《航天器操作与控制试验》综合作业
卫星轨道预报
姓名：王备
学号：38151312
院系：宇航学院
二〇一〇年十一月
一、实验题目：卫星轨道预报
二、实验目的
1.学会STK（Satellite Tool Kit）软件的使用，掌握STK的基本操作；
2.学会使用STK仿真，并实现卫星的轨道预报，重点掌握HPOP高精度轨道预
报和LOP长期轨道预报。
三、实验内容
（一）、HPOP高精度轨道预报
1. 建立两颗卫星HPOP1与HPOP2；
2. 设置HPOP1考虑大气阻力，而HPOP2不考虑，其他参数相同；
3. 用HPOP高精度轨道预报器生成轨道；
4. 动画显示，观察两颗卫星轨道的不同；
5. 生成多种类型的卫星轨道数据；
6. 计算卫星轨道寿命。
（二）、LOP长期轨道预报
1. 建立两颗卫星LOP1与LOP2；
2. 设置LOP1考虑大气阻力，而LOP2不考虑，其他参数相同；
3. 用HPOP高精度轨道预报器生成轨道；
4. 生成多种类型的卫星轨道数据，观察两颗卫星轨道的不同。
四、实验过程描述
（一）、HPOP高精度轨道预报
1.建立新的场景将其命名为BUAA_HPOP。
2.在浏览窗口选中场景，打开Basic Properties 窗口
3.在Time Period栏，输入如下设置：
区域值
Start Time 1 Jan 2010 00:00:00.00 Stop Time 1 Jan 2010 04:00:00.00 Epoch 1 Jan 2010 00:00:00.00
4.选择Animation栏输入如下内容：
区域值
Start Time 1 Jan 2010 00:00:00.00 Stop Time 1 Jan 2010 04:00:00.00 Time Step60 seconds
Refresh Delta Change to High Speed
5.在Units栏输入如下设置：
6.完成后，点击确定，从File菜单中选择Save As…，保存场景为
BUAA_HPOP.sc。
7.在浏览窗口点击Satellite按钮新建一颗卫星，取消轨道向导，命名卫星
为HPOP1。，打开HPOP1卫星的Basic Properties 窗口，在Orbit 栏，选择HPOP Propagator。
8.点击Semimajor Axis右侧的下拉菜单，改变为Period。设置为95 min。
9.点击Force Models…按钮，确认HPOP Force Model 窗口中所有参数
均被选用。
10.点击确定关闭HPOP Force Model 窗口，然后点击Basic Properties
窗口中的确定按钮，生成卫星轨道。
11.下面打开HPOP1卫星的Graphics Properties 窗口，改变卫星的
Marker Style为Star，点击确定。
12.新建HPOP2卫星，在Force Models 窗口，关闭Drag参数，其它设
置与HPOP1相同。生成卫星轨道后，打开它的Graphics Properties 窗口，改变Marker Style为Circle，点击确定。
13.保存场景。动画显示场景观察卫星在整个时间周期内的相互位置。在动画
接近时间周期结束时，暂停动画，放大窗口到卫星所在区域进行观察（如图1、图2所示）
图1 接近周期结束时的2维图像
图2 接近周期结束时的3维图像
14.分别选中两颗卫星，从Tools菜单中选择Report，生成两颗卫星各自的
Classical Orbit Elements报告。注意考虑阻力和未考虑阻力卫星在报告
时间末期轨道参数的不同。
15.生成每颗卫星的LLA Position（经纬度高度位置）报告。比较两颗卫星
之间位置数据的差异。
16.同时选中两颗卫星，从Tools菜单中选择Graph。在STK Graph Tool 窗
口，点击New按钮，选中新建的图表格式，在文本框输入Altitude，点击Change按钮新图表的改变名称。
17.选中Altitude格式，点击Properties按钮，在Content栏，选择Time
XY作为Graph Type。打开LLA State树，点击Fixed子树，双击Alt 将其加入Y-Axis区域，点击确定。点击STK Graph Tool 窗口的Create 按钮生成图表。
18.在图表窗口中，从Edit菜单选择Attributes，改变其中一颗卫星线条的
颜色。观察整个时间周期内两颗卫星高度的差异。关闭图表和STK Graph Tool 窗口。
19.同时选中两颗卫星，点击鼠标右键，在快捷菜单中选择Strip Chart。
20.在STK Strip Chart Tool 窗口，从Styles列表中选择Altitude（前面
新建的图表格式），点击Open。当动态图表窗口出现，改变其中一颗卫星线条的颜色。
21.动画显示场景，观察HPOP1卫星的Altitude（高度）如何降到HPOP2
卫星下面。这是由于大气阻力对HPOP1卫星的影响造成的。
22.在浏览窗口，选中HPOP卫星，然后从Tools菜单Lifetime。
23.在Lifetime 窗口，输入下列数值：
大学物理仿真实验报告 实验名称 碰撞与动量守恒 班级： ： 学号： 日期：
碰撞和动量守恒 实验简介 动量守恒定律和能量守恒定律在物理学中占有非常重要的地位。力学中的运动定理和守恒定律最初是冲牛顿定律导出来的，在现代物理学所研究的领域中存在很多牛顿定律不适用的情况，例如高速运动物体或微观领域中粒子的运动规律和相互作用等，但是能量守恒定律仍然有效。因此，能量守恒定律成为了比牛顿定律更为普遍适用的定律。 本实验的目的是利用气垫导轨研究一维碰撞的三种情况，验证动量守恒和能量守恒定律。定量研究动量损失和能量损失在工程技术中有重要意义。同时通过实验还可提高误差分析的能力。 实验原理 如果一个力学系统所受合外力为零或在某方向上的合外力为零，则该力学系统总动量守恒或在某方向上守恒，即 （1） 实验中用两个质量分别为m1、m2的滑块来碰撞（图4.1.2-1），若忽略气流阻力，根据动量守恒有 （2） 对于完全弹性碰撞，要求两个滑行器的碰撞面有用弹性良好的弹簧组成的缓冲器，我们可用钢圈作完全弹性碰撞器；对于完全非弹性碰撞，碰撞面可用尼龙搭扣、橡皮泥或油灰；一般非弹性碰撞用一般金属如合金、铁等，无论哪种碰撞面，必须保证是对心碰撞。 当两滑块在水平的导轨上作对心碰撞时，忽略气流阻力，且不受他任何水平方向外力的影响，因此这两个滑块组成的力学系统在水平方向动量守恒。由于滑块作一维运动，
