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NRLMSISE-00 Atmosphere Model

2001年米国海軍研究所質量分析計と非干渉散乱レーダー外気圏の数学的表現を実装する

ライブラリ:
Aerospace Blockset / Environment / Atmosphere

説明

NRLMSISE-00 Atmosphere Model ブロックは、MSIS^® クラスモデルの 2001 年米国海軍研究所質量分析計および非干渉散乱レーダー外圏 (NRLMSISE-00) の数学的表現を実装します。このブロックは、地表から下層外気圏（0 ～ 1,000,000 メートル）までの中性大気の経験モデルを計算します。この計算用にブロックを構成するときは、500,000 メートルを超える高度での衛星の抗力に影響を与える可能性がある異常酸素も考慮に入れることができます。

制限

このブロックには、NRLMSISE-00 モデルの制限があります。詳細については、https://ccmc.gsfc.nasa.gov/を参照してください。
このブロックは、高度 0 ～ 1,000,000 メートル (1,000 キロメートル) の範囲でのみ有効です。
モデルの生成に使用される F107 および F107A の値は、1 AU での電波フラックスではなく、地球から太陽までの実際の距離での 10.7 cm の電波フラックスに対応します。このサイトでは両方のクラスの値を提供しています: https://www.ngdc.noaa.gov/stp/space-weather/solar-data/solar-features/solar-radio/noontime-flux/penticton/

端子

入力

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Port_1 — 測地緯度、経度、高度
3要素行列

測地緯度 (度)、経度 (度)、および高度 (選択した長さ単位) が、3 要素マトリックスとして指定されます。

データ型: double

Port_2 — 年
配列

N 年を配列として指定します。

データ型: double

Port_3 — 日
配列

配列として指定された、1 年の N 日 (1 ～ 365 (または 366))。

データ型: double

Port_4 — 秒
配列

1 日の N 秒を世界時 (UT) で配列として指定します。

データ型: double

Port_5 — 地方の見かけの太陽時
配列

N 現地の見かけの太陽時刻。配列として指定され、時間単位です。

データ型: double

Port_6 — 81日間の平均F10.7フラックス
`150` (既定値) | 配列

N 年間通算日 (doy) を中心とした F10.7 フラックスの 81 日間平均を配列として指定します。

データ型: double

Port_7 — 日平均F10.7フラックス
`150` (既定値) | 配列

N 前日の毎日の F10.7 フラックス。配列として指定されます。

データ型: double

Port_8 — 磁気インデックス情報
N行7列の配列

N バイ 7 として指定された磁気インデックス情報。magneticIndex を指定する場合は、 f107Average と f107Daily も指定する必要があります。磁気インデックス情報は以下で構成されます。

日磁気指数（AP）

現在の時刻の3時間AP

現在時刻の3時間前から3時間のAP

現在時刻の6時間前から3時間のAP

現在時刻の9時間前から3時間のAP

現在時刻の12時間から33時間前までの8つの3時間AP指数の平均

現在時刻の36時間から57時間前までの8つの3時間AP指数の平均

高度 80,000 m 以下では、日々の磁気指数の影響は大きくなく、確立されていません。その結果、ブロックはデフォルト値を 4 に設定します。デフォルトでは、他のすべてのインデックスは 0 に設定されます。詳細については、制限の制限事項を参照してください。

データ型: double

Port_9 — フラグ
23の配列

出力の特定のバリエーションを有効または無効にするための、21 個の配列として指定されたフラグ。

フィールド	説明
`Flags(1)`	F10.7 平均への影響
`Flags(2)`	時間に依存しない
`Flags(3)`	対称的な年次
`Flags(4)`	対称的な半年ごと
`Flags(5)`	非対称の年次
`Flags(6)`	非対称半年刊
`Flags(7)`	昼行性
`Flags(8)`	半昼行性
`Flags(9)`	デイリーAP。このフィールドを-1に設定すると、ブロックは`APH(:,1)`の代わりに磁気インデックス情報（APH）のマトリックス全体を使用します。
`Flags(10)`	すべてのUT、縦断的効果
`Flags(11)`	縦方向
`Flags(12)`	UTと混合UT、縦断的
`Flags(13)`	混合AP、UT、縦断的
`Flags(14)`	三日周期
`Flags(15)`	拡散平衡からの逸脱
`Flags(16)`	すべての外気圏温度変化
`Flags(17)`	120,000メートルの温度（TLB）からのすべての変動
`Flags(18)`	下部熱圏（TN1）のすべての温度変化
`Flags(19)`	120,000メートル勾配（S）の全バリエーション
`Flags(20)`	上部成層圏（TN2）のすべての温度変動
`Flags(21)`	120,000メートル値からのすべてのバリエーション（ZLB）
`Flags(22)`	下層中間圏温度（TN3）のすべての変動
`Flags(23)`	乱流圏界面スケール高度の変化

