Aerospace Toolbox propose des outils et des fonctions standardisés pour analyser le mouvement, la mission et l'environnement des véhicules aérospatiaux. Ceci inclut les opérations mathématiques appliquées à l'aérospatiale, les transformations de système de coordonnées et spatiales ainsi que les modèles d'environnement validés pour interpréter les données de vol. La toolbox offre également des outils de visualisation en 2D et en 3D ainsi que des instruments de cockpit standard pour l'observation du mouvement des véhicules.
Pour les véhicules aériens, vous pouvez importer des fichiers Data Compendium (DATCOM) directement dans MATLAB® afin de représenter l'aérodynamique des véhicules. L'aérodynamique peut être combinée avec des paramètres de référence pour définir la configuration et la dynamique de votre aéronef dans le cadre du design des systèmes de contrôle ainsi que l'analyse des qualités de vol.
Aerospace Toolbox vous permet de concevoir et d'analyser des scénarios comprenant des satellites et des stations sol. Vous pouvez propager des trajectoires de satellite depuis des éléments orbitaux ou des paramètres orbitaux à deux lignes, charger des éphémérides de satellites et de constellations, réaliser des tâches d'analyse de mission comme l'accès LOS (Line-Of-Sight) et visualiser le scénario en tant que trace au sol ou en tant que globe.
En savoir plus :
Transformations du système de coordonnées
Utilisez les fonctions du système de coordonnées pour standardiser les unités des données décrivant la dynamique et le mouvement du vol, transformer les représentations spatiales et les systèmes de coordonnées et décrire le comportement des corps à 3 et 6 degrés de liberté.
Paramètres de vol
Utilisez des fonctions pour estimer les paramètres aérodynamiques du vol tels que la vitesse anémométrique, les angles d'incidence et de dérapage, le nombre de Mach ainsi que les rapports de pression relative, de densité et de température.
Exemple de calcul de la meilleure finesse.
Mathématiques des quaternions
Utilisez les fonctions prédéfinies pour calculer la norme des quaternions, leur module, leur logarithme naturel, leur produit, leur division, leur inverse, leur puissance ou leur exponentielle. Interpolez entre deux quaternions à l'aide des méthodes linéaire, linéaire sphérique ou linéaire normalisée.
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Systèmes de contrôle de l'aéronef et analyse de stabilité
Utilisez les coefficients obtenus à partir du Data Compendium (DATCOM) et basés sur les conditions de vol et la géométrie du véhicule pour créer des objets aéronef à voilure fixe, estimer la stabilité aérodynamique et les caractéristiques des contrôles, et réaliser les analyses numériques.
Aéronef à voilure fixe
En important des fichiers USAF Digital DATCOM, vous pouvez créer des objets aéronef à voilure fixe avec des états personnalisés et réaliser une linéarisation ainsi qu'une analyse de la stabilité statique dans MATLAB.
Réponse dynamique d'un aéronef à voilure fixe avec la réponse attendue basée sur une analyse de stabilité statique.
Données DATCOM
Importez des coefficients aérodynamiques à partir d'analyses statiques et dynamiques, puis transférez-les dans MATLAB en tant que cell array de structures contenant des informations sur un fichier de sortie DATCOM.
Importation de fichiers DATCOM.
Analyse de mission d'un petit satellite
Modélisez et visualisez des satellites en orbite et calculez l'accès LOS (Line-Of-Sight) avec des stations sol en utilisant l'objet satelliteScenario. Utilisez les données des éphémérides du système solaire pour calculer la position et la vitesse des planètes pour un jour julien donné.
Scénarios de satellite
Créez des scénarios de satellite pour modéliser et visualiser des satellites et des constellations et réalisez des analyses de mission, comme calculer l'accès LOS avec des stations sol.
Visualisation d'un scénario de satellite avec 3D Viewer.
Éphémérides planétaires
Grâce aux coefficients de Chebyshev obtenus par le Jet Propulsion Laboratory (JPL) de la NASA, vous pouvez utiliser MATLAB pour calculer la position et la vitesse des corps du système solaire par rapport à un objet centré spécifié et pour un jour julien donné, ainsi que le mouvement de nutation de la Terre et de libration de la Lune.
Estimation de l'analemme du Soleil.
Atmosphère
Utilisez des modèles d'environnement validés, y compris le modèle CIRA (COSPAR International Reference Atmosphere) 1986, COESA 1976, ISA (International Standard Atmosphere), Lapse Rate Atmosphere et U.S. Naval Research Lab Exosphere 2001, pour représenter l'atmosphère terrestre.
Exemple de soufflerie supersonique utilisant le modèle ISA.
Gravité et champs magnétiques
Calculez la gravité et les champs magnétiques en utilisant des modèles standard. Les fonctions vous permettent d'intégrer les modèles EGM (Earth Geopotential Models), WMM (World Magnetic Models) et le champ géomagnétique international de référence (IGRF), tel que EGM2008, WMM2020 et IGRF13. Vous pouvez également calculer la hauteur et les ondulations basées sur les données de géoïde téléchargeables via le Add-On Explorer.
Vent
Utilisez la fonction de vent horizontal pour implémenter la routine du modèle de vent horizontal de l'U.S. Naval Research Laboratory et calculer les composantes méridionales et zonales du vent pour un ou plusieurs ensembles de données géophysiques.
Utilisation de la fonction atmoshwm pour calculer le modèle de vent horizontal calme.
Instruments de vol
Utilisez des instruments de vol standard dans MATLAB pour afficher les variables de navigation. Ces instruments incluent notamment des indicateurs de vitesse anémométrique, de vitesse ascensionnelle et de température de gaz d'échappement, un altimètre, un indicateur d'assiette et un contrôleur de virage.
Interface du simulateur de vol
L'objet d'animation pour FlightGear vous permet de visualiser les données de vol et le mouvement du véhicule dans un environnement en trois dimensions.