式（2）中矢量v可改成标量，的方向由正负号决定，若与所选取的坐标轴方向相同则取正号，反之，则取负号。 1．完全弹性碰撞 完全弹性碰撞的标志是碰撞前后动量守恒，动能也守恒，即 （3） （4） 由（3）、（4）两式可解得碰撞后的速度为 （5） （6） 如果v20=0，则有 （7） （8） 动量损失率为 （9） 能量损失率为 （10） 理论上，动量损失和能量损失都为零，但在实验中，由于空气阻力和气垫导轨本身的原因，不可能完全为零，但在一定误差围可认为是守恒的。 2.完全非弹性碰撞 碰撞后，二滑块粘在一起以10同一速度运动，即为完全非弹性碰撞。在完全非弹性碰撞中，系统动量守恒，动能不守恒。 （11） 在实验中，让v20=0，则有 （12） （13） 动量损失率 （14） 动能损失率 （15） 3．一般非弹性碰撞
实验一多产品多阶段指导系统仿真与分析 一、目的 通过本次上机实验，熟悉和使用Flexsim的基本操作，并建立一个简单的模型，实现相应的功能。 二、问题描述 有一个制造车间由4组机器组成，第1，2，3，4组机器分别有3，2，4，3台相同的机器。这个车间需要加工四种原料，四种原料分别要求完成4、3、2、3道工序，而每道工序必须在指定的机器组上处理，按照事先规定好的工艺顺序进行。 假定在保持车间逐日连续工作的条件下，对系统进行365天的仿真运行（每天按8 小时计算），计算每组机器队列中的平均产品数以及平均等待时间。通过仿真运行，找出影响系统的瓶颈因素，并对模型加以改进。 系统数据 四种原料到达车间的间隔时间分别服从均值为50，30，75，40分钟的正态分布。 四种原料的工艺路线如表6.1 所示。第1种原料首先在第3组机器上加工，然后在第1组、再在第2组机器上加工，最后在第4组机器上完成最后工序。第1种原料在机器组3、1、2、4加工，在机器组3、1、2、4加工的平均时间分别为30、36、51、30；第2种原料在机器组4、1、3加工，在机器组4、1、3加工的平均时间分别为66、48、45；第3种原料在机器组2、3加工，在机器组2、3加工的平均时间分别为72、60，第四种原料在机器组在1、4、2加工，在机器组1、4、2加工的平均时间分别为60，55，42如下表所示。 该组机器处的一个一个服从先进现出FIFO（FIRST IN FIRST OUT）规则的队列。前一天没有完成的任务，第二天继续加工，在某机器上完成一个工序的时间服从Erlang分布，其平均值取决于原料的类别以及机器的组别。例如表11.1中的第2类原料，它的第一道工序是在第4组机器上加工，加工时间服从66的Erlang分布。
GPS 卫星预报星历的解码及卫星预报 郑 ,王解光 (同济大学测量系,上海 200092) 摘要:本文对GPS 卫星播发的预报星历进行了分析,主要讲述GPS 接收机接收到的二进制预报星历 文件的详细格式,将其解码并生成R EN I X 210标准格式文件,利用解码获得的卫星轨道参数来计算GPS 卫星坐标,并进行卫星预报。 关键词:解码;预报星历;标准格式文件;轨道参数 中图分类号:P 22814 文献标识码:B Abstract :T h is paper analyzes the fo recasting ephem eris trans m itted by GPS 2satellites and describes and detailed fo r m at of the binary ephem eris docum ent received by GPS 2receivers .T he docum ent is then decoded into the standard fo r m at in R EN I X 210and the o rbit pa 2ram eters of satellites are obtained .T he calculati on of GPS 2satellites coo rdinates and satellites fo recasting are perfo r m ed w ith these pa 2ram eters . Key words :decoding ;fo recasting ephem eris ;o rbit param eters 1 前言 GPS 卫星播发的导航电文中包含广播星历(卫星星历)和预报星历(卫星历书)。广播星历可用于GPS 实时定位计 算,预报星历则用于在较长的时间周期内对GPS 卫星的位置进行预报。 为了能在GPS 卫星观测之前拟订观测计划,我们需要进行GPS 卫星的预报工作,从而可以比较确切地知道在所观测的地点及所观测的时间段中,GPS 接收机能够接收到的GPS 卫星的情况。要进行卫星预报,就需要将二进制的预报星历文 件解码得到卫星轨道参数,利用轨道参数计算出GPS 卫星的 空间坐标(W GS 84坐标系)。 2 导航电文及其格式 GPS 卫星的导航电文是二进制文件,按一定格式组成数 据帧,按帧向外播送。每一数据帧的长度为1500bit ,播送速度 为50bit s ,所以播送一帧电文的时间需要30秒。 每帧导航电文含有5个子帧,每个子帧分别含有10个字,每个字为30bit ,故每一子帧共含300bit ,其持续播发的时间为6秒(见图1)。 图1 导航电文格式 收稿日期:1999211212;修订日期:1999212227 作者简介:郑 (1977—),男(汉族),浙江嵊州人,同济大 学硕士研究生 3 预报星历的详细格式 所有GPS 卫星预报星历的参数都在导航电文每一数据帧的第4、5子帧中占据第三到第十个字,每个字30bit (其中包括奇偶检验位6bit )。预报星历中的参数如表1所示。 311 子帧5之第1～24页,子帧4之第2～5页及第7～ 10页,提供1～32号卫星的概略星历 卫星的概略星历包括参考时刻Toa 、开普勒轨道参数e 、
