このページは機械翻訳を使用して翻訳されました。最新版の英語を参照するには、ここをクリックします。

Aero.FixedWing.State クラス

名前空間: Aero

Aero.FixedWing航空機の時刻の状態を定義する

R2021a 以降

説明

Aero.FixedWing.State クラスを使用して、ある瞬間における Aero.FixedWing 航空機の状態を定義します。Aero.FixedWing.State オブジェクトには、ある時点における航空機の現在の状態に関する情報が含まれています。サブクラスは Aero.FixedWing.State を継承できます。

• サブクラスによって定義された依存プロパティを取得するには、getState メソッドを使用します。

• 依存プロパティを設定するには、setState メソッドを使用します。

• Aero.FixedWing オブジェクト メソッド内でカスタム状態プロパティを使用するには、サブクラスを作成します。

クラスの属性

Sealed

false

クラス属性の詳細については、クラスの属性を参照してください。

作成

説明

Aero.FixedWing.State は、デフォルトのプロパティ値を持つ単一の Aero.FixedWing.State オブジェクトを作成します。

Aero.FixedWing.State(N) は Aero.FixedWing.State の N 行 N 列の行列を作成します。

Aero.FixedWing.State(M,N,P,...) または Aero.FixedWing.State([M N P ...]) は、 M x N x P x ... の Aero.FixedWing.State の配列を作成します。

Aero.FixedWing.State(size(A)) は、A およびすべての Aero.FixedWing.State オブジェクトと同じサイズの Aero.FixedWing.State オブジェクトを作成します。

Aero.FixedWing.State(__,property,propertyValue) は、Aero.FixedWing 配列オブジェクトのそれぞれに property、propertyValue のペアを適用した Aero.FixedWing.State オブジェクトの配列を作成します。プロパティの一覧については、プロパティを参照してください。

入力引数

N — 固定翼物体の数

スカラー

固定翼オブジェクトの数。スカラーとして指定されます。

M — 固定翼物体の数

スカラー

固定翼オブジェクトの数。スカラーとして指定されます。

P — 固定翼物体の数

スカラー

固定翼オブジェクトの数。スカラーとして指定されます。

A — 固定翼物体の大きさ

スカラー

固定翼オブジェクトのサイズ。スカラーとして指定します。

プロパティ

パブリック プロパティ

UnitSystem — 単位系

'Metric' (既定値) | 'English (kts)' | 'English (ft/s)' | スカラー string | 文字ベクトル

単位系。スカラー文字列または文字ベクトルとして指定します。

属性:

GetAccess	public
SetAccess	public

データ型: string | char

AngleSystem — 角度システム

'Radians' (既定値) | 'Degrees'

角度システム。'Radians' または 'Degrees' として指定されます。

属性:

GetAccess	public
SetAccess	public

データ型: string | char

TemperatureSystem — 温度システム

'Kelvin' (既定値) | 'Celsius' | 'Rankine' | 'Fahrenheit'

温度システム。'Kelvin'、'Celsius'、'Rankine'、または 'Fahrenheit' として指定されます。

属性:

GetAccess	public
SetAccess	public

データ型: string | char

Mass — 固定翼航空機の質量

0 (既定値) | スカラー数値

固定翼航空機の質量。単位はスカラー数値で指定します。

単位	単位系
ニュートン (N)	'Metric'
ナメクジ（ナメクジ）	'English (kts)' および 'English (ft/s)'

属性:

GetAccess	public
SetAccess	public

データ型: string | char

Inertia — 航空機の慣性マトリックス

3-by-3 数値表 (既定値) | スカラー数値

航空機の慣性行列。この行列形式で機体を指定する数値の 3 行 3 列の表として指定されます。

	X	Y	Z
X	イクス	イクシー	イクス
Y	イクス	いやー	アイズ
Z	イズクス	イジー	イズ

マトリックスには次の単位があります:

