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NRLMSISE-00 Atmosphere Model

2001년 United States Naval Research Laboratory Mass Spectrometer and Incoherent Scatter Radar Exosphere에 대한 수학적 표현 구현

라이브러리:
Aerospace Blockset / Environment / Atmosphere

설명

NRLMSISE-00 Atmosphere Model 블록은 MSIS^® 클래스 모델에 속하는 2001년 United States Naval Research Laboratory Mass Spectrometer and Incoherent Scatter Radar Exosphere(NRLMSISE-00)에 대한 수학적 표현을 구현합니다. 이 블록은 지표면부터 하층 외기권(0~1,000,000미터)까지의 중성 대기 경험적 모델(neutral atmosphere empirical model)을 계산합니다. 이 계산을 위한 블록을 구성할 때, 500,000미터 이상 고도에서 위성의 항력에 영향을 미칠 수 있는 비정상적인 산소 농도도 고려할 수 있습니다.

제한 사항

이 블록에는 NRLMSISE-00 모델의 한계가 있습니다. 자세한 내용은 https://ccmc.gsfc.nasa.gov/를 참조하십시오.
이 블록은 0~1,000,000미터(1,000킬로미터) 사이의 고도에서만 유효합니다.
모델 생성에 사용된 F107 및 F107A 값은 1 AU에서의 전파 플럭스가 아니라, 지구와 태양 사이의 실제 거리에서 측정된 10.7 cm 전파 플럭스에 해당합니다. 이 사이트는 두 가지 유형의 값을 모두 제공합니다: https://www.ngdc.noaa.gov/stp/space-weather/solar-data/solar-features/solar-radio/noontime-flux/penticton/

포트

입력

모두 확장

Port_1 — 측지 위도, 경도 및 고도
3-요소 행렬

측지 위도(도 단위), 경도(도 단위) 및 고도(선택된 길이 단위)로서, 3-요소 행렬로 지정됩니다.

데이터형: double

Port_2 — 년
배열

N년으로, 배열로 지정됩니다.

데이터형: double

Port_3 — 일
배열

1년 중 N일(1부터 365 또는 366까지)로서, 배열로 지정됩니다.

데이터형: double

Port_4 — 초
배열

하루당 N초로, 세계시(UT: Universal Time)를 기준으로 하며 배열로 지정됩니다.

데이터형: double

Port_5 — 현지 겉보기 태양시
배열

N개의 현지 겉보기 태양시로, 시간 단위의 배열로 지정됩니다.

데이터형: double

Port_6 — 81일 평균 F10.7 플럭스
`150` (디폴트 값) | 배열

연중 일수(doy)를 기준으로 한 N개의 81일 이동 평균 F10.7 플럭스로, 배열로 지정됩니다.

데이터형: double

Port_7 — 일일 평균 F10.7 플럭스
`150` (디폴트 값) | 배열

지난 일(days) 동안의 N개 일일 F10.7 플럭스로, 배열로 지정됩니다.

데이터형: double

Port_8 — 자기 지수(magnetic index) 정보
N-by-7 배열

N-by-7 형식으로 지정된 자기 인덱스 정보. magneticIndex를 지정하는 경우, f107Average와 f107Daily도 함께 지정해야 합니다. 자기 지수 정보는 다음으로 구성됩니다:

일일 자기 지수 (AP)

현재 시간의 3시간 단위 AP

현재 시간으로부터 3시간 전의 3시간 단위 AP

현재 시간으로부터 6시간 전의 3시간 단위 AP

현재 시간으로부터 9시간 전의 3시간 단위 AP

현재 시간으로부터 12시간 전부터 33시간 전까지의 3시간 단위 AP 지수 8개 값의 평균

현재 시간으로부터 36시간 전부터 57시간 전까지의 3시간 단위 AP 지수 8개 값의 평균

80,000m 미만에서는 일일 자기 지수의 영향이 크지 않거나 명확히 밝혀지지 않았습니다. 그 결과, 이 블록은 디폴트 값을 4로 설정합니다. 기본적으로 다른 모든 지수는 0으로 설정합니다. 자세한 내용은 제한 사항의 제한 사항을 참조하십시오.

