Aerospace Toolbox proporciona herramientas y funciones para analizar la navegación y el entorno de vehículos aeroespaciales y visualizar su vuelo mediante instrumentos de cabina estándares o un simulador de vuelo. Le permite importar archivos de Data Compendium (Datcom) directamente en MATLAB® para representar la aerodinámica de los vehículos e incorporar modelos de entorno validados de atmósfera, gravedad, viento, altura sobre el geoide y campo magnético. Puede evaluar el movimiento y la orientación de los vehículos mediante las operaciones matemáticas aeroespaciales integradas y las transformaciones del sistema de coordenadas y espaciales. Puede visualizar el vehículo en vuelo directamente desde MATLAB con instrumentos de cabina estándares y mediante la interfaz prediseñada del simulador de vuelo FlightGear.
Análisis del movimiento de los vehículos
Analice la dinámica de vuelo y el movimiento de los vehículos en MATLAB mediante transformaciones del sistema de coordenadas aeroespaciales, parámetros de vuelo y matemática de cuaterniones.
Transformaciones del sistema de coordenadas
Utilice las funciones del sistema de coordenadas para estandarizar las unidades en los datos que describen la dinámica de vuelo y el movimiento, transformar las representaciones espaciales y los sistemas de coordenadas y describir el comportamiento de cuerpos de tres y seis grados de libertad.
Ejemplo de superposición de datos de vuelo simulados y reales.
Parámetros de vuelo
Utilice funciones para hacer una estimación de los parámetros de vuelo aerodinámicos, como la velocidad del aire, los ángulos de incidencia y deslizamiento lateral, el número Mach y las tasas de presión relativa, densidad y temperatura.
Ejemplo de realización de cálculos de planeo.
Matemática de cuaterniones
Utilice funciones de matemática de cuaterniones integradas para calcular su norma, módulo, logaritmo natural, producto, división, inversa, potencia o exponencial. O puede interpolar entre dos cuaterniones mediante métodos lineales, lineales esféricos o lineales normalizados.
Creación del primer enlace óptico láser bidireccional del mundo en Astrium.
Modelos de entorno
Utilice modelos de entorno validados para representar perfiles estándares de gravedad y campo magnético, obtener variables atmosféricas para una altitud determinada e implementar el modelo de viento horizontal del U.S. Naval Research Laboratory.
Atmósfera
Utilice modelos de entorno validados, incluidos la Atmósfera de referencia internacional de COSPAR de 1986, el modelo de COESA de 1976, la Atmósfera estándar internacional (ISA), la Atmósfera de tasa de caída y la Exoesfera del U.S. Naval Research Lab de 2001, para representar la atmósfera de la Tierra.
Ejemplo de túnel de viento supersónico con el modelo ISA.
Gravedad y campo magnético
Calcule la gravedad y el campo magnético utilizando modelos estándares, como el Sistema geodésico mundial de 1984, el Modelo geopotencial terrestre de 1996 (EGM96) o los Modelos magnéticos mundiales (WMM), y descargue datos de efemérides para calcular la altura sobre el geoide y las ondulaciones.
Ejemplo de altura sobre el geoide para el Modelo geopotencial terrestre.
Viento
Utilice la función de viento horizontal para implementar la rutina del modelo de viento horizontal del U.S. Naval Research Laboratory y calcule los componentes meridional y zonal del viento para uno o varios conjuntos de datos geofísicos.
Ejemplo de uso de la función atmoshwm.
Visualización de vuelo
Visualice el movimiento de los vehículos aeroespaciales mediante el uso de instrumentos de vuelo de cabina estándares y el simulador de vuelo FlightGear.
Instrumentos de vuelo
Utilice instrumentos de vuelo de cabina estándares en MATLAB para mostrar variables de navegación. Entre los instrumentos se incluyen indicadores de velocidad del aire, tasa de ascenso y temperatura del gas de escape, altímetro, horizonte artificial, coordinador de viraje y muchos otros.
Consulte datos pregrabados de pruebas de vuelo o de simulaciones.
Interfaz de simulador de vuelo
El objeto de animación para FlightGear le permite visualizar datos de vuelo y movimientos de vehículos en un entorno tridimensional.
Ejemplo de reproducción de datos de vuelo en FlightGear.
Efemérides planetarias
Utilice datos de efemérides del sistema solar para calcular la posición y velocidad de los planetas en una fecha concreta y describir los movimientos de nutación de la Tierra y libración de la Luna.
Funciones de fenómenos celestes
Con los coeficientes Chebyshev obtenidos del Jet Propulsion Laboratory de la NASA, puede utilizar MATLAB para calcular la posición y velocidad de cuerpos celestes del sistema solar en relación con un objeto central específico en una fecha concreta, así como la nutación de la Tierra y la libración de la Luna.
Imagen del ejemplo de navegación marítima con efemérides planetarias, que resume la expedición de Kon-Tiki de 1947.
Importe archivos de Datcom
Utilice los coeficientes obtenidos de Digital Data Compendium (Datcom) basados en las condiciones y geometría de vuelo de los vehículos para hacer estimaciones de su estabilidad aerodinámica y sus características de control.
Datos de Digital Datcom
Importe coeficientes aerodinámicos obtenidos de análisis estáticos y dinámicos y transfiéralos a MATLAB como un cell array de estructuras que contiene información sobre un archivo de salida de Datcom.
Importación de archivos de Datcom.
Funcionalidades más recientes
Instrumentos de vuelo en App Designer
Cree interfaces de usuario en MATLAB para aplicaciones aeroespaciales.
Movimiento polar
Calcule el movimiento del eje de rotación con respecto a la corteza terrestre conforme a IAU2000A
Corrección de la velocidad del aire supersónica
Convierta valores entre velocidad del aire equivalente, calibrada o real
Ubicación de los polos intermedios celestes
Calcule el ajuste con respecto a la ubicación de los polos intermedios celestes conforme a IAU2000A
Interfaz de FlightGear
Incluye soporte para la versión 2018.2 a través de objetos de simulador de vuelo.
Consulte las notas de la versión para saber los detalles sobre estas características y las funciones correspondientes.
Proyecto SPHERES de la NASA
Para la NASA, desarrollar algoritmos de optimización y control de trayectorias de satélites con MATLAB y las toolboxes relacionadas es casi el doble de rápido que si los desarrollan con lenguajes que requieren que todo se codifique desde cero.
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Póngase en contacto con Greg Drayer Andrade, experto técnico de Aerospace Blockset
