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Wind Shear Model

급변풍 조건을 계산

• 

라이브러리:
Aerospace Blockset / Environment / Wind

설명

Wind Shear Model 블록은 항공우주 모델에 급변풍(wind shear)을 추가합니다. 이 구현은 군사 규격 MIL-F-8785C [1]에 제시된 수학적 표현을 기반으로 합니다.

포트

입력

h — 고도

스칼라

고도로, 지정된 단위의 스칼라로 지정됩니다.

데이터형: double

DCM — 방향 코사인 행렬

3×3 행렬

방향 코사인 행렬로, 평탄 지구 좌표를 바디 고정 좌표로 변환하는 3×3 행렬로 지정됩니다.

데이터형: double

출력

V_wind — 평균 풍속

3-요소 벡터

평균 풍속으로, DCM 입력과 동일한 바디 참조 좌표계에서의 3-요소 벡터로 반환되며, 이때 지정된 단위가 사용됩니다.

데이터형: double

파라미터

Units — 급변풍 단위

Metric (MKS) (디폴트 값) | English (Velocity in ft/s) | English (Velocity in kts)

급변풍 단위로 다음과 같이 지정됩니다:

단위	바람	고도
Metric (MKS)	미터/초	미터
English (Velocity in ft/s)	피트/초	피트
English (Velocity in kts)	노트	피트

프로그래밍 방식 사용

블록 파라미터: units

유형: 문자형 벡터

값: 'Metric (MKS)' | 'English (Velocity in ft/s)' | 'English (Velocity in kts)'

디폴트 값: 'Metric (MKS)'

Flight phase — 비행 단계

Category C - Terminal Flight Phase (디폴트 값) | Other

비행 단계는 다음과 같이 지정됩니다:

• Category C - Terminal Flight Phase(군사 규격 MIL-F-8785C에 명시된 것과 같음)

• Other

프로그래밍 방식 사용

블록 파라미터: phase

유형: 문자형 벡터

값: 'Category C - Terminal Flight Phase' | 'Other'

디폴트 값: 'Category C - Terminal Flight Phase'

Wind speed at 20 ft altitude (kts) — 풍속

15 (디폴트 값) | 스칼라

지상 6 m(20 ft) 높이에서 측정된 풍속으로, 스칼라로 지정됩니다.

프로그래밍 방식 사용

블록 파라미터: W_20

유형: 문자형 벡터

값: scalar

디폴트 값: '15'

Wind direction at 20 ft altitude (degrees clockwise from north) — 풍향

0 (디폴트 값) | 스칼라

지상 6m(20피트) 높이에서의 풍향으로, 지구 x-축(북쪽)을 기준으로 시계 방향으로 도(°) 단위의 스칼라 값으로 지정됩니다. 풍향은 바람이 불어오는 방향을 말합니다.

프로그래밍 방식 사용

블록 파라미터: Wdeg

유형: 문자형 벡터

값: scalar

디폴트 값: '0'

알고리즘

급변풍의 크기는 고도에 따른 평균 풍속 프로파일과 지상에서 20피트(6m) 높이에서 측정된 풍속을 바탕으로 다음 함수로 구할 수 있습니다.

$$u_w=W_{20}\frac{\ln \left(\frac{h}{z_0}\right)}{\ln \left(\frac{20}{z_0}\right)},3ft<h<1000ft$$

여기서 u_w는 평균 풍속, W₂₀은 고도 20피트에서 측정된 풍속, h는 고도, z₀은 카테고리 C 비행 단계에서는 0.15피트, 그 외 모든 비행 단계에서는 2.0피트에 해당하는 상수입니다. 참고문헌 [1]에 따르면, C류 비행 단계는 이륙, 접근 및 착륙을 포함하는 터미널 비행 단계로 정의됩니다.

평탄 지구 축 프레임에서 산출된 평균 풍속은 해당 블록에 입력된 방향 코사인 행렬(DCM)을 곱함으로써 바디 고정 축 좌표로 변환됩니다. 이 블록의 출력은 바디 고정 축에서의 평균 풍속입니다.

참고 문헌

[1] U.S. Military Specification MIL-F-8785C, November 5, 1980.

확장 기능

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

버전 내역

R2006a 이전에 개발됨

참고 항목

Discrete Wind Gust Model | Dryden Wind Turbulence Model (Continuous) | Dryden Wind Turbulence Model (Discrete) | Von Karman Wind Turbulence Model (Continuous)

도움말 항목

• NASA HL-20 Lifting Body Airframe