데이터형: double

Port_9 — 플래그
23개 요소의 배열

출력에 대한 특정 변형을 활성화하거나 비활성화하기 위해 21개의 요소로 구성된 배열로 지정된 플래그입니다.

필드	설명
`Flags(1)`	F10.7 effect on mean
`Flags(2)`	Independent of time
`Flags(3)`	Symmetrical annual
`Flags(4)`	Symmetrical semiannual
`Flags(5)`	Asymmetrical annual
`Flags(6)`	Asymmetrical semiannual
`Flags(7)`	Diurnal
`Flags(8)`	Semidiurnal
`Flags(9)`	Daily AP. If you set this field to -1, the block uses the entire matrix of magnetic index information (APH) instead of `APH(:,1)`
`Flags(10)`	All UT, longitudinal effects
`Flags(11)`	Longitudinal
`Flags(12)`	UT and mixed UT, longitudinal
`Flags(13)`	Mixed AP, UT, longitudinal
`Flags(14)`	Terdiurnal
`Flags(15)`	Departures from diffusive equilibrium
`Flags(16)`	All exospheric temperature variations
`Flags(17)`	All variations from 120,000 meter temperature (TLB)
`Flags(18)`	All lower thermosphere (TN1) temperature variations
`Flags(19)`	All 120,000 meter gradient (S) variations
`Flags(20)`	All upper stratosphere (TN2) temperature variations
`Flags(21)`	All variations from 120,000 meter values (ZLB)
`Flags(22)`	All lower mesosphere temperature (TN3) variations
`Flags(23)`	Turbopause scale height variations

데이터형: double

출력

모두 확장

Port_1 — 온도
N-by-2 배열

온도 값으로, 선택한 온도 단위의 N-by-2 배열 형태로 반환됩니다. 첫 번째 열에는 외기권 온도가, 두 번째 열에는 고도별 온도가 포함되어 있습니다.

데이터형: double

Port_2 — 밀도
N-by-9 배열

밀도 값으로, 선택한 밀도 단위의 N-by-9 배열 형태로 반환됩니다.

밀도	설명
`Density(1)`	He의 밀도
`Density(2)`	O의 밀도
`Density(3)`	N2의 밀도
`Density(4)`	O2의 밀도
`Density(5)`	Ar의 밀도
`Density(6)`	총 질량 밀도 `Density(6)`, 즉 총 질량 밀도는 He, O, N₂, O₂, Ar, H 및 N의 질량 밀도의 합으로 정의됩니다. 선택적으로, `Density(6)`에는 비정상 산소의 질량 밀도가 포함될 수 있으며, 이 경우 `Density(6)`은 항력에 대한 유효 총 질량 밀도가 됩니다.
`Density(7)`	H의 밀도
`Density(8)`	N의 밀도
`Density(9)`	비정상적인 산소 번호 밀도

데이터형: double

파라미터

모두 확장

Units — 입력 및 출력 단위
`Metric (MKS)` (디폴트 값) | `English`

입력 및 출력 단위는 다음과 같이 지정됩니다:

단위	온도	높이	밀도
`Metric (MKS)`	켈빈	미터	kg/m³, 일부 밀도는 1/m³으로 출력됨
`English`	랭킨	피트	lbm/ft³, 일부 밀도는 1/ft³로 출력됨

프로그래밍 방식 사용

블록 파라미터: units

유형: 문자형 벡터

값: 'Metric (MKS)' | 'English'

디폴트 값: 'Metric (MKS)'

Input local apparent solar time — 겉보기 태양시
`off` (디폴트 값) | `on`

현지 겉보기 태양을 시간 단위로 입력하려면 이 체크박스를 선택하십시오. 그렇지 않으면 블록은 디폴트 값을 입력합니다.

프로그래밍 방식 사용

블록 파라미터: 1st input

유형: 문자형 벡터

값: 'off' | 'on'

디폴트 값: 'off'

Input flux and magnetic index information — 전날의 일일 F10.7 플럭스 및 자기 지수 정보
`off` (디폴트 값) | `on`

이 체크박스를 선택하면 F10.7의 81일 평균값, 전날의 일일 F10.7 플럭스, 그리고 7가지 자기 지수 정보 배열을 입력할 수 있습니다(atmosnrlmsise00 함수의 aph 인수 참조). 그렇지 않은 경우, 이 블록은 F10.7 및 F10.7a에 대해서는 150를, 지자기 지수에 대해서는 [4, 0, 0, 0, 0, 0, 0]를 디폴트 값으로 입력합니다.