课程专题实验报告 （1） 课程名称：模拟电子技术基础 小组成员：涛，敏 学号：0，0 学院：信息工程学院 班级：电子12-1班 指导教师：房建东 成绩： 2014年5月25日
工业大学信息工程学院课程专题设计任务书（1）课程名称：模拟电子技术专业班级：电子12-1 指导教师（签名）： 学生/学号：涛 0敏0
实验观察R B 、R C 等参数变化对晶体管共射放大电路放大倍数的影响 一、实验目的 1． 学会放大器静态工作点的调式方法和测量方法。 2．掌握放大器电压放大倍数的测试方法及R B 、R C 等参数对放大倍数的影响。 3． 熟悉常用电子仪器及模拟电路实验设备的使用。 二、实验原理 图1为电阻分压式工作点稳定单管放大器实验电路图。偏置电阻R B1、R B2组成分压电路，并在发射极中接有电阻R E ，以稳定放大器的静态工作点。当在放大器的输入端加入输入信号后，在放大器的输出端便可得到一个与输入信号相位相反、幅值被放大了的输出信号，从而实现了电压放大。 三、实验设备 1、 信号发生器 2、 双踪示波器 SS —7802 3、 交流毫伏表 V76 4、 模拟电路实验箱 TPE —A4 5、 万用表 VC9205 四、实验容 1．测量静态工作点 实验电路如图1所示，它的静态工作点估算方法为： U B ≈ 2 11B B CC B R R U R +? I E ＝E BE B R U U -≈Ic U CE = U CC －I C （R C ＋R E ）
图1 晶体管放大电路实验电路图 实验中测量放大器的静态工作点，应在输入信号为零的情况下进行。 根据实验结果可用：I C ≈I E ＝ E E R U 或I C ＝ C C CC R U U U BE ＝U B －U E U CE ＝U C －U E 计算出放大器的静态工作点。 五．晶体管共射放大电路Multisim仿真 在Multisim中构建单管共射放大电路如图1(a)所示，电路中晶体管采用FMMT5179 （1）测量静态工作点 可在仿真电路中接入虚拟数字万用表，分别设置为直流电流表或直流电压 表，以便测量I BQ 、I CQ 和U CEQ ，如图所示。
西安交通大学实验报告 课程：数据结构实验实验名称：利用单摆测量重力加速度 系别：实验日期： 专业班级：实验报告日期： 姓名：学号： 第 1页 / 共3页 一、实验简介 单摆实验是个经典实验，许多著名的物理学家都对单摆实验进行过细致的研究。本实验的目的是学习进行简单设计性实验的基本方法，根据已知条件和测量精度的要求，学会应用误差均分原则选用适当的仪器和测量方法，学习累积放大法的原理和应用，分析基本误差的来源及进行修正的方法。 二、实验原理 单摆的结构参考图1单摆仪,一级近似的周期公式为 由此通过测量周期摆长求重力加速度。 三、实验内容 1、设计要求: (1) 根据误差均分原理,自行设计试验方案,合理选择测量仪器和方法. (2) 写出详细的推导过程,试验步骤. (3) 用自制的单摆装置测量重力加速度g,测量精度要求△g/g < 1%. 2、可提供的器材及参数: 游标卡尺、米尺、千分尺、电子秒表、支架、细线(尼龙线)、钢球、摆幅测量标尺(提供硬白纸板自制)、天平(公用).
假设摆长l≈70.00cm;摆球直径D≈2.00cm;摆动周期T≈1.700s; 米尺精度△米≈ 0.05cm;卡尺精度△卡≈0.002cm;千分尺精度△千≈0.001cm;秒表精度△秒≈0.01s;根据统计分析,实验人员开或停秒表反应时间为0.1s左右,所以实验人员开,停秒表总的反应时间近似为△人≈0.2s. 3、对重力加速度g的测量结果进行误差分析和数据处理,检验实验结果是否达到设计要求. 4、自拟实验步骤研究单摆周期与摆长,摆角,悬线的质量和弹性系数,空气阻力等因素的关系,试分析各项误差的大小. 5、自拟试验步骤用单摆实验验证机械能守恒定律. 四、实验仪器 单摆仪，摆幅测量标尺，钢球，游标卡尺 五、实验操作 1. 用米尺测量摆线长度； 2. 用游标卡尺测量小球直径； 3. 把摆线偏移中心不超过5度，释放单摆，开始计时，单摆摆过50个周期后停止计时，记录所用时间； 六、实验结果
14.2 自动分拣系统仿真 袁峰 0726210427 1.实验目的 通过建立一个传送带系统，学习Flexsim提供的运动系统的定义；学习Flexsim提供的传送系统的建模；进一步学习模型调整与系统优化。 2.实验内容 （1）仿真模型截图 自动分拣系统仿真模型的正投视图的截图如图2-1所示。 图2-1 自动分拣系统仿真模型的正投视图 （2）仿真模型各对象参数设置说明 仿真模型各对象参数设置说明如表2-1所示。 表2-1 各对象参数设置说明
（3）仿真结束时间 根据24小时（86400）工作制和8小时（28800）工作制设定模型运行， 所以仿真结束时间有两个，分别为：86400和28800。 3.仿真结果分析 （1）该分拣系统一天的总货物流量 该分拣系统一天的总货物流量是系统末端四个Queue和一个Sink的输入量之和，5次实验结果如下： 该系统的总货物流量如表2-2所示。 表2-2 总货物流量表 （2）系统的最大日流量 8小时（28800）工作制，该系统运行5次，最后4个Queue的实验数据如表2-3所示。 表2-3 最后4个Queue的实验数据
