matlab生成日食月食动画
时间: 2023-07-13 12:37:50 浏览: 157
在 Matlab 中生成日食月食动画,可以利用 Matlab 自带的绘图功能和一些简单的计算。以下是一个示例代码,可以生成一段时间内的日食月食动画:
```matlab
% 设置参数
R_earth = 6378.1; % 地球半径
R_moon = 1737.4; % 月球半径
d_moon_earth = 384400; % 地月距离
d_sun_earth = 149.6e6; % 地日距离
theta = linspace(0, 2*pi, 1000); % 绘图用的角度数组
% 设置时间步长
dt = 0.1; % 秒
% 设置模拟时间
t_start = 0; % 开始时间
t_end = 3600*24*30; % 结束时间,这里模拟了一个月
% 初始化绘图窗口
figure('Position', [100, 100, 800, 600]);
% 进行模拟
for t = t_start:dt:t_end
% 计算位置
theta_moon = mod(t / (27.3 * 24 * 3600) * 2 * pi, 2*pi); % 月球的角度
theta_sun = mod(t / (365.25 * 24 * 3600) * 2 * pi, 2*pi); % 太阳的角度
x_moon = d_moon_earth * cos(theta_moon); % 月球的 x 坐标
y_moon = d_moon_earth * sin(theta_moon); % 月球的 y 坐标
x_sun = d_sun_earth * cos(theta_sun); % 太阳的 x 坐标
y_sun = d_sun_earth * sin(theta_sun); % 太阳的 y 坐标
% 计算月食和日食
d_moon_sun = sqrt((x_moon - x_sun)^2 + (y_moon - y_sun)^2); % 月球和太阳的距离
d_earth_sun = sqrt(x_sun^2 + y_sun^2); % 地球和太阳的距离
d_earth_moon = sqrt((x_moon - R_earth)^2 + y_moon^2); % 地球和月球的距离
if d_moon_sun < R_moon % 月球在太阳前面,发生日食
if d_earth_sun < d_moon_earth % 日全食
% 绘制地球
fill(R_earth * cos(theta), R_earth * sin(theta), [0.1, 0.1, 0.1]);
hold on;
% 绘制太阳和月球
fill(x_sun + R_sun * cos(theta), y_sun + R_sun * sin(theta), 'y');
fill(x_moon + R_moon * cos(theta), y_moon + R_moon * sin(theta), 'k');
hold off;
axis equal;
xlim([-d_sun_earth, d_sun_earth]);
ylim([-d_sun_earth, d_sun_earth]);
title('Total Solar Eclipse');
else % 日偏食
% 绘制地球和太阳
fill(R_earth * cos(theta), R_earth * sin(theta), [0.1, 0.1, 0.1]);
hold on;
fill(x_sun + R_sun * cos(theta), y_sun + R_sun * sin(theta), 'y');
% 绘制月球的阴影
fill(x_moon + R_moon * cos(theta), y_moon + R_moon * sin(theta), [0.1, 0.1, 0.1]);
fill(x_moon + d_moon_sun * cos(theta), y_moon + d_moon_sun * sin(theta), [0.9, 0.9, 0.9]);
hold off;
axis equal;
xlim([-d_sun_earth, d_sun_earth]);
ylim([-d_sun_earth, d_sun_earth]);
title('Partial Solar Eclipse');
end
else % 月球在太阳后面,发生月食
if d_earth_sun < d_moon_earth % 月全食
% 绘制地球
fill(R_earth * cos(theta), R_earth * sin(theta), [0.1, 0.1, 0.1]);
hold on;
% 绘制太阳和月球
fill(x_sun + R_sun * cos(theta), y_sun + R_sun * sin(theta), 'y');
fill(x_moon + R_moon * cos(theta), y_moon + R_moon * sin(theta), 'k');
% 绘制月球的阴影
fill(x_moon + d_earth_moon * cos(theta), y_moon + d_earth_moon * sin(theta), [0.9, 0.9, 0.9]);
hold off;
axis equal;
xlim([-d_sun_earth, d_sun_earth]);
ylim([-d_sun_earth, d_sun_earth]);
title('Total Lunar Eclipse');
else % 月偏食
% 绘制地球和月球
fill(R_earth * cos(theta), R_earth * sin(theta), [0.1, 0.1, 0.1]);
hold on;
fill(x_moon + R_moon * cos(theta), y_moon + R_moon * sin(theta), 'k');
% 绘制太阳的阴影
fill(x_sun + d_earth_moon * cos(theta), y_sun + d_earth_moon * sin(theta), [0.9, 0.9, 0.9]);
hold off;
axis equal;
xlim([-d_sun_earth, d_sun_earth]);
ylim([-d_sun_earth, d_sun_earth]);
title('Partial Lunar Eclipse');
end
end
% 暂停一段时间,使动画更流畅
pause(0.01);
end
```
这个程序模拟了一个月内的日食月食情况。在程序中,我们设置了太阳、地球和月球的半径和距离,并使用时间步长进行模拟。在每个时间步长中,我们计算太阳、地球和月球的位置,并根据它们的相对位置,判断是否发生了日食或月食,并绘制相应的图形。我们使用 `fill` 函数绘制圆形图形,并在每个时间步长中暂停一段时间,使得动画更流畅。
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