프로그래밍 방식 사용

블록 파라미터: flux_ap_input

유형: 문자형 벡터

값: 'off' | 'on'

디폴트 값: 'off'

Source for flags — 변형 플래그 출처
`Internal` (디폴트 값) | `External`

변형 플래그 소스로, Internal 또는 External로 지정됩니다. External를 지정하는 경우, 변형 플래그를 23개의 요소로 구성된 배열로 지정하십시오. Internal를 지정하면 플래그 소스는 블록 내부에 위치합니다.

종속성

Source for flags를 Internal로 설정하면 Flags 파라미터가 활성화됩니다.

프로그래밍 방식 사용

블록 파라미터: flags_input

유형: 문자형 벡터

값: 'Internal' | 'External'

디폴트 값: 'Internal'

Flags — 변형 플래그
`ones(1,23)` (디폴트 값)

변형 플래그로, 23개의 요소로 구성된 배열(ones(1,23))로 지정됩니다. 이 파라미터는 Source for flags의 값이 Internal일 때에만 적용됩니다. 필드에 대해 다음 값 중 하나를 지정할 수 있습니다. 각 필드의 디폴트 값은 1입니다.

0.0
출력에 미치는 해당 값의 영향을 제거합니다.
1.0
해당 값의 주요 항과 교차 항의 효과를 출력에 적용합니다.
2.0
해당 값의 교차 항의 효과만 출력에 적용합니다.

이 배열에는 다음과 같은 필드가 있습니다.

필드	설명
`Flags(1)`	F10.7 effect on mean
`Flags(2)`	Independent of time
`Flags(3)`	Symmetrical annual
`Flags(4)`	Symmetrical semiannual
`Flags(5)`	Asymmetrical annual
`Flags(6)`	Asymmetrical semiannual
`Flags(7)`	Diurnal
`Flags(8)`	Semidiurnal
`Flags(9)`	Daily AP. If you set this field to -1, the block uses the entire matrix of magnetic index information (APH) instead of `APH(:,1)`
`Flags(10)`	All UT, longitudinal effects
`Flags(11)`	Longitudinal
`Flags(12)`	UT and mixed UT, longitudinal
`Flags(13)`	Mixed AP, UT, longitudinal
`Flags(14)`	Terdiurnal
`Flags(15)`	Departures from diffusive equilibrium
`Flags(16)`	All exospheric temperature variations
`Flags(17)`	All variations from 120,000 meter temperature (TLB)
`Flags(18)`	All lower thermosphere (TN1) temperature variations
`Flags(19)`	All 120,000 meter gradient (S) variations
`Flags(20)`	All upper stratosphere (TN2) temperature variations
`Flags(21)`	All variations from 120,000 meter values (ZLB)
`Flags(22)`	All lower mesosphere temperature (TN3) variations
`Flags(23)`	Turbopause scale height variations

종속성

Source for flags를 Internal로 설정하면 Flags 파라미터가 활성화됩니다.

프로그래밍 방식 사용

블록 파라미터: flags

유형: 문자형 벡터

값: 'ones(1,23)'

디폴트 값: 'ones(1,23)'

Include anomalous oxygen number density in total mass density — 비정상적인 산소
`off` (디폴트 값) | `on`

지면에서 하층 외기권(0~1,000,000미터)에 이르는 중성 대기 경험적 모델을 계산할 때 비정상적인 산소 농도를 반영하려면 이 체크박스를 선택하십시오. 이 수치를 고려하면 500,000미터 이상의 고도에서 위성의 공기 저항에 영향을 미칠 수 있습니다.

프로그래밍 방식 사용

블록 파라미터: oxygen_in

유형: 문자형 벡터

값: 'off' | 'on'

디폴트 값: 'off'

Action for out-of-range input — 범위를 벗어난 블록의 동작
`None` (디폴트 값) | `Warning` | `Error`

범위를 벗어난 블록의 동작으로, 다음과 같이 지정됩니다:

동작	설명
`None`	아무런 조치를 취하지 않습니다.
`Warning`	진단 뷰어에 경고가 표시되고 모델 시뮬레이션이 계속됩니다.
`Error` (디폴트 값)	진단 뷰어에서 오류가 발생하여 모델 시뮬레이션이 중지됩니다.