所以，最大日流量= 59.8÷8.776%÷95%+134.8÷29.576%÷96%+93.4÷13.356%÷97%+316.2÷44.474%÷98% = 2638.460 （3）8小时工作制和24小时工作制的部分数据对比 四个处理器的5次实验数据分别如表2-4至2-7所示。 表2-4 Processor1的利用率 表2-5 Processor2的利用率 表2-6 Processor3的利用率
《航天器操作与控制试验》综合作业 卫星轨道预报 姓名：王备 学号：38151312 院系：宇航学院
二〇一〇年十一月
一、实验题目：卫星轨道预报 二、实验目的 1.学会STK（Satellite Tool Kit）软件的使用，掌握STK的基本操作； 2.学会使用STK仿真，并实现卫星的轨道预报，重点掌握HPOP高精度轨道预 报和LOP长期轨道预报。 三、实验内容 （一）、HPOP高精度轨道预报 1. 建立两颗卫星HPOP1与HPOP2； 2. 设置HPOP1考虑大气阻力，而HPOP2不考虑，其他参数相同； 3. 用HPOP高精度轨道预报器生成轨道； 4. 动画显示，观察两颗卫星轨道的不同； 5. 生成多种类型的卫星轨道数据； 6. 计算卫星轨道寿命。 （二）、LOP长期轨道预报 1. 建立两颗卫星LOP1与LOP2； 2. 设置LOP1考虑大气阻力，而LOP2不考虑，其他参数相同； 3. 用HPOP高精度轨道预报器生成轨道； 4. 生成多种类型的卫星轨道数据，观察两颗卫星轨道的不同。 四、实验过程描述 （一）、HPOP高精度轨道预报 1.建立新的场景将其命名为BUAA_HPOP。 2.在浏览窗口选中场景，打开Basic Properties 窗口 3.在Time Period栏，输入如下设置： 区域值 Start Time 1 Jan 2010 00:00:00.00 Stop Time 1 Jan 2010 04:00:00.00 Epoch 1 Jan 2010 00:00:00.00
4.选择Animation栏输入如下内容： 区域值 Start Time 1 Jan 2010 00:00:00.00 Stop Time 1 Jan 2010 04:00:00.00 Time Step 60 seconds Refresh Delta Change to High Speed 5.在Units栏输入如下设置： 6.完成后，点击确定，从File菜单中选择Save As…，保存场景为 BUAA_HPOP.sc。 7.在浏览窗口点击Satellite按钮新建一颗卫星，取消轨道向导，命名卫星为 HPOP1。，打开HPOP1卫星的Basic Properties 窗口，在Orbit栏，选择HPOP Propagator。 8.点击Semimajor Axis右侧的下拉菜单，改变为Period。设置为95 min。 9.点击Force Models…按钮，确认HPOP Force Model 窗口中所有参数均被 选用。
模拟电路实验报告 实验题目：成绩：__________ 学生姓名：李发崇学号指导教师：陈志坚 学院名称：专业：年级： 实验时间：实验室： 一．实验目的： 1.熟悉电子器件和模拟电路试验箱； 2.掌握放大电路静态工作点的调试方法及其对放大电路性能的影 响； 3.学习测量放大电路Q点、A V、r i、r o的方法，了解公发射极电路特 性； 4.学习放大电路的动态性能。 二、实验仪器 1．示波器 2．信号发生器 3．数字万用表 三、预习要求 1．三极管及单管放大电路工作原理： 2．放大电路的静态和动态测量方法：
四．实验内容和步骤 1．按图连接好电路： (1)用万用表判断试验箱上三极管的好坏，并注意检查电解电容 C1，C2的极性和好坏。 (2)按图连接好电路，将Rp的阻值调到最大位置。（注：接线前先 测量电源+12V，关掉电源后再连接） 2．静态测量与调试 按图接好线，调整Rp，使得Ve=1.8V，计算并填表 心得体会：
3.动态研究 (一)、按图连接好电路 (二)将信号发生器的输入信号调到f=1kHz,幅值为500mVp，接至放大电路A点。观察Vi和V o端的波形，并比较相位。 (三)信号源频率不变，逐渐加大信号源输出幅度，观察V o不失真时的最大值，并填表： 基本结论及心得： Q点至关重要，找到Q点是实验的关键， (四)、保持Vi=5mVp不变，放大器接入负载R L，在改变Rc，R L数值的情况下测量，并将计算结果填入表中：
实验总结和体会： 输出电阻和输出电阻影响放大效果，输入电阻越大，输出电阻越小，放大效果越好。 (1)、输出电阻的阻值会影响放大电路的放大效果，阻值越大，放大的倍数也越大。 (2)、连在三极管集电极的电阻越大，电压的放大倍数越大。 (五)、Vi=5mVp，增大和减小Rp，观察V o波形变化，将结果填入表中： 实验总结和心得体会： 信号失真的时候找到合适Rp是产生输出较好信号关键。 （1）Rp只有在适合的位置，才能很好的放大输入信号，如果Rp阻值太大，会使信号失真，如果Rp阻值太小，则会使输入信号不能被
垃圾回收场仿真与分析 1.建立概念模型 1.1系统描述 近几十年来，由于人类的滥砍、滥伐，无情的破坏我们的大自然，地球上能用的资产和能源逐渐地减少，环保团体发现如果我们不再注重保护环境，终有一天我们会失去地球这个美好的家园。所以近年来，环保团体大力的提倡垃圾回收，位于某地的一家垃圾回收站，把回收来的资源分成铁铝罐、保特瓶和塑胶三大类后存储起来。下面这个模型就是对该资源回收站的仿真。 1.2系统数据 垃圾到达的时间间隔服从均值为15，标准差为3的正态分布； 分拣垃圾的时间间隔服从最大值为7的的指数分布； 储存垃圾的容器容积各为500单位； 垃圾经过分类处理后需要起重机和叉车运送到储存容器。 1.3概念模型
2．建立Flexsim4模型 第1步：模型实体设计 第2步：在模型中加入Source(发生器) 从库中拖入一个Source到模型中。右键点击该实体，选择Properties（属性）， 在弹出的属性页中选择Visual项目，改变Position, Rotation, and Size 中的RZ(绕Z轴方向旋转的角度)为45，使Processor偏转45度角放置。点击Apply 和OK保存设置。更改后布局图如图12-3所示： 说明：
