Aerospace Toolbox

MISE A JOUR IMPORTANTE

 

Aerospace Toolbox

Analysez et visualisez le mouvement d'un véhicule aérospatial à l'aide de normes de référence et de modèles.

 

Aerospace Toolbox fournit des outils et fonctions permettant d'analyser la navigation et l'environnement des véhicules aérospatiaux, ainsi que de visualiser leur vol à l'aide d'instruments de cockpit standards ou d'un simulateur de vol. Il permet d'importer des fichiers Data Compendium (Datcom) directement dans MATLAB® afin de représenter l'aérodynamique d'un véhicule et d'intégrer des modèles d'environnement validés pour l'atmosphère, la gravité, le vent, la hauteur du géoïde et le champ magnétique. Vous pouvez évaluer le mouvement et l'orientation d'un véhicule à l'aide d'opérations mathématiques intégrées appliquées à l'aérospatiale, du système de coordonnées et des transformations spatiales. Vous pouvez visualiser le véhicule en vol directement depuis MATLAB, à l'aide d'instruments de cockpit standards et de l'interface au
simulateur de vol FlightGear préintégré.

Analyse du mouvement d'un véhicule

Analysez la dynamique de vol et le mouvement d'un véhicule dans MATLAB, à l'aide des transformations du système de coordonnées aérospatiales, des paramètres de vol et des mathématiques des quaternions.

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 (3DOM) et 6 (6DOM) degrés de liberté.

Exemple illustrant la superposition des données de vol simulées et réelles.    

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 illustrant le calcul du plané.    

Mathématiques des quaternions

Utilisez les fonctions intégrées des quaternions pour calculer leur norme, leur module, leur logarithme naturel, leur produit, leur division, leur inverse, leur puissance ou leur fonction exponentielle. Vous pouvez également interpoler entre deux quaternions à l'aide des méthodes linéaire, linéaire sphérique ou linéaire normalisée.

Astrium : création de la première liaison optique laser bidirectionnelle au monde entre un avion et un satellite de communication. 

Modèles d'environnement

Utilisez des modèles d'environnement validés afin de représenter les profils standards de gravité et de champ magnétique, d'obtenir les variables atmosphériques pour une altitude donnée et d'implémenter le modèle de vent horizontal de l'U.S. Naval Research Laboratory.

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 champ magnétique

Calculez la gravité et le champ magnétique en utilisant des modèles normalisés tels que World Geodetic System 1984, Earth Geopotential Model 1996 (EGM96) ou World Magnetic Models (WMM), et téléchargez des éphémérides pour calculer la hauteur et les ondulations du géoïde.

Exemple de hauteur du géoïde pour le modèle EGM (Earth Geopotential Model). 

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.

Exemple illustrant l'utilisation de la fonction atmoshwm.

Visualisation du vol

Visualisez le mouvement des véhicules aérospatiaux à l'aide d'instruments de vol standards et du simulateur de vol FlightGear.

Instruments de vol

Utilisez des instruments de vol standards 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, un contrôleur de virage, etc.

Consultation des données de test de vol préenregistrées ou des données de simulation.

Interface au 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.

Exemple illustrant la lecture des données de vol dans FlightGear.

Éphémérides planétaires

Utilisez les éphémérides du système solaire pour calculer la position et la vitesse des planètes pour une date julienne donnée, ainsi que pour décrire le mouvement de nutation de la Terre et de libration de la Lune.

Fonctions associées aux phénomènes célestes

Grâce aux coefficients de Chebyshev fournis 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 une date julienne donnée, ainsi que le mouvement de nutation de la Terre et de libration de la Lune.

Exemple illustrant la navigation marine à l'aide d'éphémérides planétaires, qui s'appuie sur l'expédition du Kon-Tiki de 1947. 

Importation de fichiers Datcom

Utilisez les coefficients obtenus à partir de Digital Data Compendium (Datcom) basés sur les conditions de vol et la géométrie d'un véhicule afin d'en estimer la stabilité aérodynamique et d'en contrôler les caractéristiques.

Données Digital Datcom

Importez des coefficients aérodynamiques à partir d'analyses statiques et dynamiques, puis transférez-les dans MATLAB en tant que tableau matriciel de structures contenant des informations sur un fichier de sortie Datcom.

Importation de fichiers Datcom.

Nouveautés

Instruments de vol

Affichez les mesures dans des fenêtres interactives à l'aide d'instruments de cockpit standards

Mouvement des pôles

Calculez le mouvement de l'axe de rotation par rapport à la croûte terrestre conformément au modèle IAU2000A

Correction de la vitesse supersonique

Convertissez en vitesse équivalente, étalonnée ou réelle

Emplacement du pôle céleste intermédiaire

Calculez l'ajustement en fonction de l'emplacement du pôle céleste intermédiaire conformément au modèle IAU2000A 

Interface àFlightGear

Inclut le support de la version 2018.1 via les objets de simulation de vol

Consultez les notes de version pour en savoir plus sur ces fonctionnalités et les fonctions correspondantes.

NASA SPHERES

Pour la NASA, le développement de l'optimisation de la trajectoire des satellites et des algorithmes de contrôle avec MATLAB et les toolboxes associées est environ deux fois plus rapide que le développement effectué dans des langages qui nécessitent de tout coder à partir de zéro.

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Contactez Greg Drayer Andrade, expert technique Aerospace Blockset

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