프로그래밍 방식 사용

블록 파라미터: action

유형: 문자형 벡터

값: 'None' | 'Warning' | 'Error'

디폴트 값: 'Warning'

확장 기능

모두 확장

C/C++ 코드 생성
Simulink® Coder™를 사용하여 C 코드나 C++ 코드를 생성할 수 있습니다.

버전 내역

R2007b에 개발됨

참고 항목

CIRA-86 Atmosphere Model | COESA Atmosphere Model | Solar Flux and Geomagnetic Index | ISA Atmosphere Model

NRLMSISE-00 Atmosphere Model

설명

제한 사항

포트

입력

Port_1 — 측지 위도, 경도 및 고도 3-요소 행렬

Port_2 — 년 배열

Port_3 — 일 배열

Port_4 — 초 배열

Port_5 — 현지 겉보기 태양시 배열

Port_6 — 81일 평균 F10.7 플럭스 150 (디폴트 값) | 배열

Port_7 — 일일 평균 F10.7 플럭스 150 (디폴트 값) | 배열

Port_8 — 자기 지수(magnetic index) 정보 N-by-7 배열

Port_9 — 플래그 23개 요소의 배열

출력

Port_1 — 온도 N-by-2 배열

Port_2 — 밀도 N-by-9 배열

파라미터

Units — 입력 및 출력 단위 Metric (MKS) (디폴트 값) | English

프로그래밍 방식 사용

Input local apparent solar time — 겉보기 태양시 off (디폴트 값) | on

프로그래밍 방식 사용

Input flux and magnetic index information — 전날의 일일 F10.7 플럭스 및 자기 지수 정보 off (디폴트 값) | on

프로그래밍 방식 사용

Source for flags — 변형 플래그 출처 Internal (디폴트 값) | External

종속성

프로그래밍 방식 사용

Flags — 변형 플래그 ones(1,23) (디폴트 값)

종속성

프로그래밍 방식 사용

Include anomalous oxygen number density in total mass density — 비정상적인 산소 off (디폴트 값) | on

프로그래밍 방식 사용

Action for out-of-range input — 범위를 벗어난 블록의 동작 None (디폴트 값) | Warning | Error

프로그래밍 방식 사용

확장 기능

C/C++ 코드 생성 Simulink® Coder™를 사용하여 C 코드나 C++ 코드를 생성할 수 있습니다.

버전 내역

참고 항목

외부 웹사이트

Port_1 — 측지 위도, 경도 및 고도
3-요소 행렬

Port_2 — 년
배열

Port_3 — 일
배열

Port_4 — 초
배열

Port_5 — 현지 겉보기 태양시
배열

Port_6 — 81일 평균 F10.7 플럭스
`150` (디폴트 값) | 배열

Port_7 — 일일 평균 F10.7 플럭스
`150` (디폴트 값) | 배열

Port_8 — 자기 지수(magnetic index) 정보
N-by-7 배열

Port_9 — 플래그
23개 요소의 배열

Port_1 — 온도
N-by-2 배열

Port_2 — 밀도
N-by-9 배열

Units — 입력 및 출력 단위
`Metric (MKS)` (디폴트 값) | `English`

Input local apparent solar time — 겉보기 태양시
`off` (디폴트 값) | `on`

Input flux and magnetic index information — 전날의 일일 F10.7 플럭스 및 자기 지수 정보
`off` (디폴트 값) | `on`

Source for flags — 변형 플래그 출처
`Internal` (디폴트 값) | `External`

Flags — 변형 플래그
`ones(1,23)` (디폴트 값)

Include anomalous oxygen number density in total mass density — 비정상적인 산소
`off` (디폴트 값) | `on`

Action for out-of-range input — 범위를 벗어난 블록의 동작
`None` (디폴트 값) | `Warning` | `Error`

C/C++ 코드 생성
Simulink® Coder™를 사용하여 C 코드나 C++ 코드를 생성할 수 있습니다.