所有固定实体资源都可以通过这种操作来改变摆放的角度，故本章后面的类似实体摆放将不再截图描述操作细节。 第3步：在模型中加入Queue和Separator 从库中拖放一个Queue和一个Separator到模型中。如图摆放它们的角度和位置。 其中Queue和Separator的摆放角度（RZ值）都为45度。如图12-4所示： 第4步：在模型中加入Conveyor(传送带) 拖放两条Conveyor到模型中。 更改Conveyor的摆放角度和布局。 先改变Conveyor属性页中的RZ值为-45度。 双击Conveyor打开参数页，点选Layout项目。 更改section1中得length数值为5； 点击Add Curved添加一段弯曲得传送带，设置其radius为3。 点击Apply和OK保存并关闭窗口。
物理仿真实验报告1
物理仿真实验报告 受迫振动 班级应物01 姓名赵锦文 学号10093020
一、实验简介 在本实验中，我们将研究弹簧重物振动系统的运动。在这里，振动中系统除受弹性力和阻尼力作用外，另外还受到一个作正弦变化的力的作用。这种运动是一类广泛的实际运动，即一个振动着的力学体系还受到一个作周期变化的力的作用时的运动的一种简化模型。如我们将会看到的，可以使这个体系按照与施加力相同的频率振动，共振幅既取决于力的大小也取决于力的频率。当力的频率接近体系的固有振动频率时，“受迫振动”的振幅可以变得非常大，这种现象称为共振。共振现象是重要的，它普遍地存在于自然界，工程技术和物理学各领域中．共振概念具有广泛的应用，根据具体问题中共振是“利”还是“害”，再相应地进行趋利避害的处理。 两个相互耦合的简谐振子称为耦合振子，耦合振子乃是晶体中原子在其平衡位置附近振动的理想模型。 本实验目的在于研究阻尼振动和受迫振动的特性,要求学生测量弹簧重物振动系统的阻尼常数，共振频率。 二、实验原理 1．受迫振动 砝码和挂钩 弹簧 弹簧 振荡器 图13.1 受迫振动 质量M 的重物按图1放置在两个弹簧中间。静止平衡时，重物收到的合外力为0。当重物被偏离平衡位置时，系统开始振动。由于阻尼衰减(例如摩擦力)，最终系统会停止振动。振动频率较低时，可以近似认为阻力与振动频率成线性关系。作用在重物上的合力： x M x Kx x x k x k F 21=--=---=ββ 其中k1, k2是弹簧的倔强系数。
K = k1+ k2是系统的等效倔强系数。 x 是重物偏离平衡位置的距离, β 是阻尼系数。 因此重物的运动方程可表示为： 22 0=++x x x ωγ 其中 γβ=M and ω02 =K M 。 在欠阻尼状态时(ωγ0>),方程解为： ) cos(22 0 φγωγ+-=-t Ae x t A, φ 由系统初始态决定。方程的解是一个幅度衰减的谐振动，如图2所示。 T 图13.2 衰减振动 振动频率是： f T = =-11202 2π ωγ (13.1) 如果重物下面的弹簧1k 由一个幅度为a 的振荡器驱动，那么这个弹簧作用于重物的力是) cos (1x t a k -ω。此时重物的运动方程为： M t a k x x x cos 212 0ωωγ= ++ . 方程的稳态解为： ) cos(4)(2 2 2 22 1θωω γωω-+-= t M a k x (13.2) 其中 )2(tan 2 201 ωωγω θ-=-。图13.3显示振动的幅度与频率的关系。
基于Flexsim的仿真实验报告
基于Flexsim的仿真实验报告 一、实验目的与要求 1.1实验目的 Flexsim是一个基于Windows的，面向对象的仿真环境，用于建立离散事件流程过程。Flexsim是工程师、管理者和决策人对提出的“关于操作、流程、动态系统的方案”进行试验、评估、视觉化的有效工具。 Flexsim 能一次进行多套方案的仿真实验。这些方案能自动进行，其结果存放在报告、图表里，这样我们可以非常方便地利用丰富的预定义和自定义的行为指示器，像用处、生产量、研制周期、费用等来分析每一个情节。同时很容易的把结果输出到象微软的Word、Excel等大众应用软件里。另外，Flexsim具有强力的商务图表功能，海图(Charts)、饼图、直线图表和3D文书能尽情地表现模型的信息，需要的结果可以随时取得。 本实验的目的是学习flexsim软件的以下相关容： 如何建立一个简单布局
●如何连接端口来安排临时实体的路径 ●如何在Flexsim实体中输入数据和细节 ●如何编译模型 ●如何操纵动画演示 ●如何查看每个Flexsim实体的简单统计数据 我们通过学习了解flexsim软件，并使用flexsim软件对实际的生产物流建立模型进行仿真运行。从而对其物流过程，加工工序流程进行分析，改进，从而得出合理的运营管理生产。 1.2实验要求 （1）认识Flexsim仿真软件的基本概念； （2）根据示例建立简单的物流系统的仿真模型； （3）通过Flexsim仿真模型理解物流系统仿真的目的和意义 二、实验步骤
1.建立概念模型 2.建立Flexsim7的模型： （1）确立概念模型中各元素的模型实体； （2）在新建模型中加入模型实体； （3）根据各个模型实体之间的关系建立连接； （4）根据题目要求的系统数据为不同的模型实体设置相应的参数，已达到对各工序实施控制的目的； 三、实验心得 系统功能相对简单，实现也很容易，且方法多样。为使系统运行达到最优，可分析调整各设备参数及系统配置，以达到系统运行连贯顺畅，无积压无间断的目的。 通过这次试验，加强了对物流系统的理解，也多了解了一个仿真软件，这个软件有三维功能，能够从不同的角度看出系统存在的问题，并且模型的连接分了不同的种类，A连接和S连接，我觉得这一点仅仅是本软件的优点，因为他将单向物流和双向物流区别对待，这样做更加条