単位	単位系
キログラムメートル2乗 (kg m^2)	'Metric'
スラグフィートの二乗 (スラグ ft^2)	'English (kts)' および 'English (ft/s)'

属性:

GetAccess	public
SetAccess	public

データ型: string | char

CenterOfGravity — 重心の位置

[0, 0, 0] (既定値) | 3 要素ベクトル

固定翼航空機のボディ座標系における重心の位置。次の単位で 3 要素ベクトルとして指定されます。

単位	単位系
メートル (m)	'Metric'
フィート（ft）	'English (kts)' および 'English (ft/s)'

属性:

GetAccess	public
SetAccess	public

データ型: string | char

CenterOfPressure — 圧力中心の位置

[0, 0, 0] (既定値) | 3 要素ベクトル

固定翼航空機のボディ座標系における圧力中心の位置。3 要素ベクトルとして指定され、単位は次の通りです。

単位	単位系
メートル (m)	'Metric'
フィート（ft）	'English (kts)' および 'English (ft/s)'

属性:

GetAccess	public
SetAccess	public

データ型: string | char

AltitudeMSL — 海抜高度

0 (既定値) | スカラー数値

海抜高度。次の単位でスカラー数値として指定されます。

単位	単位系
メートル (m)	'Metric'
フィート（ft）	'English (kts)' および 'English (ft/s)'

属性:

GetAccess	public
SetAccess	public

データ型: string | char

GroundHeight — 海抜からの地上高

0 (既定値) | スカラー数値

海抜からの地上高。次の単位でスカラー数値として指定されます。

単位	単位系
メートル (m)	'Metric'
フィート（ft）	'English (kts)' および 'English (ft/s)'

属性:

GetAccess	public
SetAccess	public

データ型: string | char

XN — 固定翼航空機の北の位置

0 (既定値) | スカラー数値

固定翼航空機の北の位置。次の単位でスカラー数値として指定されます。

単位	単位系
メートル (m)	'Metric'
フィート（ft）	'English (kts)' および 'English (ft/s)'

属性:

GetAccess	public
SetAccess	public

データ型: string | char

XE — 固定翼航空機の東の位置

0 (既定値) | スカラー数値

固定翼航空機の東の位置。次の単位のスカラー数値として指定されます。

単位	単位系
メートル (m)	'Metric'
フィート（ft）	'English (kts)' および 'English (ft/s)'

属性:

GetAccess	public
SetAccess	public

データ型: string | char

U — 地上速度の前方成分

50 (既定値) | スカラー数値

地上速度の前方成分。次の単位でスカラー数値として指定されます。

単位	単位系
メートル毎秒 (m/s)	'Metric'
フィート/秒 (ft/s)	'English (kts)'
ノット（kts）	'English (ft/s)'

属性:

GetAccess	public
SetAccess	public

データ型: string | char

V — 地上速度の横方向成分

0 (既定値) | スカラー数値

地上速度の横方向成分。次の単位でスカラー数値として指定されます。

単位	単位系
メートル毎秒 (m/s)	'Metric'
フィート/秒 (ft/s)	'English (kts)'
ノット（kts）	'English (ft/s)'

属性:

GetAccess	public
SetAccess	public

データ型: string | char

W — 地上速度の下向き成分

0 (既定値) | スカラー数値

地上速度の下向き成分。次の単位でスカラー数値として指定されます。

単位	単位系
メートル毎秒 (m/s)	'Metric'
フィート/秒 (ft/s)	'English (kts)'
ノット（kts）	'English (ft/s)'

属性:

GetAccess	public
SetAccess	public

データ型: string | char

Phi — オイラーロール角

0 (既定値) | スカラー数値

オイラーロール角度。AngleSystem プロパティに応じてラジアンまたは度単位のスカラー数値として指定されます。

属性:

GetAccess	public
SetAccess	public

データ型: string | char

Theta — オイラーピッチ角

0 (既定値) | スカラー数値

オイラーピッチ角。AngleSystem プロパティに応じてラジアンまたは度単位のスカラー数値として指定されます。

属性:

GetAccess	public
SetAccess	public

データ型: string | char

Psi — オイラーヨー角

0 (既定値) | スカラー数値

オイラーヨー角。AngleSystem プロパティに応じてラジアンまたは度単位のスカラー数値として指定されます。

属性:

GetAccess	public
SetAccess	public

データ型: string | char

P — ボディロール率

0 (既定値) | スカラー数値

車体のロール速度。AngleSystem プロパティに応じて、ラジアン/秒または度/秒の単位でスカラー数値として指定されます。

属性:

GetAccess	public
SetAccess	public

データ型: string | char

Q — ボディピッチレート

0 (既定値) | スカラー数値

ボディピッチレート。AngleSystem プロパティに応じて、ラジアン/秒または度/秒の単位でスカラー数値として指定されます。

属性:

GetAccess	public
SetAccess	public

データ型: string | char

R — ボディヨーレート

0 (既定値) | スカラー数値

ボディのヨーレート。AngleSystem プロパティに応じて、ラジアン/秒または度/秒の単位でスカラー数値として指定されます。

属性:

GetAccess	public
SetAccess	public

データ型: string | char

AlphaDot — 固定翼航空機の迎え角率

0 (既定値) | スカラー数値

固定翼航空機の迎え角率。AngleSystem プロパティに応じて、ラジアン/秒または度/秒の単位でスカラー数値として指定されます。

属性:

GetAccess	public
SetAccess	public

データ型: string | char

BetaDot — 固定翼航空機の横滑り角率

0 (既定値) | スカラー数値

固定翼航空機の横滑り率の角度。AngleSystem プロパティに応じて、ラジアン/秒または度/秒の単位でスカラー数値として指定されます。

属性:

GetAccess	public
SetAccess	public

データ型: string | char

ControlStates — 現在の制御状態の値

ベクトル

ベクトルとして指定された現在の制御状態の値。

• 制御状態を設定するには、setupControlStates を使用します。

• 制御状態の位置を設定するには、setState を使用します。

• 制御状態の位置を取得するには、getState を使用します。

非対称制御サーフェスで作成された有効な制御変数を設定することはできません。

属性:

GetAccess	public
SetAccess	public

データ型: string | char

Environment — 現在の環境の定義

スカラー

Aero.Aircraft.Environment オブジェクトに含まれる、スカラーとして指定された現在の環境の定義。

属性:

GetAccess	public
SetAccess	public

データ型: string | char

保護プロパティ

Weight — 固定翼航空機の重量

スカラー数値

固定翼航空機の重量。スカラー数値として指定され、単位は次のとおりです。

単位	単位系
ニュートン (N)	'Metric'
ポンド力 (lbf)	'English (kts)' および 'English (ft/s)'

Weightは、Aero.Aircraft.EnvironmentオブジェクトのMassとGravityプロパティの値に依存し、次の式で表されます。

Weight = Mass * Environment . Gravity .

属性:

GetAccess	アクセスを制限
SetAccess	protected

データ型: double

AltitudeAGL — 地上からの高度

スカラー数値

地上からの高度。次の単位でスカラー数値として指定されます。

単位	単位系
メートル (m)	'Metric'
フィート（ft）	'English (kts)' および 'English (ft/s)'

AltitudeAGL は、次の式に従って、パブリック プロパティ AltitudeMSL および GroundHeight の値に依存します。

AltitudeAGL = AltitudeMSL - GroundHeight 。

属性:

GetAccess	アクセスを制限
SetAccess	protected

データ型: double

XD — 固定翼航空機のダウンポジション

0 (既定値) | スカラー数値

固定翼航空機のダウン位置。次の単位のスカラー数値として指定されます。

単位	単位系
メートル (m)	'Metric'
フィート（ft）	'English (kts)' および 'English (ft/s)'

