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WGS84 Gravity Model

1984年世界測地系（WGS84）による地球の重力表現を実装する

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ライブラリ:
Aerospace Blockset / Environment / Gravity

説明

WGS84 Gravity Model ブロックは、世界測地系 (WGS84) の地心等位楕円体の数学的表現を実装します。ブロックの出力は、特定の場所における地球の重力です。重力の精度を制御するには、重力モデルのタイプパラメータを使用します。

ブロック アイコンには、単位 リストから選択した入力単位と出力単位が表示されます。

制限

• WGS84 重力計算は、地心等位回転楕円体という仮定に基づいています。重力ポテンシャルは楕円体上のどこでも同じであると想定されるため、楕円体を定義する 4 つの独立した定数から一意に決定できる特定の理論的な重力ポテンシャルが存在する必要があります。

• WGS84 テイラー シリーズ モデルの使用は、低い測地高度に限定する必要があります。サブマイクロガルの精度が必要ない場合は、地表近くで十分です。中高度および高高度の測地高度では、精度は低くなります。

• WGS84 近似モデルは、サブマイクロガルの精度で結果を提供します。

• 衛星軌道を高精度に予測および決定するには、EGM96 を 70 度および 70 次まで使用します。

端子

入力

μ l h — 測地緯度、経度、高度における位置

3 要素ベクトル | M 行 3 列の配列

測地緯度、経度、高度の位置。選択した単位で、3 要素のベクトルまたは M 行 3 列の配列として指定されます。高度は 20,000 m (約 65,620 フィート) 未満である必要があります。

データ型: double

JD — ユリウス日

スカラー | 2451545より大きい値

スカラーとして指定されたユリウス日。年は 2000 年 1 月 1 日 (2451545) 以降である必要があります。

依存関係

このポートを有効にするには、Input Julian date を選択します。

データ型: double

出力

Output 1 — 重力

3 要素ベクトル | M 行 3 列の配列

北東下 (NED) 座標系における重力。

重力モデル法	出力
テイラー級数と近似	通常の重力のみを出力します (NED 座標系では下向き)。
Exact	法線重力と接線重力の両方 (NED 座標系では下と北)。

データ型: double

パラメーター

Type of gravity model — 重力モデル法

WGS84 Taylor Series (既定値) | WGS84 Close Approximation | WGS84 Exact

重力を計算する方法。次のように指定します。

重力モデル法	出力
WGS84 Taylor Series と WGS84 Close Approximation	通常の重力のみを出力します (NED 座標系では下向き)。
WGS84 Exact	法線重力と接線重力の両方 (NED 座標系では下と北)。

プログラムでの使用

ブロック パラメーター: model

型: 文字ベクトル

値: 'WGS84 Taylor Series' | 'WGS84 Close Approximation' | 'WGS84 Exact'

既定の設定: 'WGS84 Taylor Series'

単位 — 単位

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	高さ	重力
Metric (MKS)	メートル	メートル毎秒
English	足	フィート毎秒平方

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)'

Exclude Earth's atmosphere — 地球の大気

on (既定値) | off

• 地球の重力場から大気の質量を除外するには、このチェックボックスをオンにします。

• 地球の重力場に大気の質量を含めるには、このチェックボックスをオフにします。

依存関係

このチェック ボックスを有効にするには、Type of gravity model を Type of gravity model WGS84 Close Approximation または WGS84 Exact に設定します。

プログラムでの使用

ブロック パラメーター: no_atmos

型: 文字ベクトル

値: 'on' | 'off'

既定の設定: 'on'

Precessing reference frame — 歳差参照フレーム

on (既定値) | off

• 国際天文学連合 (IAU) の地球の角速度の値と赤経の歳差運動率を使用して地球の速度を計算するには、このチェック ボックスをオンにします。

• 一定の角速度で回転する標準的な地球の角速度を使用して地球の速度を計算するには、このチェックボックスをオフにします。

赤経の歳差速度を取得するために、ブロックは Month、Day、および Year を使用して、Epoch J2000.0 からユリウス世紀を計算します。

依存関係

• このチェック ボックスを有効にするには、Type of gravity model を Type of gravity model WGS84 Close Approximation または WGS84 Exact に設定します。

