www.gusucode.com > VC 3D弹道仿真程序源码文件-源码程序 > VC 3D弹道仿真程序源码文件-源码程序/code/Atmosphere.cpp
#include "stdafx.h"
#include "Atmosphere.h"
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CAtmosphere::CAtmosphere()
{
g0=9.806;
Ty0=288.15;
Rz=6371000;
}
CAtmosphere::~CAtmosphere()
{
}
/////////// 空军标准大气条件 //////////
//求空军标准大气条件下空气密度 函数
double CAtmosphere::Get_rho_Airforce( double y ) //空军标准大气条件
{
rho0=1.225;
rho=rho0*pow( 1-2.0323*y/100000, 4.830 );
return rho;
}
//求空军标准大气条件下声速 函数
double CAtmosphere::GetSONIC_Airforce(double y)
{
if ( ( y>=0 )&&( y<=13000) )
{
Ty=288.34*(1-2.0323e-5*y);
SONIC=20.046*sqrt( Ty );
}
if ( y>=13000 )
{
Ty=212.2;
SONIC=20.046*sqrt( Ty );
}
return SONIC;
}
//求空军标准大气条件下马赫数 函数
double CAtmosphere::GetMa_Airforce(double velo, double y)
{
return velo/GetSONIC_Airforce( y );
}
/////////// 炮兵标准大气条件 //////////
//求炮兵标准大气条件下空气密度 函数
double CAtmosphere::Get_rho_Artillery(double y) //炮兵标准大气条件 30公里以上按30公里来算，韩子鹏<<火箭外弹道学>>
{
rho0 = 1.2063;
double pi_y;
if ( ( y>=0 )&&( y<9300) )
{
Ty=288.9-0.006328*y;
pi_y=pow( (1-0.000021904*y), 5.4 );
rho=rho0*pi_y*288.9/Ty;
}
else if ( ( y>=9300)&&( y<12000) )
{
Ty=230-0.006328*(y-9300)+0.000001172*(y-9300)*(y-9300);
pi_y=0.2922575*exp( -2.1206426* (atan( (2.344*(y-9300)-6328)/32221.057 )+0.1939252 ) );
rho=rho0*pi_y*288.9/Ty;
}
else
{
Ty=221.5;
pi_y=0.193725*exp(-(y-12000)/6483.305 );
rho=rho0*pi_y*288.9/Ty;
}
return rho;
}
//求炮兵标准大气条件下声速 函数
double CAtmosphere::GetSONIC_Artillery(double y)
{
double Tyy;
if ( ( y>=0 )&&( y<=9300) )
{
Tyy=288.9-0.006328*y;
}
else if ( ( y>9300)&&( y<12000) )
{
Tyy=230-0.006328*(y-9300)+0.000001172*(y-9300)*(y-9300);
}
else
{
Tyy=221.5;
}
SONIC=20.047*sqrt( Tyy );
return SONIC;
}
//求炮兵标准大气条件下马赫数 函数
double CAtmosphere::GetMa_Artillery(double velo, double y)
{
return velo/GetSONIC_Artillery( y );
}
/////////// 美国1976年国家标准大气条件 //////////
//求美国1976年国家标准大气条件下空气密度 函数
double CAtmosphere::Get_rho_USA1976(double y) //美国1976年国家标准大气条件
{
double W,T;
rho0 = 1.225 ;
y=y/1000;
if ( ( y>=0 )&&( y<=11.0191) )
{
W=1-y/44.3308;
//T=288.15;
rho=rho0*pow( W, 4.2559 );
}
else if ( ( y>11.0191 )&&( y<=20.063 ) )
{
W=exp( (14.9647-y)/6.3416 ); //e=2.718281828459;
T=216.65;
rho=0.15898*rho0*W ;
}
else if ( ( y>20.063 )&&( y<=32.1619 ) )
{
W=1+( y- 24.9021)/221.552 ;
T=221.552;
