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World Magnetic Model

世界磁気モデルを使用して、特定の場所と時間における地球の磁場を計算します。

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ライブラリ:
Aerospace Blockset / Environment / Gravity

説明

World Magnetic Model ブロックは、国家地理空間情報局 (NGA) の世界磁気モデルの数学的表現を実装します。World Magnetic Model ブロックは、指定された場所と時間における地球の磁場ベクトル、水平強度、偏角、傾斜、および総強度を計算します。参照フレームは北東下 (NED) です。

メモ

このブロックを使用して、高度 -1,000 メートルから 850,000 メートルまでの地球の磁場をモデル化します。

制限

すべての仕様には次の制限があります。

• 十進年の内部計算では、現地時間やうるう秒は考慮されません。

• 仕様では、地球の核における長波長の空間磁気変動のみを記述しています。地殻場（マントルと地殻）から生じる中波長および短波長の変動は含まれません。また、磁気嵐の際には絶えず発生し、擾乱場（オーロラ帯）ではほぼ絶えず発生する地磁気の大幅な変動も含まれていません。

• このブロックには、世界磁気モデル (WMM) の制限があります。WMM2020 は、世界磁気モデル 2020 技術レポートに記載されているように、-1km から 850km の範囲で有効です。

さらに、各仕様には次の制限があります。

• WMM2015v2はWMM2015(v1)に代わるものです。ナビゲーションやその他のシステムに使用する場合は、WMM2015(v1) を WMM2015v2 に置き換えることを検討してください。WMM2015v2 は、2015 年 1 月 1 日から 2019 年 12 月 31 日までの北極地域でのパフォーマンス低下の問題を修正するために、2019 年 2 月にアメリカ海洋大気庁 (NOAA) によってリリースされました。したがって、北半球の緯度 55 度以下のシステムでは、WMM2015(v1) を使用することは依然として許容されます。

• WMM2020 仕様では、モデルのエポック (2020 年 1 月 1 日) から 5 年後でも信頼できるデータが生成されます。

• WMM2015 仕様では、モデルのエポック (2015 年 1 月 1 日) から 5 年経過しても信頼できるデータが生成されます。

• WMM2010 仕様では、モデルのエポック (2010 年 1 月 1 日) から 5 年経過しても信頼できるデータが生成されます。

• WMM2005 仕様では、モデルのエポック (2005 年 1 月 1 日) から 5 年経過しても信頼できるデータが生成されます。

• WMM2000 仕様では、モデルのエポック (2000 年 1 月 1 日) から 5 年経過しても信頼できるデータが生成されます。

端子

入力

h — 高さ

スカラー

選択した単位でスカラーとして指定された高さ。

データ型: double

μ (deg) — 緯度

スカラー

緯度は度単位のスカラーとして指定されます。緯度が範囲外の場合、Action for out-of-range 入力が None または Warning に設定されていると、ブロックはそれを範囲内に収めます。Action for out-of-range が Error に設定されている場合はラップされません。

データ型: double

l (deg) — 経度

スカラー

経度。度単位のスカラーとして指定します。経度が範囲外の場合、Action for out-of-range 入力が None または Warning に設定されていると、ブロックはそれを範囲内に収めます。Action for out-of-range が Error に設定されている場合はラップされません。

データ型: double

Decimal Year — 希望年

スカラー

すでに経過した年の端数を含めるための、小数形式での希望する年。値は、現在の年と今年経過した日数の合計を 365 で割った値です。

たとえば、2015 年 3 月 21 日の 10 進年 dyear を計算するには、次のようにします。

dyear=decyear('21-March-2015','dd-mmm-yyyy')

dyear =
   2.0152e+03

データ型: double

出力

Magnetic Field (nT) — 磁場

ベクトル

選択した単位でベクトルとして返される磁場。

データ型: double

Horizontal Intensity (nT) — 水平強度

スカラー

指定された単位でスカラーとして返される水平強度。

データ型: double

Declination (deg) — 偏角

スカラー

偏角。度単位のスカラーとして返されます。

データ型: double

Inclination (deg) — 傾斜

スカラー

傾斜は度単位のスカラーとして返されます。

データ型: double

Total Intensity (nT) — 総強度

スカラー

選択した単位でスカラーとして返される合計強度。

データ型: double

パラメーター

WMM coefficients — 世界磁気モデル係数ファイル

WMM2020 (2020-2025) (既定値) | WMM2015 V2 (2015-2020) | WMM2000 (2000-2005) | WMM2005 (2005-2010) | WMM2010 (2010-2015) | WMM2015 V1 (2015-2020) | カスタム

