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区域谐波重力模型

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类型: SubSystem

图书馆中的路径:

/Aerospace/Environment/Gravity/Zonal Harmonic Gravity Model

说明

程序块 区域谐波重力模型 根据行星重力势能计算行星重力在某一点的带状谐波表示。该块可以方便地描述行星表面以外的引力场。默认情况下,该模块使用地球的四阶带状系数来计算带状谐波引力。您也可以指定二阶或三阶地带系数。 该程序块使用以下每颗行星的行星参数值来实现:

行星 赤道半径 ( ), m 重力参数 ( ), m³/s² 正交谐波系数 ( )

地球

6 378 136.3

3.986004415 × 10¹⁴

[1.0826269 × 10-³, -2.5323 × 10-⁶, -1.6204 × 10-⁶]

木星

71 492 000

1.268 × 10¹⁷

[1.475 × 10-², 0, -5.8 × 10-⁴]

火星

3 397 200

4.305 × 10¹³

[1.964 × 10-³, 3.6 × 10-⁵]

水星

2 439 000

2.2032 × 10¹³

6.0 × 10-⁵

月球

1 738 000

4.902799 × 10⁹

2.027 × 10-⁴

海王星

24 764 000

6.809 × 10¹⁵

4.0 × 10-³

土星

60 268 000

3.794 × 10¹⁶

[1.645 × 10-², 0, -1.0 × 10-³]

天王星

25 559 000

5.794 × 10¹⁵

1.2 × 10-²

金星

6 052 000

3.257 × 10¹⁴

2.7 × 10-⁵

该数据块没有考虑行星自转产生的离心力的影响,也没有考虑参照系的躔度的影响。

端口

输入

# xecef (m) — 格林威治矩形坐标系中的坐标
矩阵 3 乘 m

Details

格林威治矩形坐标系中的坐标。

数据类型

Float64`。

复数支持

输出

# gecef (m/s2) — 重力值
矩阵 3

Details

以格林威治矩形坐标系返回的重力值。

数据类型

Float64`。

复数支持

参数

Main

# 度数 — 调和次序
4 | 3 | 2

Details

谐波模型的阶数:

  • 2 "是二阶, ,是球面谐波中最重要、最有分量的项,它考虑到了行星的扁平化;

  • 3 - 三阶,

  • 4 "是第四阶、 .

4 | 3 | 2

默认值

4

程序使用名称

degree_str

可调谐

可计算

Planet

# 星球模型 — 行星
Mercury | Venus | Earth | Moon | Mars | Jupiter | Saturn | Uranus | Neptune | Custom

Details

行星模型。

Mercury | Venus | Earth | Moon | Mars | Jupiter | Saturn | Uranus | Neptune | Custom

默认值

Earth

程序使用名称

planet_model

可调谐

可计算

# 赤道半径 — 赤道半径

Details

行星的赤道半径。

依赖关系

要使用该参数,请将参数 星球模型 设置为 "自定义"。

默认值

6.3781363e6

程序使用名称

equatorial_radius

可调谐

可计算

# 引力参数 — 重力参数

Details

行星引力参数。

依赖关系

要使用该参数,请将参数 星球模型 设置为 "自定义"。

默认值

398600441500000

程序使用名称

gm

可调谐

可计算

# J 值 — 带状谐波系数

Details

带状谐波系数。

依赖关系

要使用此参数,请将 星球模型 设置为 "自定义"。

默认值

[0.0010826269 -2.5323e-6 -1.6204e-6]

程序使用名称

j_values

可调谐

可计算

文学

  1. Vallado, David, Fundamentals of Astrodynamics and Applications。纽约:麦格劳-希尔,1997 年。

  2. Fortescue, P., J. Stark, G. Swinerd, eds.West Sussex: Wiley & Sons, 2003.

  3. Tewari, A. Atmospheric and Space Flight Dynamics Modeling and Simulation with MATLAB and Simulink.波士顿:Birkhäuser,2007 年。