Die Aerospace Toolbox bietet Tools und Funktionen für die Analyse der Navigation und der Umgebung von Luftfahrzeugen und für die Visualisierung ihres Flugs mithilfe von Standard-Cockpitinstrumenten oder einem Flugsimulator. Mit der Toolbox können Sie Dateien aus dem Data Compendium (Datcom) direkt in MATLAB® importieren, um die Aerodynamik von Luftfahrzeugen darzustellen. Außerdem können Sie validierte Umgebungsmodelle für Atmosphäre, Schwerkraft, Wind, Geoidhöhe und magnetische Felder einbinden. Sie können die Bewegung und Ausrichtung von Luftfahrzeugen mithilfe von integrierten mathematischen Operationen für den Luftfahrtbereich sowie Koordinatensystem- und räumlichen Transformationen ermitteln. Sie können das fliegende Luftfahrzeug direkt aus MATLAB visualisieren, indem Sie Standard-Cockpitinstrumente sowie die vorgefertigte Schnittstelle für den FlightGear-Flugsimulator verwenden.
Jetzt beginnen:
Koordinatensystemtransformationen
Verwenden Sie die Koordinatensystemfunktionen, um Einheiten in verschiedenen Flugdynamik- und Bewegungsdaten zu standardisieren, räumliche Darstellungen und Koordinatensysteme zu transformieren sowie das Verhalten von Flugzeugkörpern mit drei oder sechs Freiheitsgraden zu beschreiben.
Beispiel für das Überlagern simulierter und tatsächlicher Flugdaten.
Flugparameter
Verwenden Sie Schätzfunktionen für aerodynamische Flugparameter, wie Fluggeschwindigkeit, Einstell- und Schiebewinkel, Machzahl sowie Relativdruck-, Dichte- und Temperaturverhältnisse.
Beispiel für die Durchführung von Gleitflugberechnungen.
Quaternion-Mathematik
Verwenden Sie integrierte Quaternion-Funktionen für die Berechnung von Norm, Modul, natürlichem Logarithmus, Produkt, Quotienten, Inverses, Potenz oder Exponential. Außerdem können Sie mithilfe der linearen, sphärisch-linearen oder normalisiert-linearen Methode zwischen zwei Quaternionen interpolieren.
Erstellung der weltweit ersten Zweiwege-Laserverbindung bei Astrium.
Atmosphäre
Verwenden Sie validierte Umgebungsmodelle, darunter COSPAR International Reference Atmosphere von 1986, COESA von 1976, International Standard Atmosphere (ISA), Lapse Rate Atmosphere und U.S. Naval Research Lab Exosphere von 2001, um die Erdatmosphäre darzustellen.
Beispiel für einen Überschall-Windkanal mit dem ISA-Modell.
Schwerkraft und magnetische Felder
Berechnen Sie Schwerkraft und magnetische Felder mithilfe von Standardmodellen wie dem World Geodetic System von 1984, dem Earth Geopotential Model von 1996 (EGM96) oder den World Magnetic Models (WMM), und laden Sie Ephemeridendaten herunter, um Geoidhöhe und Wellenbewegungen zu berechnen.
Beispiel für die Geoidhöhe für das Earth Geopotential Model.
Wind
Verwenden Sie die Horizontalwindfunktion, um die Routine für das Horizontal Wind Model des U.S. Naval Research Laboratory zu implementieren und die meridionale und zonale Windkomponente für einen oder mehrere geophysikalische Datensätze zu berechnen.
Beispiel für die Verwendung der atmoshwm-Funktion.
Fluginstrumente
Verwenden Sie Standard-Cockpit-Fluginstrumente in MATLAB, um Navigationsvariablen anzuzeigen. Zu den Instrumenten gehören Indikatoren für die Fluggeschwindigkeit, die Steigrate, die Abgastemperatur, der Höhenmesser, der künstliche Horizont, der Wendezeiger und mehr.
Betrachtung aufgezeichneter Flugtest- oder Simulationsdaten.
Flugsimulator-Schnittstelle
Mit dem Animationsobjekt für FlightGear können Sie Flugdaten und die Bewegung eines Luftfahrzeugs in einer dreidimensionalen Umgebung visualisieren.
Beispiel für die Wiedergabe von Flugdaten in FlightGear.
Funktionen für Himmelsphänomene
Mit Tschebyscheff-Koeffizienten vom Jet Propulsion Laboratory der NASA können Sie MATLAB verwenden, um die Position und die Geschwindigkeit von Sonnensystemkörpern im Verhältnis zu einem angegebenen zentralen Objekt für ein gegebenes Datum des julianischen Kalenders sowie die Erdnutation und die Mondlibration zu berechnen.
Bild aus dem Beispiel zur Seenavigation mithilfe planetarer Ephemeriden, das die Expedition auf der Kon-Tiki im Jahr 1947 nachzeichnet.
Daten von Digital Datcom
Importieren Sie aerodynamische Koeffizienten aus statischen und dynamischen Analysen, und übertragen Sie sie in MATLAB in Form eines Zell-Arrays von Strukturen, die Informationen zu einer Datcom-Ausgabedatei enthalten.
Importieren von Datcom-Dateien.
igrfmagm-Funktion:
Umsetzung der 13. Generation des Internationalen Geomagnetischen Referenzfeldes (IGRF-13) in MATLAB
wrldmagm-Funktion:
Implementieren des World Magnetic Model 2020 in MATLAB
Fluginstrumente im App Designer:
Erstellen von Benutzeroberflächen in MATLAB für luftfahrtspezifische Anwendungen
Korrektur von Überschall-Fluggeschwindigkeiten:
Konvertieren Sie zwischen äquivalenter, berichtigter und wahrer Fluggeschwindigkeit
Polbewegung:
Berechnen Sie die Bewegung der Rotationsachse in Bezug auf die Erdkruste gemäß IAU2000A
Position des mittleren Himmelspols:
Berechnen Sie Anpassungen der Position des mittleren Himmelspols gemäß IAU2000A
Details zu diesen Merkmalen und den zugehörigen Funktionen finden Sie in den Versionshinweisen.
Wissenschaftler testen Regelungsalgorithmen für NASA SPHERES-Satelliten mit MATLAB-basiertem Simulator
Optimierungs- und Steuerungsalgorithmen für Satellitenbahnen können von der NASA mit MATLAB und seinen zugehörigen Toolboxes etwa doppelt so schnell entwickelt werden, als mit Sprachen, in denen die Programmierung von Grund auf erfolgen muss.