卫星轨道计算 1.轨道根数 如果知道卫星的轨道根数，可以根据它们求出卫星在任一时刻的位置。 1．1 开普勒六参数 卫星的轨道根数包括六个积分常数，如图1，包括，a为轨道长半轴；e为轨道偏心率；i 为卫星运动轨道面与赤道面的夹角；Ω为卫星轨道升交点N的赤道经度(自春分点算起)；ω为轨道近地点极角，即轨道平面内升交点到近地点的角度；ζ为卫星过近地点时刻 1. 轨道半长轴，是椭圆长轴的一半。 2. 轨道偏心率，也就是椭圆两焦点的距离和长轴比值。 3. 轨道倾角，这个是轨道平面和地球赤道平面的夹角。对于位于赤道上空的同步静止卫星来说，倾角就是0。 4. 升交点赤经：卫星从南半球运行到北半球时穿过赤道的那一点叫升交点。这个点和春分点对于地心的张角称为升交点赤经。 5. 近地点幅角：这是近地点和升交点对地心的张角。 6. 过近地点时刻：卫星位置随时间的变化需要一个初值。 其中i、Ω、ω决定卫星轨道平面和长轴在空间的位置，而a、e、ζ可求出卫星在任何时刻在轨道上的位置。 1．2 TLE卫星星历 TLE两行根数格式如下： AAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAA 1 NNNNNU NNNNNAAA NNNNN.NNNNNNNN +.NNNNNNNN +NNNNN-N +NNNNN-N N NNNNN 2 NNNNN NNN.NNNN NNN.NNNN NNNNNNN NNN.NNNN NNN.NNNN NN.NNNNNNNNNNNNNN
以国际空间站为例 ISS (ZARYA) 1 25544U 98067A 06052.34767361.00013949 00000-0 97127-4 0 3934 2 25544 051.6421 063.2734 0007415 308.626 3 249.9177 15.74668600414901 （1）第0行 第0行是一个最长为24个字符的卫星通用名称，由卫星所在国籍的卫星公司命名，如SINOSAT 3。卫星通用名称与NORAD编号、国际编号都是卫星识别编码。 （2）行号 行号是卫星星历的序列号，如第1行或第2行。 （3）NORAD卫星编号 NORAD卫星编号，又称为NASA编号，SCC编号，是NORAD特别建立的卫星编号，每一个太空飞行器都被赋予唯一的NORAD卫星编号。
林火监测业务常用卫星轨道报及其解读 闫厚（国家林业局森林防火预警监测信息中心北京100714） 廖晓宏（北京川页电气科技发展有限公司北京100714） 摘要利用卫星轨道报进行卫星轨道预报是林火监测业务的重要环节。本文介绍了卫星轨道报的种类、相关概念和内容含义，为利用卫星轨道报进一步作好林火监测各项工作奠定基础。 关键词林火监测卫星轨道报 在卫星林火监测业务中，必须对卫星过境时间、扫描区域和卫星运动轨迹进行准确预报，才能确保地面站天线系统的正常运行，为森林火灾处置提供及时准确的监测成果。人造地球卫星在空间环绕地球运行,可用轨道半长轴、偏心率、倾角、升交点赤经、近地点角距和近地点时刻等六个要素描述。记录了这六个轨道参数的文件，称为卫星轨道报，又叫开普勒根数（Keplerian Elements，简称“Keps根数”），是以400年前德国天文学家开普勒命名的。详细了解卫星轨道报格式内容，对于深入了解监测系统构造、确保监测系统稳定运行和提高林火监测技术水平都具有非常重要的意义。 1相关术语 为便于对卫星轨道报的理解，需要对涉及的相关术语进行解释。 人造地球卫星绕地球运行遵循开普勒行星运动三定律。（1）卫星轨道为一椭圆，地球在椭圆的一个焦点上。其长轴的两个端点是卫星离地球最近和最远的点，分别叫做远地点和近地点。（2）人造地球卫星在椭圆轨道上绕地球运行时，其运行速度是变化的，在远地点时最低，在近地点时最高。速度的变化服从面积守恒规律，即卫星的向径（卫星至地球的连线）在相同的时间内扫过的面积相等。（3）人造地球卫星在椭圆轨道上绕地球运行，其运行周期取决于轨道的半长轴（与半长轴的二分之三次方成正比）。由此可知，人造地球卫星在空间的位置可以用半长轴、偏心率、倾角、升交点赤经、近地点角距和近地点时刻等参数来描述。这些特定参数解释如下： 春分点 - 在地球和太阳的相对运动中，如果假定地球不动，则太阳绕地球运行，当太阳从地球的南半球向北半球运行时，穿过地球赤道平面的那一点叫春分点； 升交点 - 人造地球卫星绕地球运行，当它从地球南半球向北半球运行时，穿过地球赤道平面的那一点； 星下点 - 卫星与地球中心连线在地球表面的交点； 历元年 - 轨道报预报的年份； 星下点轨迹- 所有星下点连成的曲线； 近地点时刻 - 即卫星通过近地点的时间； 升交点赤经Ω- 从春分点到地心的连线与从升交点到地心的连线的夹角； 近地点幅角ω- 又称近地点幅角，就是卫星从升交点到地心的连线与从近地点到地心 的连线的夹角； 半长轴–轨道长轴的一半； 偏心率e- 轨道焦距与半长轴之比； 倾角i -在卫星轨道升段时由赤道平面反时针旋转到轨道平面的夹角； 平均近地角 - 若卫星通过近地点的时刻为tp，卫星的平均角速度为 n，则任一时刻的
西安交通大学实验报告 第 1 页(共10 页）课程：_____大学物理实验____ 实验日期 : 2014 年 11月 30日 专业班号______组别__无___ 交报告日期： 2012 年 12 月 4 日 姓名___ 学号______ 报告退发：（订正、重做) 同组者____________________________ 教师审批签字： 实验名称：超声波测声速 一、实验目的: 1。了解超声波的产生、发射、和接收方法； 2.用驻波法、相位比较法测量声速。 二、实验仪器： SV—DH系列声速测试仪，示波器，声速测试仪信号源. 三、实验原理： 由波动理论可知，波速与波长、频率有如下关系：v = f λ，只要知道频率 和波长就可以求出波速.本实验通过低频信号发生器控制换能器,信号发生器的 输出频率就是声波频率。声波的波长用驻波法（共振干涉法）和行波法（相位比 较法）测量.下图是超声波测声速实验装置图.
