看来,问题在于解算器配置。从本质上讲,选择的步骤,自动变量一步解决太大,导致解决方案的差异。一个解决方法是设置最大的仿真步长固定值1。一种不同的方法,是将解算器设置为一个固定的步骤解决者和将步长设置为相同的值。一旦做出了选择,球面谐波不发散的位置了。
万博1manbetx仿真软件:航天器运动集成使用球面调和重力模型问题
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嗨,我试图模拟航天器运动下球面谐波组成的重力场。我写了一个简单的仿真软件模型,实现万博1manbetx了运动方程:
博士/ dt = v;dv / dt = g;
在r, v,和g是半径,速度,和重力加速度向量,分别。重力加速度矢量计算两次,一次使用仿真软件阻止“带状谐波重力模型”,一旦使用仿真软件阻止“球面谐波重力模型”。万博1manbetx产生加速度向量两块比较,分别作为输入用于运动方程。
在这里我们看到了利用模型图:万博1manbetx
模型图包万博1manbetx括5个部分:
- 重力计算ECEF(地球中心地球固定)框架使用21 x21球面谐波模型
- 重力计算ECEF框架使用J2 -阁下带函数
- 设置初始条件
- 集成的运动方程ECI(地球中心惯性)框架。
- 计算旋转矩阵ECEF ECI和背部。注意,这种转变是一个近似,因为它不包括岁差、章动,和极地运动。
包括嵌入式Matlab函数中的代码“calc ECI2ECEF”是:
函数D_I2E = fcn(公司)
cGST = cos(公司);
今天=罪(公司);
D_I2E = [cGST今天0;
今天cGST 0;
0,0,1];
我使用一个变量一步解决1 e-9相对宽容。所有其他的解算器定义设置为“自动”。
结果
- 当我满足的运动方程“带状谐波重力模型”重力加速度,我得到了followingresults(“球面谐波重力模型”是calculatedfor参考,但不是使用):
附加的阴谋包括:
- 由图在惯性坐标系半径组件。
- 的情节速度惯性坐标系中的组件。
- 向左拐上了情节球面谐波重力模型的重力加速度分量在惯性坐标系。
- 完全的情节“带状谐波重力模型”重力加速度分量在惯性坐标系。
我们看到,当“带状谐波重力模型”块,我们得到有限半径和速度。这是合乎逻辑的,因为重力是守恒力。我们看到“球面谐波重力模型”计算重力加速度是一样的重力块“带状谐波重力模型”(小变化在策划规模是不可见的)。
- 当我满足的运动方程“球面谐波重力模型”重力加速度,我得到了followingresults(“带谐函数重力模型”是calculatedfor参考,但不是使用):
我们看到“球面谐波重力模型”和“纬向重力谐波模式”产生相似的结果(小变化在策划规模是不可见的)。此外,我们看到半径是发散的,因此,重力大小减少。这种分歧的原因是我不清楚。半径和速度应该被保存在相同的大小,就像以前了。
有人知道为什么半径分化在最后的场景中,而不是前面的场景?
注:
这个问题我附加的模型文件。万博1manbetx
