Aerospace Toolbox

참조 표준 및 모델을 사용하여 항공우주 비행체 운동을 분석하고 시각화할 수 있습니다.

Aerospace Toolbox는 항공우주 비행체의 운동, 임무, 환경을 분석하기 위한 표준 기반 툴과 함수를 제공합니다. 이 툴박스는 비행 데이터 해석을 위한 항공우주 수학 연산, 좌표계 및 공간 변환, 그리고 검증된 환경 모델을 포함합니다. 비행체 운동을 관측하기 위한 표준 조종석 계기와 2D 및 3D 시각화 툴도 있습니다.

비행체의 경우 DATCOM(Data Compendium) 파일을 MATLAB®으로 직접 가져와서 비행체의 공기역학을 표현할 수 있습니다. 공기역학에 참조 파라미터를 결합하여 제어 설계 및 비행성 분석을 위한 항공기 구성과 동특성을 정의할 수 있습니다.

Aerospace Toolbox를 사용하면 위성 및 지상국으로 구성된 시나리오를 설계하고 분석할 수 있습니다. 궤도 요소 또는 TLE(two-line element set) 파일로부터 위성 궤적을 전파하고, 위성 및 위성군 천체력을 불러오고, 가시선 액세스와 같은 임무 분석 작업을 수행하고, 시나리오를 지상 추적 또는 지구본으로 시각화할 수 있습니다.

시작하기:

비행체 운동 분석

MATLAB에서 항공우주 좌표계 변환, 비행 파라미터, 사원수 수학을 사용하여 비행체의 비행 동역학 및 운동을 분석할 수 있습니다.

좌표계 변환

좌표계 기능을 사용하여 비행 동역학과 운동을 나타내는 데이터 간 단위를 표준화하고, 공간 표현 및 좌표계를 변환하고, 3자유도 및 6자유도 기체의 운동을 나타낼 수 있습니다.

시뮬레이션과 실제 비행 데이터의 중첩 표시 예.

비행 파라미터

함수를 사용하여 대기속도, 붙임각과 옆미끄럼각, 마하수, 상대 압력, 밀도, 온도 비율 같은 공기역학적 비행 파라미터를 추정할 수 있습니다.

최대 활공 계산 수행의 예.

사원수 수학

내장 함수를 사용하여 사원수 노름, 법수, 자연 로그, 곱셈, 나눗셈, 역, 제곱 또는 지수를 계산할 수 있습니다. 선형, 구선형 또는 정규화 선형 방법을 사용하여 두 사원수 간에 보간할 수 있습니다.

Astrium에서 세계 최초로 개발한 양방향 레이저 광학 링크.

항공기 제어 및 안정성 분석

비행체의 비행 조건 및 형상을 기반으로 DATCOM(Data Compendium)에서 얻은 계수를 사용하여 고정익 항공기 객체를 만들고, 공기역학적 안정성과 제어 특성을 추정하고, 수치 해석을 수행할 수 있습니다.

고정익 항공기

USAF Digital DATCOM 파일을 가져와서 MATLAB에서 사용자 지정 상태로 고정익 항공기 객체를 만들고 선형화 및 정적 안정성 분석을 수행할 수 있습니다.

정적 안정성 분석에 따른 예상 응답을 사용한 고정익 항공기의 동적 응답.

DATCOM 데이터

정적 분석과 동적 분석에서 공기역학 계수를 가져와서 이를 DATCOM 출력 파일에 대한 정보를 포함하는 구조체로 구성된 셀형 배열로 MATLAB에 전송할 수 있습니다.

DATCOM 파일 가져오기.

소형 위성 임무 분석

satelliteScenario 객체를 사용하여 궤도상의 위성을 모델링 및 시각화하고 지상국과의 가시선 액세스를 계산할 수 있습니다. 태양계 천체력 데이터를 사용하여 주어진 율리우스 적일의 행성 위치와 속도를 계산할 수 있습니다.

위성 시나리오

위성 시나리오를 만들어서 위성 및 위성군을 모델링 및 시각화하고 지상국과의 가시선 액세스 계산과 같은 임무 분석을 수행할 수 있습니다.

3D 뷰어를 사용한 위성 시나리오의 시각화.

행성 천체력

NASA의 Jet Propulsion Laboratory에서 얻은 체비쇼프 계수를 사용하여 MATLAB에서 지구 장동과 달의 칭동뿐만 아니라 주어진 율리우스 적일에 지정된 중심 객체를 기준으로 한 태양계 천체의 상대적 위치와 속도를 계산할 수 있습니다.

태양의 아날렘마를 추정합니다.

환경 모델

검증된 환경 모델을 사용하여 표준 중력 및 자기장 프로파일을 나타내고, 주어진 고도에 대한 대기 변수를 구하고, 미국 해군 연구소의 수평풍 모델을 구현할 수 있습니다.

대기

COSPAR International Reference Atmosphere 1986, 1976 COESA, ISA(International Standard Atmosphere), Lapse Rate Atmosphere 및 2001 U.S. Naval Research Lab Exosphere 등의 검증된 환경 모델을 사용하여 지구의 대기를 나타낼 수 있습니다.

ISA 모델을 사용하는 초음속 풍동의 예.

중력 및 자기장

표준 모델을 사용하여 중력과 자기장을 계산할 수 있습니다. 함수를 통해 EGM2008, WMM2020, IGRF13 등의 Earth Geopotential Model, World Magnetic Model 및 International Geomagnetic Reference Field를 구현할 수 있습니다. 애드온 탐색기에서 지오이드 데이터를 다운로드하여 높이와 기복을 계산할 수도 있습니다.

지구중력장 모델에 대한 지오이드 높이의 예. 

바람

수평풍 함수를 사용하여 미국 해군 연구소의 수평풍 모델 루틴을 구현하고 하나 이상의 지구물리 데이터셋에 대한 바람의 남북풍 및 동서풍 성분을 계산합니다.

atmoshwm 함수를 사용하여 조용한 수평풍 모델을 계산합니다.

비행 시각화

표준 조종석 비행 계기와 FlightGear 비행 시뮬레이터를 사용하여 항공우주 비행체의 운동을 시각화할 수 있습니다.

비행 계기

MATLAB의 표준 조종석 비행 계기를 사용하여 항법 변수를 표시할 수 있습니다. 계기에는 대기속도계, 승강계, 배기가스 온도계, 고도계, 인공 지평선, 선회계 등이 있습니다.

사전 기록된 비행 테스트 데이터 또는 시뮬레이션 데이터 검토.

비행 시뮬레이터 인터페이스

FlightGear용 애니메이션 객체를 사용하여 3차원 환경에서 비행 데이터 및 비행체 운동을 시각화할 수 있습니다.

FlightGear에서 비행 데이터 재생하기.