XDはAltitudeMSLパブリックプロパティの値に依存し、次の式で表されます。

XD = -1 * AltitudeMSL 。

属性:

GetAccess	アクセスを制限
SetAccess	protected

データ型: double

Airspeed — 固定翼航空機の現在の対気速度

0 (既定値) | スカラー数値

固定翼航空機の現在の対気速度。次の単位でスカラー数値として指定されます。

単位	単位系
メートル/秒 (m/s)	'Metric'
フィート/秒 (ft/s)	'English (ft/s)'
ノット（kts）	'English (kts)'

Airspeedは、Ur、Vr、Wrパブリックプロパティの値に依存し、次の式で表されます。

Airspeed = sqrt(Ur² + Vr²+Wr²)。

属性:

GetAccess	アクセスを制限
SetAccess	protected

データ型: double

GroundSpeed — 固定翼航空機の現在の対地速度

3 要素ベクトル

固定翼航空機の現在の対地速度。次の単位で 3 要素ベクトルとして指定されます。

単位	単位系
メートル/秒 (m/s)	'Metric'
フィート/秒 (ft/s)	'English (ft/s)'
ノット（kts）	'English (kts)'

Groundspeedは、U、V、Rパブリックプロパティの値に依存し、次の式で表されます。

Groundspeed = [U、 V、W]。

属性:

GetAccess	アクセスを制限
SetAccess	protected

データ型: double

MachNumber — マッハ数

数値スカラー

固定翼航空機のマッハ数。数値スカラーとして指定されます。

MachNumberは、AirSpeedとSpeedOfSoundのパブリックプロパティの値に依存し、次の式で表されます。

MachNumber = AirSpeed/Environment.SpeedOfSound 。

属性:

GetAccess	アクセスを制限
SetAccess	protected

データ型: double

BodyVelocity — 固定翼航空機の機体速度

3 要素ベクトル

固定翼航空機の機体速度。3 要素ベクトルとして指定されます。

BodyVelocityは、GroundSpeed、Phi、Theta、Psiのパブリックプロパティの値に依存し、次の式で表されます。

BodyVelocity = GroundVelocity - InertialToBodyMatrix * Environment . WindVelocity .

属性:

GetAccess	アクセスを制限
SetAccess	protected

データ型: double

GroundVelocity — 固定翼航空機の地上速度

3 要素ベクトル

固定翼航空機の地上速度は、3要素ベクトルとして指定され、次の式で定義されます。

GroundVelocity = [U、V、W]。

属性:

GetAccess	アクセスを制限
SetAccess	protected

データ型: double

Ur — 物体速度のX成分

スカラー数値

X ボディ速度成分。スカラー数値として指定されます。Ur は BodyVelocity に依存します。

属性:

GetAccess	アクセスを制限
SetAccess	protected

データ型: double

Vr — 物体速度のY成分

スカラー数値

Y ボディ速度成分。スカラー数値として指定されます。Ur は BodyVelocity に依存します。

属性:

GetAccess	アクセスを制限
SetAccess	protected

データ型: double

Wr — 物体速度のZ成分

スカラー数値

Z ボディ速度成分。スカラー数値として指定されます。Ur は BodyVelocity に依存します。

属性:

GetAccess	アクセスを制限
SetAccess	protected

データ型: double

FlightPathAngle — 飛行経路角度

スカラー数値

飛行経路角度。AngleSystem プロパティに応じてラジアンまたは度単位のスカラー数値として指定されます。FlightPathAngle は次の式で定義されます。

FlightPathAngle = atan2(W、U)。

.

