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Wind Shear Model

風のせん断条件を計算する

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ライブラリ:
Aerospace Blockset / Environment / Wind

説明

Wind Shear Model ブロックは、航空宇宙モデルに風のせん断を追加します。この実装は、軍事仕様 MIL-F-8785C [1] の数学的表現に基づいています。

端子

入力

h — 高度

スカラー

指定された単位でスカラーとして指定された高度。

データ型: double

DCM — 方向余弦行列

3 行 3 列の行列

方向余弦行列。平面地球座標を物体固定軸座標に表す 3 行 3 列の行列として指定されます。

データ型: double

出力

V_wind — 平均風速

3 要素ベクトル

平均風速。指定された単位で、DCM 入力と同じボディ座標参照の 3 要素ベクトルとして返されます。

データ型: double

パラメーター

単位 — 風せん断ユニット

Metric (MKS) (既定値) | English (Velocity in ft/s) | English (Velocity in kts)

風せん断単位は次のように指定します:

単位	Wind	高度
Metric (MKS)	メートル/秒	メートル
English (Velocity in ft/s)	フィート/秒	足
English (Velocity in kts)	節点	足

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 (Velocity in ft/s)' | 'English (Velocity in kts)'

既定の設定: 'Metric (MKS)'

Flight phase — 飛行段階

Category C - Terminal Flight Phase (既定値) | その他

飛行フェーズは次のように指定されます:

• 軍事仕様 MIL-F-8785C で指定されている Category C - Terminal Flight Phase。

• Other

プログラムでの使用

ブロック パラメーター: phase

型: 文字ベクトル

値: 'Category C - Terminal Flight Phase' | 'Other'

既定の設定: 'Category C - Terminal Flight Phase'

Wind speed at 20 ft altitude (kts) — 風速

15 (既定値) | スカラー

地上 6 メートル (20 フィート) の高さで測定された風速 (スカラー値として指定)。

プログラムでの使用

ブロック パラメーター: W_20

型: 文字ベクトル

値: scalar

既定の設定: '15'

Wind direction at 20 ft altitude (degrees clockwise from north) — 風向き

0 (既定値) | スカラー

地上 6 メートル (20 フィート) の高さでの風向。地球の x 軸 (北) の方向から時計回りの度数でスカラーとして指定します。風向は風が吹いてくる方向として定義されます。

プログラムでの使用

ブロック パラメーター: Wdeg

型: 文字ベクトル

値: scalar

既定の設定: '0'

アルゴリズム

風のせん断の大きさは、高度の関数としての平均風のプロファイルと、地上 20 フィート (6 メートル) で測定された風速の次の式で表されます。

$$u_w=W_{20}\frac{\ln \left(\frac{h}{z_0}\right)}{\ln \left(\frac{20}{z_0}\right)},3ft<h<1000ft$$

ここで、u_w は平均風速、W₂₀ は高度 20 フィートで測定された風速、h は高度、z₀ はカテゴリ C の飛行フェーズでは 0.15 フィート、その他のすべての飛行フェーズでは 2.0 フィートに等しい定数です。カテゴリーCの飛行段階は、参考文献[1]では離陸、進入、着陸を含む最終飛行段階と定義されています。

平面地球軸フレームで得られた平均風速は、ブロックに入力された方向余弦行列 (DCM) を乗算することで、物体固定軸座標に変換されます。ブロック出力は、ボディ固定軸の平均風速です。

参照

[1] U.S. Military Specification MIL-F-8785C, November 5, 1980.

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

Discrete Wind Gust Model | Dryden Wind Turbulence Model (Continuous) | Dryden Wind Turbulence Model (Discrete) | Von Karman Wind Turbulence Model (Continuous)

トピック

• NASA HL-20 揚力体機体