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Incidence, Sideslip, & Airspeed

迎角、横滑り、対気速度を計算する

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ライブラリ:
Aerospace Blockset / Flight Parameters

説明

Incidence, Sideslip, & Airspeed ブロックは、速度ベクトルとボディ間の角度を計算し、ボディ固定座標系の速度成分から総対気速度も計算します。計算に使用される式については、アルゴリズム を参照してください。

メモ

• 固定翼機の場合、Incidence, Sideslip, & Airspeed ブロックによって計算される角度 α は、相対風と機体の縦軸の間の角度です。この角度は、多くの航空宇宙工学の参考文献では迎角として示されています。Incidence, Sideslip, & Airspeed では、この角度を入射角と呼んでいます。

• 垂直離着陸 (VTOL) 構成の場合、計算に使用する方程式は固定翼機の場合と同じです [1]。ただし、巡航とホバリングの間の遷移を伴う操縦では、速度が低いかゼロの値となり、誤った入射角と横滑り角が生じるシナリオが発生する可能性があります。したがって、このブロックを VTOL 構成の解析に使用することはお勧めしません。代わりに、α と β を出力として提供する 6DOF Wind (Quaternion) または 6DOF Wind (Wind Angles) ブロックを使用します。

例

デ・ハビランド・ビーバーを飛ばす

Simulink^® および Aerospace Blockset™ ソフトウェアを使用して De Havilland Beaver をモデル化します。

• ライブ スクリプトを開く

端子

入力

V_b — ボディの速度

3 要素ベクトル

ボディの速度。3 要素ベクトルとして指定され、ボディ固定座標系に解決されます。

データ型: double

Output

ɑ — 入射角

スカラー

入射角はラジアン単位のスカラーとして返されます。

データ型: double

β — 横滑り角

スカラー

横滑り角。ラジアン単位のスカラーとして返されます。

データ型: double

V — 対気速度

スカラー

物体の対気速度。スカラーとして返されます。

データ型: double

アルゴリズム

速度ベクトルと物体間の角度、および総対気速度を計算するために、ブロックは次の方程式を使用します。

$$\alpha ={\tan }^{-1}\left(\frac{w}{u}\right)$$

$$\beta ={\sin }^{-1}\left(\frac{v}{V}\right)={\tan }^{-1}(\frac{v}{\sqrt{u^2+w^2}})$$

ブロックは、0 による除算を防ぐために、β に tan-1 定式を使用します。

$$V=\sqrt{u^2+v^2+w^2}$$

参照

[1] C. Venkatesan, Fundamentals of Helicopter Dynamics: CRC Press, 261. Boca Raton, FL 2015.

拡張機能

C/C++ コード生成
Simulink® Coder™ を使用して C および C++ コードを生成します。

バージョン履歴

R2006a より前に導入

R2022b: ゼロ除算の問題を軽減するために更新されました

Incidence, Sideslip, & Airspeed ブロックにより、航空機が前進せずにホバリングすることによって発生するゼロ除算の問題の可能性が軽減されます。以前のリリースでは、前進せずにホバリングすると、ゼロ除算の問題が発生する可能性がありました。

参考

Incidence & Airspeed | 6DOF Wind (Quaternion) | 6DOF Wind (Wind Angles)

外部の Web サイト

• 入射角（空気力学）