’utilizzo delle effemeridi planetarie nella navigazione marittima, che illustra la spedizione del Kon-Tiki del 1947. 

Importare i file Datcom

Utilizza i coefficienti ottenuti dal Digital Data Compendium (Datcom) in base alle condizioni di volo e alla geometria del veicolo per stimarne la stabilità aerodinamica e le caratteristiche di controllo.

Dati Digital Datcom

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

Importazione di file Datcom.

Nuove funzionalità

Strumentazione di bordo

Visualizza le misure nelle finestre di figure UI utilizzando la strumentazione di bordo presente in una normale cabina di pilotaggio

Movimento polare

Calcola il movimento dell'asse di rotazione rispetto alla crosta terrestre secondo IAU2000A

Correzione per le velocità supersoniche

Converti tra velocità equivalente (EAS), calibrata (CAS) o vera (TAS)

Posizione del polo intermedio celeste

Calcola la regolazione in base alla posizione del polo intermedio celeste secondo IAU2000A 

Interfaccia di FlightGear

Include il supporto per la versione 2018.1 per gli oggetti del simulatore di volo

Vedi le note di rilascio per ulteriori informazioni su queste caratteristiche e sulle funzioni corrispondenti.

NASA SPHERES

For NASA, developing satellite trajectory optimization and control algorithms with MATLAB and related toolboxes is about twice as fast as developing them with languages that require everything to be coded from scratch.

Have Questions?

Contact Greg Drayer Andrade, Aerospace Blockset Technical Expert

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