entry-heating (rodzaj scenariusza)
Rodzaj scenariusza silnika v0.40.0, rodzina Analiza misji, łącza i operacje kosmiczne. Wyłącznie doradczo: wynik analizy z narzędzia badawczo-inżynieryjnego; nie jest to sprzęt nawigacyjny z zatwierdzeniem typu ani usługa bezpieczeństwa życia. Każda etykieta tutaj pochodzi z silnika lub z macierzy weryfikacji; rodzaj ma status MODELLED, chyba że macierz mówi inaczej (jak zdobywa się etykietę: sekcja Evidence w README).
Co robi#
Wejście w atmosferę 3-DoF jako punkt materialny nad obracającą się sferyczną Ziemią lub Marsem (balistyczne lub z siłą nośną przy stałym przechyle), RK4, przez US76, atmosferę wykładniczą lub marsjańską, z konwekcyjnym nagrzewaniem w punkcie stagnacji Suttona-Gravesa (NASA TR R-376): szczytowe opóźnienie, strumień ciepła i ciśnienie dynamiczne, obciążenie cieplne, zasięg poziomy, kontrola energii w układzie wirującym i obok niej postać zamknięta Allena-Eggersa. Szczytowe opóźnienie jest sprawdzone względem opublikowanego nominalnego przebiegu Stardust; nagrzewanie jest MODELLED.
Jeden przebieg scenarios/entry-heating-stardust.toml podsumowuje się tak: entry-heating (earth): V_rel 12551 m/s, γ 8,43° -> szczyt 35,4 g na 54,2 km, szczytowe q 746 W/cm² na 62,0 km, obciążenie cieplne 20970 J/cm², szczytowe q_dyn 20,8 kPa; terminal-altitude po 317 s (postać zamknięta 60,2 g; MODELLED 3-DoF, bez promieniowania/TPS)
Wejścia#
Ze schematu (kshana kinds --json):
- Pola wymagane: brak
- Pola opcjonalne:
body,atmosphere,rho0_kg_m3,scale_height_m,entry_interface_altitude_m,velocity_frame,entry_speed_m_s,flight_path_angle_deg,heading_deg,latitude_deg,longitude_deg,mass_kg,drag_coefficient,reference_area_m2,nose_radius_m,lift_to_drag,bank_angle_deg,rotating_planet,step_s,terminal_altitude_m,max_time_s
Przykład scenarios/entry-heating-stardust.toml ustawia m.in.:
| Pole | Wartość | Jednostka |
|---|---|---|
atmosphere |
us76 | tekst |
body |
earth | tekst |
drag_coefficient |
1.4828 | 1 |
entry_interface_altitude_m |
125003 | m |
entry_speed_m_s |
12900 | m/s |
flight_path_angle_deg |
8.2 | deg |
heading_deg |
100 | deg |
kind |
entry-heating | tekst |
latitude_deg |
41 | deg |
lift_to_drag |
0 | 1 |
mass_kg |
45.8 | kg |
nose_radius_m |
0.2202 | m |
Uruchom#
kshana scenarios/entry-heating-stardust.toml
Co daje#
Wyniki skalarne tego przebiegu, z jednostkami podanymi przez silnik:
| Wynik | Wartość | Jednostka |
|---|---|---|
atmosphere |
US Standard Atmosphere 1976 | tekst |
ballistic_coefficient_kg_m2 |
59.793465 | kg/m^2 |
body |
earth | tekst |
closed_form_check.altitude_at_peak_m |
49780.760635 | m |
closed_form_check.integrated_over_closed_form |
0.589074 | 1 |
closed_form_check.peak_deceleration_g |
60.160557 | 1 |
closed_form_check.reference |
NACA Report 1381 (1958) stałe balistyczne | tekst |
closed_form_check.rho0_kg_m3 |
1.225 | kg/m^3 |
closed_form_check.scale_height_m |
7200 | m |
energy_check.residual |
9.5628e-13 | 1 |
Etykieta wyniku (silnika): MODELLED — wejście 3-DoF jako punkt materialny nad obracającą się sferyczną planetą (grawitacja centralna, bez J2), współobracająca się atmosfera bez wiatru, stałe C_D, L/D i przechył, RK4; konwekcyjne nagrzewanie w punkcie stagnacji według NASA TR R-376 (1971), zimna ściana, BEZ nagrzewania radiacyjnego, BEZ odpowiedzi TPS/ablacji, NIE 6-DoF
Dowody#
MODELLED 1 · VALIDATED 1: wiersze macierzy weryfikacji, które wymieniają ten rodzaj.
- VALIDATED Wejście 3-DoF jako punkt materialny nad obracającą się sferyczną Ziemią przez US Standard Atmosphere 1976, całkowane RK4 z inercjalnego stanu wejścia, z podaniem szczytowego opóźnienia i jego wysokości; stan wejścia względem planety z i Testy: entry_stardust_published.rs.
- MODELLED Konwekcyjny strumień ciepła w punkcie stagnacji q = k sqrt(rho/R_n) V^3 ze stałymi Suttona-Gravesa dla powietrza ziemskiego i atmosfery Marsa (NASA TR R-376, 1971), jego szczyt i scałkowane obciążenie cieplne wzdłuż wejścia 3-DoF, balistycznego lub z siłą nośną przy c Testy: entry_stardust_published.rs.
