*執筆途中だが公開ポリシーに則り公開。
記事を通して言いたいこと(結論)
例によって、冒頭で述べておく。
- 6自由度非線形剛体運動の基礎コンポーネントを作成し,動作を確認した.これは力・モーメントをインターフェイスを介して与えて1つの剛体の運動を計算する汎用コンポーネントであり,非線形飛行運動シミュレーションモデルを作る上で中核となるもの.
モデル化対象(とその周辺について)
- Linear momentum equations m(˙u+qw−rv)=∑Xm(˙v+ur−pw)=∑Ym(˙w+pv−qu)=∑Z
- Angular momentum equations ˙pIxx−˙qIxy−˙rIzx+prIxy+(r2−q2)Iyz−pqIzx+(Izz−Iyy)rq=∑L˙qIyy−˙pIxy−˙rIyz+pr(Ixx−Izz)+(p2−r2)Izx−qrIxy+pqIyz=∑M˙rIzz−˙pIzx−˙qIyz+pq(Iyy−Ixx)+(q2−p2)Ixy+qrIzx−prIyz=∑N
- Linear kinematics (flight path equations) {˙XG˙YG˙ZG}=[cosψ−sinψ0sinψcosψ0001][cosθ0sinθ010−sinθ0cosθ][1000cosϕ−sinϕ0sinϕcosϕ]{uvw}
- Angular kinematics (flight attitude equations) {˙ϕ˙θ˙ψ}=[1sinϕtanθcosϕtanθ0cosϕ−sinϕ0sinϕsecθcosϕsecθ]{pqr}
6自由度非線形剛体運動

実装するのは下記12個の微分方程式.これを実装し,汎用性を持たせて力・モーメントをインターフェイスを介して与えるようにすれば,あとは造りたい飛行機運動モデルの複雑さに応じて適宜,力・モーメントを生むコンポーネントを作る良くなる.
コンポーネント
シミュレーション実行モデル
- モデルのフルパス: AircraftDynamics.RigidBodyFDM.Exampl…nentUsage.SourceConstantGravity_ex01
- githubのライブラリページリンク
Diagram
実行モデルにて行おうとしている動作を表したものが下図.ただ回転初速を与えて落ちていくだけの単純な動きを期待するシミュレーション.

下図が実行モデルのdiagram.

●シミュレーションモデル情報
シミュレーション実行
アニメーション動画
やろうとしている事はシンプルであり,グラフや数値をマジマジと見るより,先ずは動きを可視化したものを観るのが早い.
Input
Variables
後書き・まとめ
毎度のごとく、最初に述べた結論とほぼ同じだ。
- 6自由度非線形剛体運動の基礎コンポーネントを作成し,動作を確認した.これは力・モーメントをインターフェイスを介して与えて1つの剛体の運動を計算する汎用コンポーネントであり,非線形飛行運動シミュレーションモデルを作る上で中核となるもの.
以上
コメント