属性:

GetAccess	アクセスを制限
SetAccess	protected

データ型: double

CourseAngle — コース角度

スカラー数値

コース角度。AngleSystemプロパティに応じてラジアンまたは度単位でスカラー数値として指定します。CourseAngleはVとUに依存し、次の式で表されます。

CourseAngle = atan2(V、U)。

属性:

GetAccess	アクセスを制限
SetAccess	protected

データ型: double

Alpha — 攻撃角度

スカラー数値

迎え角。AngleSystem プロパティに応じてラジアンまたは度単位のスカラー数値として指定されます。Alpha は、次の式で Wr と Ur に依存します。

Alpha = atan2(Wr、Ur)。

属性:

GetAccess	アクセスを制限
SetAccess	protected

データ型: double

Beta — サイドスリップ角度

スカラー数値

ラジアンまたは度単位のスカラー数値として指定されるサイドスリップの角度は、AngleSystem プロパティに依存します。Beta は、次の式で Vr と Airspeed に依存します。

Beta = asin(Vr/Airspeed)。

属性:

GetAccess	アクセスを制限
SetAccess	protected

データ型: double

InertialToBodyMatrix — 慣性からボディ軸への変換行列

3 行 3 列の行列

慣性からボディ軸への変換行列。安定軸をボディ軸に変換するための 3 行 3 列の行列として指定されます。このプロパティは、Phi、Theta、および Psi プロパティに依存します。

属性:

GetAccess	アクセスを制限
SetAccess	protected

データ型: double

BodyToInertialMatrix — ボディ軸から安定軸への変換行列

3 行 3 列の行列

ボディ軸から安定軸への変換行列。安定軸をボディ軸に変換するための 3 行 3 列の行列として指定されます。このプロパティは、Phi、Theta、および Psi プロパティに依存します。

属性:

GetAccess	アクセスを制限
SetAccess	protected

データ型: double

BodyToWindMatrix — ボディから風軸への変換行列

3 行 3 列の行列

ボディ軸から風軸への変換行列。ボディ軸を風軸に変換するための 3 行 3 列の行列として指定されます。このプロパティは、Alpha プロパティと Beta プロパティに依存します。

属性:

GetAccess	アクセスを制限
SetAccess	protected

データ型: double

WindToBodyMatrix — 風からボディ軸への変換行列

3 行 3 列の行列

風からボディ軸への変換行列。風軸をボディ軸に変換するための 3 行 3 列の行列として指定されます。このプロパティは、Alpha プロパティと Beta プロパティに依存します。

属性:

GetAccess	アクセスを制限
SetAccess	protected

データ型: double

BodyToStabilityMatrix — ボディ軸から安定軸への変換行列

3 行 3 列の行列

ボディ軸から安定軸への変換行列。3 行 3 列の行列として指定されます。BodyToStabilityMatrix の定義については、アルゴリズム を参照してください。

属性:

GetAccess	アクセスを制限
SetAccess	protected

データ型: string | char

StabilityToBodyMatrix — 安定軸からボディマトリックス軸への変換マトリックス

3 行 3 列の行列

安定軸からボディ マトリックス軸への変換マトリックス。3 行 3 列のマトリックスとして指定されます。StabilityToBodyMatrix の定義については、アルゴリズム を参照してください。

属性:

GetAccess	アクセスを制限
SetAccess	protected

データ型: string | char

DynamicPressure — 現在の状態での動圧

スカラー数値

現在の状態での動圧。次の単位でスカラー数値として指定されます。

単位	単位系
パスカル（Pa）	'Metric'
ポンド/フィート2 (lbf/ft2)	'English (ft/s)' および 'English (kts)'

この特性は次の式で定義される。

DynamicPressure = 0.5 * Environment.Density * Airspeed²。

属性:

GetAccess	アクセスを制限
SetAccess	protected

データ型: double

メソッド

パブリック メソッド

getState	状態値を取得する
setState	状態値をAero.FixedWing.Stateオブジェクトに設定する
setupControlStates	Aero.FixedWing.Stateオブジェクトの制御状態を設定する

