写一个matlab代码,要求如下:已知高度,发射点经度,发射点纬度,地心方位角,速度大小和速度倾角,从而求出机械能,动量矩,半通径,半长轴和偏心率.请用中文详细注释代码,
时间: 2024-05-04 15:19:26 浏览: 100
以下是一个求解机械能、动量矩、半通径、半长轴和偏心率的 MATLAB 代码,其中输入参数为高度、发射点经度、发射点纬度、地心方位角、速度大小和速度倾角。代码中使用了地球半径和重力常数的默认值。
```matlab
% 输入参数
h = 50000; % 高度,单位:米
lon = 120; % 发射点经度,单位:度
lat = 30; % 发射点纬度,单位:度
azi = 45; % 地心方位角,单位:度
v = 7000; % 速度大小,单位:米/秒
theta = 30; % 速度倾角,单位:度
% 常数
R = 6371000; % 地球半径,单位:米
G = 6.67430e-11; % 重力常数,单位:m^3/(kg*s^2)
% 将角度转换为弧度
lon = deg2rad(lon);
lat = deg2rad(lat);
azi = deg2rad(azi);
theta = deg2rad(theta);
% 计算初始速度向量
vx = v * cos(theta) * cos(azi);
vy = v * cos(theta) * sin(azi);
vz = v * sin(theta);
% 计算发射点的地心坐标
x = (R + h) * cos(lat) * cos(lon);
y = (R + h) * cos(lat) * sin(lon);
z = (R + h) * sin(lat);
% 计算速度向量在发射点处的切向、法向和径向分量
r = [x; y; z];
v_r = dot([vx; vy; vz], r)/norm(r); % 径向速度分量
v_t = norm([vx; vy; vz] - v_r*r/norm(r)); % 切向速度分量
v_n = norm(cross(r, [vx; vy; vz]))/norm(r); % 法向速度分量
% 计算机械能和动量矩
E = 0.5 * v^2 - G * 5.97e24 / (R + h);
L = norm(cross(r, [vx; vy; vz]));
% 计算半通径、半长轴和偏心率
a = L^2 / (G * 5.97e24 * (2*E + L^2/(G*5.97e24)));
c = sqrt(a^2 - (L^2/(G*5.97e24*E + L^2))^2);
e = c / a;
% 输出结果
fprintf('机械能:%f J\n', E);
fprintf('动量矩:%f kg*m^2/s\n', L);
fprintf('半通径:%f m\n', a);
fprintf('半长轴:%f m\n', a + h);
fprintf('偏心率:%f\n', e);
```
代码中首先将输入的经度、纬度和方位角转换为弧度,然后利用球面坐标系的公式计算出发射点的地心坐标。接着,将速度向量分解为切向、法向和径向分量,利用机械能守恒和动量守恒的公式计算出机械能和动量矩。最后,利用机械能、动量矩和重力常数计算出半通径、半长轴和偏心率,并输出结果。
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