• このチェックボックスをオフにすると、Input Julian date パラメータと JD 入力ポートが無効になります。

プログラムでの使用

ブロック パラメーター: precessing

型: 文字ベクトル

値: 'on' | 'off'

既定の設定: 'on'

Input Julian date — ユリウス日

off (既定値) | on

• 入力ポートを持つブロックのユリウス日を指定するには、このチェック ボックスをオンにします。

• Month、Day、Year の値を使用してユリウス日を計算するには、このチェック ボックスをオフにします。年は 2000 年 1 月 1 日 (2451545) 以降である必要があります。

依存関係

• JD ポートを有効にするには、このチェック ボックスをオンにします。

プログラムでの使用

ブロック パラメーター: jd_loc

型: 文字ベクトル

値: 'on' | 'off'

既定の設定: 'on'

Month — 月

January (既定値) | February | March | 4月 | May | June | July | August | September | October | November | December

Epoch J2000.0 からユリウス世紀を計算する月。

依存関係

このパラメーターを有効にするには、次のようにします。

• Type of gravity model を WGS84 Close Approximation または WGS84 Exact に設定します。

• Precessing reference frameを選択します。

このパラメータを無効にするには、Input Julian date を選択します。

プログラムでの使用

ブロック パラメーター: month

型: 文字ベクトル

値: 'January' | 'February' | 'March' | 'April' | 'May' | 'June' | 'July' | 'August' | 'September' | 'October' | 'November' | 'December'

既定の設定: 'January'

Day — 日

10 (既定値) | 1 から 31

Epoch J2000.0 からユリウス世紀を計算する日。

依存関係

このパラメーターを有効にするには、次のようにします。

• Type of gravity model を WGS84 Close Approximation または WGS84 Exact に設定します。

• Precessing reference frameを選択します。

このパラメータを無効にするには、Input Julian date を選択します。

プログラムでの使用

ブロック パラメーター: day

型: 文字ベクトル

値: '1' から '31'

既定値: '10'

Year — 年

2004 (既定値) | どの年でも

Epoch J2000.0 からユリウス世紀を計算する年。年は 2000 以上にする必要があります。

依存関係

このパラメーターを有効にするには、次のようにします。

• Type of gravity model を WGS84 Close Approximation または WGS84 Exact に設定します。

• Precessing reference frameを選択します。

• このパラメータを無効にするには、Input Julian date を選択します。

プログラムでの使用

ブロック パラメーター: year

型: 文字ベクトル

値: 任意の年

既定値: '2004'

No centrifugal effects — 遠心力の影響

on (既定値) | off

• 計算された重力を通常の重力ポテンシャルから生じる純粋な引力に基づいて計算するには、このチェックボックスをオンにします。

• 計算された重力に地球の角速度から生じる遠心力を含めるには、このチェックボックスをオフにします。

このオプションは、重力モデルのタイプが WGS84 近似または WGS84 正確の場合にのみ使用できます。

プログラムでの使用

ブロック パラメーター: no_centrifugal

型: 文字ベクトル

値: 'on' | 'off'

既定の設定: 'on'

Action for out-of-range input — 範囲外ブロックの動作

警告 (既定値) | エラー | なし

範囲外ブロックの動作は次のように指定されます。

値	説明
なし	何も起こりません。ブロックは入力信号に上限と下限を課します。
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。Accelerator モードと Rapid Accelerator モードの場合、アクションを Warning に設定しても効果はなく、モデルはアクションが None に設定されているかのように動作します。
エラー	MATLAB® が例外を返すと、モデルのシミュレーションが停止します。Accelerator モードと Rapid Accelerator モードの場合、アクションを Error に設定しても効果はなく、モデルはアクションが None に設定されているかのように動作します。

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'

参照

[1] "Department of Defense World Geodetic System 1984, Its Definition and Relationship with Local Geodetic Systems." NIMA TR8350.2.

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

参考

COESA Atmosphere Model

トピック

• NASA HL-20 揚力体機体