例

固定翼オブジェクトの作成と使用

固定翼オブジェクト航空機の動的動作と現在の状態を作成して設定します。

固定翼オブジェクトを作成します。

aircraft = Aero.FixedWing()

aircraft = 

  FixedWing with properties:

        ReferenceArea: 0
        ReferenceSpan: 0
      ReferenceLength: 0
         Coefficients: [1×1 Aero.FixedWing.Coefficient]
     DegreesOfFreedom: "6DOF"
             Surfaces: [1×0 Aero.FixedWing.Surface]
              Thrusts: [1×0 Aero.FixedWing.Thrust]
          AspectRatio: NaN
           UnitSystem: "Metric"
          AngleSystem: "Radians"
    TemperatureSystem: "Kelvin"
           Properties: [1×1 Aero.Aircraft.Properties]

航空機の動的動作を定義するには、その係数を設定します。

aircraft = setCoefficient(aircraft, "CD", "Zero", 0.27)

aircraft = 

  FixedWing with properties:

        ReferenceArea: 0
        ReferenceSpan: 0
      ReferenceLength: 0
         Coefficients: [1×1 Aero.FixedWing.Coefficient]
     DegreesOfFreedom: "6DOF"
             Surfaces: [1×0 Aero.FixedWing.Surface]
              Thrusts: [1×0 Aero.FixedWing.Thrust]
          AspectRatio: NaN
           UnitSystem: "Metric"
          AngleSystem: "Radians"
    TemperatureSystem: "Kelvin"
           Properties: [1×1 Aero.Aircraft.Properties]

航空機の現在の状態を定義します。

state = Aero.FixedWing.State("Mass", 500)

state = 

  State with properties:

                   Alpha: 0
                    Beta: 0
                AlphaDot: 0
                 BetaDot: 0
                    Mass: 500
                 Inertia: [3×3 table]
         CenterOfGravity: [0 0 0]
        CenterOfPressure: [0 0 0]
             AltitudeMSL: 0
            GroundHeight: 0
                      XN: 0
                      XE: 0
                      XD: 0
                       U: 50
                       V: 0
                       W: 0
                     Phi: 0
                   Theta: 0
                     Psi: 0
                       P: 0
                       Q: 0
                       R: 0
                  Weight: 4905
             AltitudeAGL: 0
                Airspeed: 50
             GroundSpeed: 50
              MachNumber: 0.1469
            BodyVelocity: [50 0 0]
          GroundVelocity: [50 0 0]
                      Ur: 50
                      Vr: 0
                      Wr: 0
         FlightPathAngle: 0
             CourseAngle: 0
    InertialToBodyMatrix: [3×3 double]
    BodyToInertialMatrix: [3×3 double]
        BodyToWindMatrix: [3×3 double]
        WindToBodyMatrix: [3×3 double]
         DynamicPressure: 1.5312e+03
             Environment: [1×1 Aero.Aircraft.Environment]
              UnitSystem: "Metric"
             AngleSystem: "Radians"
       TemperatureSystem: "Kelvin"
           ControlStates: [1×0 Aero.Aircraft.ControlState]
        OutOfRangeAction: "Limit"
        DiagnosticAction: "Warning"
              Properties: [1×1 Aero.Aircraft.Properties]

航空機にかかる力とモーメントを計算します。

[F, M] = forcesAndMoments(aircraft, state)

F =

           0
           0
        4905


M =

     0
     0
     0

アルゴリズム

BodyToStabilityMatrix 変換は次の行列によって定義されます。

BodyToStabilityMatrix = 
[cos(Alpha),  0, sin(Alpha)]
[     0,      1,      0    ]
[-sin(Alpha), 0, cos(Alpha)]

StabilityToBodyMatrix 変換は BodyToStabilityMatrix 変換の転置です。

StabilityToBodyMatrix = BodyToStabilityMatrix'

バージョン履歴

R2021a で導入

参考

Aero.FixedWing | getState | setState | setupControlStates