リストから選択された世界磁気モデル係数ファイル。

• WMM2000 (2000-2005) — 世界磁気モデル 2000 係数ファイル

• WMM2005 (2005-2010) — 世界磁気モデル 2005 係数ファイル

• WMM2010 (2010-2015) — 世界磁気モデル 2010 係数ファイル

• WMM2015 V1 (2015-2020) — 世界磁気モデル 2015 (v1) 係数ファイル

• WMM2015 V2 (2015-2020) — 世界磁気モデル 2015 (v2) 係数ファイル

• WMM2020 (2020-2025) — 世界磁気モデル 2020 係数ファイル

• Custom — 独自の世界磁気モデル係数ファイルを指定します。世界磁気モデルの係数ファイルは、世界磁気モデルからダウンロードできます。

依存関係

Custom を選択すると、Custom .COF file 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: model

型: 文字ベクトル

値: 'WMM2020 (2020-2025)' | 'WMM2015 V2 (2015-2020)' | 'WMM2000 (2000-2005)' | 'WMM2005 (2005-2010)' | 'WMM2010 (2010-2015)' | 'WMM2015 V1 (2015-2020)' | 'Custom'

既定値: 'WMM2020 (2020-2025)'

Custom .COF file — カスタムワールド磁気モデル係数ファイル

'WMM2020COF' (既定値) | 任意の係数ファイル名

世界磁気モデル係数ファイル。世界磁気モデル からダウンロードしました。たとえば、WMM coefficients リストにまだリストされていない係数ファイルをダウンロードする場合。

依存関係

このパラメータを有効にするには、WMM coefficients パラメータに Custom 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: customFile

型: 文字ベクトル

値: 'WMM2020.COF' | 任意の係数ファイル名

既定値: 'WMM2020.COF'

単位 — 入力および出力ユニット

Metric (MKS) (既定値) | English

入力および出力ユニット:

単位	高さ	磁場	水平強度	総強度
Metric (MKS)	メートル	ナノテスラ	ナノテスラ	ナノテスラ
English	足	ナノガウス	ナノガウス	ナノガウス

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'

既定値: 'Metric (MKS)'

Input decimal year — 十進数年を入力

オン (既定値) | オフ

• 世界磁気モデル2015ブロックの入力ポートで十進年を指定するには、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 10 進年を指定するには、このチェック ボックスをオフにします。

プログラムでの使用

ブロック パラメーター: time_in

型: 文字ベクトル

値: 'on' | 'off'

既定値: 'on'

Month — 月を入力してください

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

十進年を計算する月。

依存関係

このパラメータを有効にするには、Input decimal year 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'

既定値: 'January'

Day — 入力日

1 (既定値) | 1 から 31

十進年を計算する日。

依存関係

このパラメータを有効にするには、Input decimal year 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: '1'

Year — 入力年

2020 (既定値) | どの年でも

十進年を計算する年。

依存関係

このパラメータを有効にするには、Input decimal year 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: '2020'

Action for out-of-range input — 範囲外アクション

エラー (既定値) | 警告 | なし

範囲外ブロックの動作は次のように指定されます。

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。

経度または緯度が範囲外の場合、Action for out-of-range 入力が None または Warning に設定されていると、ブロックはそれを範囲内に収めます。Action for out-of-range が Error に設定されている場合はラップされません。

World Magnetic Model ブロックは、Action for out-of-range が None または Warning に設定されている場合、範囲外の高さ入力 (-1000 m 未満または 850000 m 超) を受け入れます。ただし、これらの値に対するブロック出力は正確ではないか、信頼できない可能性があります。世界磁気モデルは -1000 m から 850000 m の間でのみ有効です。

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: 'Error' | 'Warning' | 'None'

既定値: 'Error'

Output horizontal intensity — 出力水平強度

オン (既定値) | off

水平強度値を出力するには、このチェックボックスをオンにします。それ以外の場合は、このチェックボックスをオフにします。

依存関係

Horizontal Intensity 出力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: h_out

型: 文字ベクトル

値: 'on' | 'off'

既定値: 'on'

Output declination — 出力偏差

オン (既定値) | off

偏角、つまり真北と磁場ベクトル（東向きが正）の間の角度を出力するには、このチェックボックスをオンにします。それ以外の場合は、このチェックボックスをオフにします。

依存関係

Declination 出力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: dec_out

型: 文字ベクトル

値: 'on' | 'off'

既定値: 'on'

Output inclination — 出力傾斜

オン (既定値) | off

傾斜、つまり水平面と磁場ベクトル（下向きが正）の間の角度を出力するには、このチェックボックスをオンにします。それ以外の場合は、このチェックボックスをオフにします。

依存関係

Inclination 出力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: inc_out

型: 文字ベクトル

値: 'on' | 'off'

既定値: 'on'

Output total intensity — 出力総強度

オン (既定値) | off

合計強度を出力するには、このチェックボックスをオンにします。それ以外の場合は、このチェックボックスをオフにします。

依存関係

Total Intensity 出力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: ti_out

型: 文字ベクトル

値: 'on' | 'off'

既定値: 'on'

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

R2019b で導入

参考

International Geomagnetic Reference Field | decyear

外部の Web サイト

• 世界磁気モデル