1。驻波法测波长 由声源发出的平面波经前方的平面反射后，入射波与发射波叠加，它们波动方程分别是： 叠加后合成波为: 振幅最大的各点称为波腹，其对应位置： 振幅最小的各点称为波节，其对应位置： 因此只要测得相邻两波腹（或波节)的位置Xn、Xn—1即可得波长. 2。相位比较法测波长
从换能器S1发出的超声波到达接收器S2，所以在同一时刻S1与S2处的波有一相位差:。因为x改变一个波长时，相位差就改变2π。利用李萨如图形就可以测得超声波的波长. 四、实验内容 1．接线 2．调整仪器 （1）示波器的使用与调整 使用示波器时候，请先调整好示波器的聚焦.然后鼠标单击示波器的输入信号的接口,把信号输入示波器.接着调节通道1，2的幅度微调，扫描信号的时基微调。最后选择合适的垂直方式选择开关，触发源选择开关，内触发源选择开关，Auto-Norm-X—Y开关，在示波器上显示出需要观察的信号波形。输入信道的信号是由实验线路的连接决定的。 （2）信号发生器的调整 根据实验的要求调整信号发生器，产生频率大概在35KHz左右，幅度为5V 的一个正弦信号。由于本实验测声速的方法需要通过换能器（压电陶瓷）共振把电信号转为声信号,然后再转为电信号进行的,所以在开始测量前需要调节信号的频率为换能器的共振频率。在寻找共振频率时，通过调节信号发生器的微调旋钮,观察示波器上信号幅度是否为最大来逐步寻找的。 (3）超声速测定仪的使用 在超声速测定仪中，左边的换能器是固定的，右边的换能器是与游标卡尺的滑动部分连接在一起的。这样，左右换能器间的距离就可以通过游标卡尺来测量出来，在上图的下半部分是一个放大的游标卡尺的读数图. 3．实验内容 寻找到超声波的频率（就是换能器的共振频率)后,只要测量到信号的波长就可以求得声速.我们采用驻波法和相位比较法来测量信号波长： （1）驻波法 信号发生器产生的信号通过超声速测定仪后，会在两个换能器件之间产生驻波。改变换能器之间的距离（移动右边的换能器）时，在接收端(把声信号转为电信号的换能器）的信号振幅会相应改变。当换能器之间的距离为信号波长的一
卫星轨道平面的参数方程： 1cos( ) p e r r ：卫星与地心的距离 P ：半通径（2 (1)p a e 或21p b e ） θ：卫星相对于升交点角 ω：近地点角距 卫星轨道六要素： 长半径a 、偏心率e 、近地点角距ω、真近点角f （或者卫星运动时间t p ）、轨道面倾角i 、升交点赤径Ω。
OXYZ─赤道惯性坐标系，X轴指向春分点T ； ON─卫星轨道的节线（即轨道平面与赤道平面的交线），N为升交点； S─卫星的位置； P─卫星轨道的近地点； f─真近点角，卫星位置相对于近地点的角距； ω─近地点幅角，近地点到升交点的角距； i─轨道倾角，卫星通过升交点时，相对于赤道平面的速度方向； Ω─升交点赤经，节线ON与X轴的夹角； e─偏心率矢量，从地心指向近地点，长度等于e； W─轨道平面法线的单位矢量，沿卫星运动方向按右旋定义，它与Z轴的夹角为i； a─半长轴； α，δ─卫星在赤道惯性坐标系的赤经、赤纬。 两个坐标系：地心轨道坐标系、赤道惯性坐标系。 地心轨道坐标系Ox0y0z0：以e e 1为x0轴的单位矢量，以W为z0轴的单位矢量，y0轴的单位矢量可以由x0轴的单位矢量与z0轴的单位矢量确定，它位于轨道平面内。 赤道惯性坐标系：OXYZ,X轴指向春分点。 由地心轨道坐标系到赤道惯性坐标系的转换： 1.先将地心轨道坐标绕W旋转角（-ω），旋转矩阵为R Z(-ω)； 2.绕节线ON旋转角（-i），旋转矩阵为R X(-i)； 3.最后绕Z轴旋转角（-Ω），旋转矩阵为R Z(-Ω)； 经过三次旋转后，地心轨道坐标系和赤道惯性坐标系重合。 在地心轨道坐标系中，卫星的位置坐标是： 0 0 0 cos sin 0 x r f y r f z
广东外语外贸大学 物流系统仿真实验 通达企业立体仓库实验报告 指导教师：翟晓燕教授专业：物流管理1101 姓名：李春立 20110402088 吴可为 201104020117 陈诗涵 201104020119 丘汇峰 201104020115
目录 一、企业简介 (2) 二、通达企业立体仓库模型仿真 (2) 1................................ 模型描述：2 2................................ 模型数据：3 3.............................. 模型实体设计4 4.................................. 概念模型4 三、仿真模型内容——Flexsim模型 (4) 1.................................. 建模步骤4 2.............................. 定义对象参数5 四、模型运行状态及结果分析 (7) 1.................................. 模型运行7 2................................ 结果分析：7 五、报告收获 (9) 一、企业简介 二、通达企业立体仓库模型仿真 1. 模型描述： 仓储的整个模型分为入库和出库两部分，按作业性质将整个模型划分为暂存区、分拣区、
储存区以及发货区。 入库部分的操作流程是： ①.（1）四种产品A，B，C，D首先到达暂存区，然后被运输到分类输 送机上，根据设定的分拣系统将A，B，C，D分拣到1，2,3,4，端口； ②.在1,2,3,4，端口都有各自的分拣道到达处理器，处理器检验合格 的产品被放在暂存区，不合格的产品则直接吸收掉；每个操作工则将暂存 区的那些合格产品搬运到货架上；其中，A，C产品将被送到同一货架上， 而B，D则被送往另一货架； ③.再由两辆叉车从这两个货架上将A/B，C/D运输到两个暂存区上； 此时，在另一传送带上送来包装材料，当产品和包装材料都到达时，就可 以在合成器上进行对产品进行包装。 出库部分的操作流程是：包装完成后的产品将等待被发货。 2. 模型数据： ①.四种货物A，B，C，D各自独立到达高层的传送带入口端： A: normal(400,50) B: normal(400,50) C: uniform(500,100) D: uniform(500,100) ②.四种不同的货物沿一条传送带，根据品种的不同由分拣装置将其推 入到四个不同的分拣道口，经各自的分拣道到达操作台。 ③.每检验一件货物占用时间为60,20s。 ④.每种货物都可能有不合格产品。检验合格的产品放入检验器旁的暂 存区；不合格的吸收器直接吸收；A的合格率为95%，B为96%，C的合格 率为97%，D的合格率为98%。 ⑤.每个检验操作台需操作工一名，货物经检验合格后，将货物送至货 架。 ⑥.传送带叉车的传送速度采用默认速度（包装物生成时间为返回60 的常值），储存货物的容器容积各为1000单位，暂存区17,18，21容量为 10；