データ型: double

出力

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Port_1 — 温度
N 行 2 列の配列

選択した温度単位で、N 行 2 列の値の配列で返される温度値。最初の列には外気圏の温度が含まれ、2 番目の列には高度の温度が含まれます。

データ型: double

Port_2 — 密度
N行9列の配列

選択した密度単位で、N 行 9 列の配列で返される密度値。

密度	説明
`Density(1)`	ヘリウムの密度
`Density(2)`	Oの密度
`Density(3)`	N2の密度
`Density(4)`	O2の密度
`Density(5)`	Arの密度
`Density(6)`	総質量密度 `Density(6)`、総質量密度は、He、O、N2、O2、Ar、H、およびNの質量密度の合計として定義されます。オプションで、`Density(6)`に異常酸素の質量密度を含めることができ、その場合、抗力に対する有効総質量密度は`Density(6)`になります。
`Density(7)`	Hの密度
`Density(8)`	Nの密度
`Density(9)`	異常酸素数密度

データ型: double

パラメーター

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単位 — 入力および出力ユニット
`Metric (MKS)` (既定値) | `English`

入力および出力単位。次のように指定します。

単位	温度	高さ	密度
`Metric (MKS)`	Kelvin	メートル	kg/m³、密度によっては1/m³と表示される
`English`	ランキン	足	lbm/ft³、一部の密度は1/ft³を出力します。

プログラムでの使用

ブロックパラメーター: units

型: 文字ベクトル

値: 'Metric (MKS)' | 'English'

既定の設定: 'Metric (MKS)'

Input local apparent solar time — 見かけの太陽時
`off` (既定値) | `on`

現地の見かけの太陽時を時間単位で入力するには、このチェックボックスをオンにします。それ以外の場合、ブロックはデフォルト値を入力します。

プログラムでの使用

ブロックパラメーター: 1st input

型: 文字ベクトル

値: 'off' | 'on'

既定の設定: 'off'

Input flux and magnetic index information — 前日のF10.7フラックスと磁気指数情報
`off` (既定値) | `on`

このチェックボックスを選択すると、F10.7 の 81 日間の平均値、前日の毎日の F10.7 フラックス、および 7 つの磁気インデックス情報の配列 (atmosnrlmsise00 関数の aph 引数を参照) が入力されます。それ以外の場合、ブロックは F10.7 および F10.7a の場合はデフォルト値 150 を入力し、地磁気インデックスの場合はデフォルト値 [4, 0, 0, 0, 0, 0, 0] を入力します。

プログラムでの使用

ブロックパラメーター: flux_ap_input

型: 文字ベクトル

値: 'off' | 'on'

既定の設定: 'off'

Source for flags — バリエーションフラグソース
`Internal` (既定値) | `External`

バリエーションフラグのソース。Internal または External として指定されます。External を指定する場合は、バリエーションフラグを 23 の配列として指定します。Internal を指定すると、フラグソースはブロック内部になります。

依存関係

Source for flags を Internal に設定すると、Flags パラメータが有効になります。

プログラムでの使用

ブロックパラメーター: flags_input

型: 文字ベクトル

値: 'Internal' | 'External'

既定の設定: 'Internal'

フラグ — バリエーションフラグ
`ones(1,23)` (既定値)

バリエーションフラグ。23 の配列 (ones(1,23)) として指定されます。このパラメータは、Source for flags の値が Internal の場合にのみ適用されます。フィールドには次のいずれかの値を指定できます。各フィールドのデフォルト値は 1 です。

0.0
その値の出力への影響を削除します。
1.0
その値の主な効果と交差項の効果を出力に適用します。
2.0
その値のクロスターム効果のみを出力に適用します。

配列には次のフィールドがあります。

フィールド	説明
`Flags(1)`	F10.7 平均への影響
`Flags(2)`	時間に依存しない
`Flags(3)`	対称的な年次
`Flags(4)`	対称的な半年ごと
`Flags(5)`	非対称の年次
`Flags(6)`	非対称半年刊
`Flags(7)`	昼行性
`Flags(8)`	半昼行性
`Flags(9)`	デイリーAP。このフィールドを-1に設定すると、ブロックは`APH(:,1)`の代わりに磁気インデックス情報（APH）のマトリックス全体を使用します。
`Flags(10)`	すべてのUT、縦断的効果
`Flags(11)`	縦方向
`Flags(12)`	UTと混合UT、縦断的
`Flags(13)`	混合AP、UT、縦断的
`Flags(14)`	三日周期
`Flags(15)`	拡散平衡からの逸脱
`Flags(16)`	すべての外気圏温度変化
`Flags(17)`	120,000メートルの温度（TLB）からのすべての変動
`Flags(18)`	下部熱圏（TN1）のすべての温度変化
`Flags(19)`	120,000メートル勾配（S）の全バリエーション
`Flags(20)`	上部成層圏（TN2）のすべての温度変動
`Flags(21)`	120,000メートル値からのすべてのバリエーション（ZLB）
`Flags(22)`	下層中間圏温度（TN3）のすべての変動
`Flags(23)`	乱流圏界面スケール高度の変化