rho=0.032722*rho0*pow( W, -35.1629 ) ;
}
else if ( ( y>32.1619 )&&( y<=47.350 ) )
{
W=1+( y- 39.7499)/89.4107 ;
T=250.350;
rho=0.0032618*rho0*pow( W, -13.2011 ) ;
}
else if ( ( y>47.350 )&&( y<=51.4125 ) )
{
W=exp( (48.6252-y)/7.9223 );
T=270.650;
rho=0.0009490*rho0*W ;
}
else if ( ( y>51.4125 )&&( y<=71.8020 ) )
{
W=1+( y- 39.7499)/89.4107 ;
T=250.350;
rho=0.0032618*rho0*pow( W, 11.2011 ) ;
}
else if ( ( y>71.8020 )&&( y<=86 ) )
{
W=1-( y- 78.0303)/100.2950 ;
T=200.590;
rho=0.000017632*rho0*pow( W, 16.0816 ) ;
}
else
{
W=exp( (87.2848-y)/5.4700 );
T=186.87;
rho=0.0000036411*rho0*W ;
}
return rho;
}
//求美国1976年国家标准大气条件下声速 函数
double CAtmosphere::GetSONIC_USA1976(double y)
{
double W,T;
y=y/1000;
if ( ( y>=0 )&&( y<=11.0191) )
{
W=1-y/44.3308;
T=288.15*W;
}
else if ( ( y>11.0191 )&&( y<=20.063 ) )
{
W=exp( (14.9647-y)/6.3416 ); //e=2.718281828459;
T=216.65;
}
else if ( ( y>20.063 )&&( y<=32.1619 ) )
{
W=1+( y- 24.9021)/221.552 ;
T=221.552*W;
}
else if ( ( y>32.1619 )&&( y<=47.350 ) )
{
W=1+( y- 39.7499)/89.4107 ;
T=250.350*W;
}
else if ( ( y>47.350 )&&( y<=51.4125 ) )
{
W=exp( (48.6252-y)/7.9223 );
T=270.650;
}
else if ( ( y>51.4125 )&&( y<=71.8020 ) )
{
W=1+( y- 59.4390)/89.2218 ;
T=247.021*W;
}
else if ( ( y>71.8020 )&&( y<=86 ) )
{
W=1-( y- 78.0303)/100.2950 ;
T=200.590*W;
}
else
{
W=exp( (87.2848-y)/5.4700 );
T=186.87;
}
SONIC=20.0468*sqrt( T );
return SONIC;
}
//求美国1976年国家标准大气条件下马赫数 函数
double CAtmosphere::GetMa_USA1976(double velo, double y)
{
return velo/GetSONIC_USA1976( y );
}
//////////// 求不同地球模型情况下的重力加速度 ////////////
//地球表面为平坦情况下的求g 函数
double CAtmosphere::Get_g_simple( double y )
{
g=9.806*(1.0-2.0*y/Rz);
return g;
}
//考虑地球表面形状 球体 但不考虑地球自转影响 求g函数
double CAtmosphere::Get_g_middle(double phi, double y )
{
g=9.78034*( 1+0.00528*sin(phi)*sin(phi) )*(1.0-2.0*y/Rz);
return g;
}
//考虑地球表面形状和自转运动模型 求g,gr,g_we函数
double CAtmosphere::Get_g_precision( double r, double phi, double& gr, double& g_we )
{
double f,ae,J_2,q;
f=398600500000000;
ae=6378140;
J_2=0.00162395;
q=0.0034614;
g_we =(-2*f/r/r)*J_2*(ae/r)*(ae/r)*sin(phi); //地球自转we方向的重力加速度分量
gr =(-f/r/r)*(1+J_2*(ae/r)*(ae/r)*(1-5*sin(phi)*sin(phi)) ); //矢径r方向的重力加速度分量
g= (f/r/r)*(1+J_2*(ae/r)*(ae/r)*(1-3*sin(phi)*sin(phi)) -q*(r/ae)*(r/ae)*(r/ae)*cos(phi)*cos(phi) ); //地球重力加速度的合成量绝对值
return g ;
}