学院数统学院专业信计21 姓名倪皓洋学号 2120602015 实验名称：刚体的转动惯量 一实验简介： 在研究摆的中心升降问题时，惠更斯发现了物体系的重心与后来欧勒称之为转动惯量的量。转动惯量是表征刚体转动惯性大小的物理量，它与刚体的质量、质量相对于转轴的分布有关。 二实验目的： 1.用实验方法验证转动惯量，并求转动惯量。 2.观察转动惯量与质量的分布关系。 3.学习作图的曲线改直法，并由作图法处理实验数据。 三实验原理： 1. 刚体的转动定律 具有确定转轴的刚体，在外力矩作用下，将获得较加速度β，其值与外力矩成正比，与刚体的转动惯量成反比即有刚体的转动定律： M=Iβ 利用转动定律，通过实验的方法，可求得难以用计算方法得到的转动惯量。 2.应用转动定律求转动惯量 如图所示，待测刚体由塔轮，伸杆及杆上的配重物组成。刚体将在砝码的拖动下绕竖直轴转动 设细线不可伸长，砝码受到重力和细线的张力作用，从静止开始以加速度a下落，其运动方程为mg-t=ma,在t时间内下落的高度为h=at2/2。刚体收到张力的力矩为T r和轴摩擦力力矩M f。由转动定律可得到刚体的转动运动方程：T r--M f=I β。绳与塔轮间无相对滑动时有a =rβ，上述四个方程得到： m(g - a)r - Mf = 2hI/rt2 (2） M f与张力矩相比可以忽略，砝码质量m比刚体的质量小的多时有a< 的方法求得转动惯量I。 3．验证转动定律，求转动惯量 从（3）出发，考虑用以下两种方法： A．作m – 1/t2图法：伸杆上配重物位置不变，即选定一个刚体，取固定力臂r 和砝码下落高度h，（3）式变为： M = K1/ t2 (4) 式中K1 =2hI/ gr2为常量。上式表明：所用砝码的质量与下落时间t的平方成反比。实验中选用一系列的砝码质量，可测得一组m与1/t2的数据，将其在直角坐标系上作图，应是直线。即若所作的图是直线，便验证了转动定律。 从m – 1/t2图中测得斜率K1，并用已知的h、r、g值，由K1 =2hI/gr2求得刚体的I。 B．作r – 1/t图法：配重物的位置不变，即选定一个刚体，取砝码m和下落高度h为固定值。将式（3）写为： r = K2/ t （5） 式中K2 = (2hI/ mg)1/2是常量。上式表明r与1/t成正比关系。实验中换用不同的塔轮半径r，测得同一质量的砝码下落时间t，用所得一组数据作r－1/t图，应是直线。即若所作图是直线，便验证了转动定律。 从r－1/t图上测得斜率，并用已知的m、h、g值，由K2 = (2hI/ mg)1/2求出刚体的I。 四实验仪器： 刚体转动仪，滑轮，秒表，砝码 其中刚体转动仪包括： A.、塔轮，由五个不同半径的圆盘组成。上面绕有挂小砝码的细线，由它对刚体施加外力矩。 B、对称形的细长伸杆，上有圆柱形配重物，调节其在杆上位置即可改变转动惯量。与A和配重物构成一个刚体。 C.、底座调节螺钉，用于调节底座水平，使转动轴垂直于水平面。 此外还有转向定滑轮，起始点标志，滑轮高度调节螺钉等部分 。 双击刚体转动仪底座下方的旋钮，会弹出底座放大窗口和底座调节窗口，在底座调节窗口的旋钮上点击鼠标左、右键，可以调整底座水平。在底座放大窗口上单击右键可以转换视角。（如下图） 物流系统f l e x s i m仿真 实验报告 文件排版存档编号：[UYTR-OUPT28-KBNTL98-UYNN208] 广东外语外贸大学 物流系统仿真实验 通达企业立体仓库实验报告 指导教师：翟晓燕教授专业：物流管理1101 目录 一、企业简介 二、通达企业立体仓库模型仿真 1.模型描述： 仓储的整个模型分为入库和出库两部分，按作业性质将整个模型划分为暂存区、分拣区、储存区以及发货区。 入库部分的操作流程是： ①.（1）四种产品A，B，C，D首先到达暂存区，然后被运 输到分类输送机上，根据设定的分拣系统将A，B，C，D分拣到 1，2,3,4，端口； ②.在1,2,3,4，端口都有各自的分拣道到达处理器，处理 器检验合格的产品被放在暂存区，不合格的产品则直接吸收掉； 每个操作工则将暂存区的那些合格产品搬运到货架上；其中，A， C产品将被送到同一货架上，而B，D则被送往另一货架； ③.再由两辆叉车从这两个货架上将A/B，C/D运输到两个 暂存区上；此时，在另一传送带上送来包装材料，当产品和包装 材料都到达时，就可以在合成器上进行对产品进行包装。 出库部分的操作流程是：包装完成后的产品将等待被发货。 2.模型数据： ①.四种货物A，B，C，D各自独立到达高层的传送带入口端： A:normal(400,50)B:normal(400,50)C:uniform(500,100)D:uniform(500,100) ②.四种不同的货物沿一条传送带，根据品种的不同由分拣 装置将其推入到四个不同的分拣道口，经各自的分拣道到达操作 台。 ③.每检验一件货物占用时间为60,20s。 ④.每种货物都可能有不合格产品。检验合格的产品放入检 验器旁的暂存区；不合格的吸收器直接吸收；A的合格率为95%， B为96%，C的合格率为97%，D的合格率为98%。 ⑤.每个检验操作台需操作工一名，货物经检验合格后，将 货物送至货架。 ⑥.传送带叉车的传送速度采用默认速度（包装物生成时间 为返回60的常值），储存货物的容器容积各为1000单位，暂存 区17,18，21容量为10； ⑦.分拣后A、C存放在同一货架，B、D同一货架，之后由 叉车送往合成器。合成器比例A/C : B/D : 包装物 = 1： 1 ：4 整个流程图如下： 3.模型实体设计物流系统flexsim仿真实验报告
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