依存関係

Source for flags を Internal に設定すると、Flags パラメータが有効になります。

プログラムでの使用

ブロックパラメーター: flags

型: 文字ベクトル

値: 'ones(1,23)'

既定の設定: 'ones(1,23)'

Include anomalous oxygen number density in total mass density — 異常酸素
`off` (既定値) | `on`

地表から下層外気圏（0 ～ 1,000,000 メートル）までの中性大気経験モデルを計算するときに異常酸素を考慮するには、このチェックボックスをオンにします。この数値を考慮すると、500,000 メートルを超える高度での衛星の抗力に影響を与える可能性があります。

プログラムでの使用

ブロックパラメーター: oxygen_in

型: 文字ベクトル

値: 'off' | 'on'

既定の設定: 'off'

Action for out-of-range input — 範囲外ブロックの動作
`なし` (既定値) | `警告` | `エラー`

範囲外ブロックの動作。次のように指定します。

Action	説明
`なし`	何も起こりません。
`警告`	診断ビューアに警告が表示されていますが、モデルのシミュレーションは続行されます。
`Error` (デフォルト)	診断ビューアでエラーが発生し、モデルのシミュレーションが停止します。

プログラムでの使用

ブロックパラメーター: action

型: 文字ベクトル

値: 'None' | 'Warning' | 'Error'

既定の設定: 'Warning'

拡張機能

すべて展開する

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

R2007b で導入

参考

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

NRLMSISE-00 Atmosphere Model

説明

制限

端子

入力

Port_1 — 測地緯度、経度、高度 3要素行列

Port_2 — 年 配列

Port_3 — 日 配列

Port_4 — 秒 配列

Port_5 — 地方の見かけの太陽時 配列

Port_6 — 81日間の平均F10.7フラックス 150 (既定値) | 配列

Port_7 — 日平均F10.7フラックス 150 (既定値) | 配列

Port_8 — 磁気インデックス情報 N行7列の配列

Port_9 — フラグ 23の配列

出力

Port_1 — 温度 N 行 2 列の配列

Port_2 — 密度 N行9列の配列

パラメーター

単位 — 入力および出力ユニット Metric (MKS) (既定値) | English

プログラムでの使用

Input local apparent solar time — 見かけの太陽時 off (既定値) | on

プログラムでの使用

Input flux and magnetic index information — 前日のF10.7フラックスと磁気指数情報 off (既定値) | on

プログラムでの使用

Source for flags — バリエーションフラグソース Internal (既定値) | External

依存関係

プログラムでの使用

フラグ — バリエーションフラグ ones(1,23) (既定値)

依存関係

プログラムでの使用

Include anomalous oxygen number density in total mass density — 異常酸素 off (既定値) | on

プログラムでの使用

Action for out-of-range input — 範囲外ブロックの動作 なし (既定値) | 警告 | エラー

プログラムでの使用

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

参考

外部の Web サイト

Port_1 — 測地緯度、経度、高度
3要素行列

Port_2 — 年
配列

Port_3 — 日
配列

Port_4 — 秒
配列

Port_5 — 地方の見かけの太陽時
配列

Port_6 — 81日間の平均F10.7フラックス
`150` (既定値) | 配列

Port_7 — 日平均F10.7フラックス
`150` (既定値) | 配列

Port_8 — 磁気インデックス情報
N行7列の配列

Port_9 — フラグ
23の配列

Port_1 — 温度
N 行 2 列の配列

Port_2 — 密度
N行9列の配列

単位 — 入力および出力ユニット
`Metric (MKS)` (既定値) | `English`

Input local apparent solar time — 見かけの太陽時
`off` (既定値) | `on`

Input flux and magnetic index information — 前日のF10.7フラックスと磁気指数情報
`off` (既定値) | `on`

Source for flags — バリエーションフラグソース
`Internal` (既定値) | `External`

フラグ — バリエーションフラグ
`ones(1,23)` (既定値)

Include anomalous oxygen number density in total mass density — 異常酸素
`off` (既定値) | `on`

Action for out-of-range input — 範囲外ブロックの動作
`なし` (既定値) | `警告` | `エラー`

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。