Wiersze, które sam przebieg wykorzystał, wraz z wyrocznią, jaką macierz podaje dla każdego (publiczne źródła są tam wymienione):
- MODELLED Deterministyczne, haszowane na poziomie scenariusza, bramki SBOM i złotych wyników między platformami. Wyrocznia (ExternalDataset): zgodność SBOM z oficjalnym schematem JSON CycloneDX 1,5 (+ prawidłowe identyfikatory SPDX): zewnętrzny opublikowany standard, zero błędów walidacji w całym grafie zależności; część dotycząca determinizmu wskaźników jakości i odtwarzalności bajt w bajt pozostaje przypiętą kontrolą samospójności, więc wiersz pozostaje MODELLED
- VALIDATED Wejście 3-DoF jako punkt materialny nad obracającą się sferyczną Ziemią przez US Standard Atmosphere 1976, całkowane RK4 z inercjalnego stanu wejścia, z poda. Wyrocznia (ExternalDataset): Nominalny przebieg Stardust z Desai, Mitcheltree i Cheatwood (1999, NASA NTRS 20050042027): maksymalne opóźnienie 33,4 g przy 12,6 km/s względem planety z masą startową 45,8 kg, trajektoria 6-DoF POST z pełną bazą aerodynamiczną; interfejs wejścia z Desai, Lyons, Tooley i Kangas (NTRS 20090004445): promień 6503,14 km, inercjalnie 12,9 km/s przy -8.2 deg. Progi zarejestrowane z góry w xval/entry-stardust/PREREGISTRATION.
- MODELLED Konwekcyjny strumień ciepła w punkcie stagnacji q = k sqrt(rho/R_n) V^3 ze stałymi Suttona-Gravesa dla powietrza ziemskiego i atmosfery Marsa (NASA TR R-376, 1971), jego . Wyrocznia (InternalConsistency): Spójność wewnętrzna: zależność i stałe tak, jak wydrukowano w NASA TR R-376, kontrola zbieżności półkroku oraz oczekiwana kolejność szczytów nagrzewania i opóźnienia. CZEGO NIE OBEJMUJE: nie porównano żadnej opublikowanej wartości nagrzewania (artykuły o Stardust podają limit projektowy i oszacowanie konwekcyjne plus radiacyjne około 1200 W/cm2, którego zależność wyłącznie konwekcyjna nie może dopasować); brak nagrzewania radiacyjnego, temperatury ściany lub
Ograniczenia#
Co raport samego przebiegu podaje jako niemodelowane lub niesprawdzone względem niezależnego wzorca:
- MODELLED — wejście 3-DoF jako punkt materialny nad obracającą się sferyczną planetą (grawitacja centralna, bez J2), współobracająca się atmosfera bez wiatru, stałe C_D, L/D i przechył, RK4; konwekcyjne nagrzewanie w punkcie stagnacji według NASA TR R-376 (1971), zimna ściana, BEZ nagrzewania radiacyjnego, BEZ odpowiedzi TPS/ablacji, NIE 6-DoF (wynik
label) - Szczytowe opóźnienie jest sprawdzone względem opublikowanego nominalnego przebiegu Stardust; nagrzewanie jest MODELLED. (katalog rodzajów (
kshana kinds --json)) - Interfejs wejścia na promieniu 6503,14 km, inercjalnie 12,9 km/s przy -8.2 deg, 45,8 kg, średnica 0,811 m, promień nosa 0,2202 m (Desai i in., NASA NTRS 20050042027 i 20090004445). Szerokość geograficzna i kierunek są założonym przybliżonym wejściem nad Pacyfikiem; C_D jest domyślną wartością modułu dla stożka ze sferą 60 deg. Opublikowane nominalne szczytowe opóźnienie 6-DoF: 33,4 g. Nagrzewanie jest wyłącznie konwekcyjne Suttona-Gravesa, MODELLED. (komentarz w pliku scenariusza, wiersze 4 do 8)
- Odtwarzalność i zapewnienie jakości oprogramowania jest MODELLED, nie jest sprawdzona względem niezależnego wzorca: jedno twierdzenie składowe jest sprawdzone zewnętrznie, ale cała możliwość składa się z elementów obliczonych na podstawie modelu, więc pozostaje obliczona na podstawie modelu. (macierz weryfikacji (docs/MODELLED-RATIONALE.md))
- Konwekcyjne nagrzewanie w punkcie stagnacji przy wejściu (Sutton-Graves) w wejściu 3-DoF jest MODELLED, nie jest sprawdzone względem niezależnego wzorca: sprawdzone względem własnej tożsamości w postaci zamkniętej / analitycznej; wychwytuje błędy przepisania i współczynników, ale nie jest zewnętrzną wyrocznią. (macierz weryfikacji (docs/MODELLED-RATIONALE.md))
Zobacz też#
- Strona rodziny: Analiza misji, łącza i operacje kosmiczne
- Wszystkie rodzaje: KINDS.md
- Strona tematu: ENTRY-EO-ASCENT.md