org.orekit.models.earth.atmosphere

Class NRLMSISE00

java.lang.Object

org.orekit.models.earth.atmosphere.NRLMSISE00

All Implemented Interfaces:

Serializable, Atmosphere

public class NRLMSISE00
extends Object
implements Atmosphere

这个类实现了2001年海军研究实验室质谱仪和非相干散射雷达外部层（NRLMSISE-00）的MSIS®类模型的数学表示。

NRLMSISE-00计算从地表到下部外部层（0到1000公里）的中性大气经验模型，并提供：

• 输入位置上的外部温度（K）
• 输入位置的局部温度（K）
• 输入位置的总质量密度（kg/m³）
• 输入位置的部分密度（1/m³）：
• He，
• H，
• N，
• O，
• Ar，
• N2，
• O2，
• 异常氧。

该模型需要地理和时间信息来计算一般值，但也需要空间天气数据：

• 平均和每日太阳通量，
• 地磁指数。

开关可用于打开和关闭特定变化：
0表示关闭，1表示打开，2表示关闭主要效应但打开交叉项。
所有23个可用开关的标准值为1。
每个开关的功能取决于其编号：

• #1 - F10.7对平均的影响
• #2 - 与时间无关
• #3 - 对称年度
• #4 - 对称半年度
• #5 - 非对称年度
• #6 - 非对称半年度
• #7 - 日变化
• #8 - 半日变化
• #9 - 每日Ap [**]
• #10 - 所有UT，经度效应
• #11 - 经度
• #12 - UT和混合UT，经度
• #13 - 混合AP，UT，经度
• #14 - 三日变化
• #15 - 离子扩散平衡的偏差
• #16 - 所有外部温度变化
• #17 - 所有来自120公里温度（TLB）的变化
• #18 - 所有下热层（TN1）温度变化
• #19 - 所有120公里梯度（S）变化
• #20 - 所有上部平流层（TN2）温度变化
• #21 - 所有来自120公里值（ZLB）的变化
• #22 - 所有下中间层温度（TN3）变化
• #23 - 湍流层比例高度变化

[**] 开关＃9有点特殊：

• 设置为1，仅使用每日Ap（ap数组的第一个元素），
• 设置为-1，使用整个ap数组，包括3小时ap指数。

NRLMSISE-00模型由Mike Picone，Alan Hedin和Doug Drob开发。
他们还编写了一个FORTRAN版本的NRLMSISE-00分发包，可在以下网址找到：
ftp://hanna.ccmc.gsfc.nasa.gov/pub/modelweb/atmospheric/msis/nrlmsise00/

Dominik Brodowski实现了一个C版本的NRLMSISE-00模型，可在以下网址找到：
http://www.brodo.de/space/nrlmsise/index.html

此类的实例是不可变的。

Since:

8.1

Author:

Mike Picone & al (Naval Research Laboratory), 2001: FORTRAN routine, Dominik Brodowski, 2004: C routine, Pascal Parraud, 2016: Java translation

See Also:

Serialized Form

Nested Class Summary

Nested Classes

Modifier and Type	Class and Description
class	NRLMSISE00.FieldOutput<T extends org.hipparchus.CalculusFieldElement<T>> 这个类是计算密度和温度的占位符。

Constructor Summary

Constructors

Constructor and Description
NRLMSISE00(NRLMSISE00InputParameters parameters, PVCoordinatesProvider sun, BodyShape earth) 构造函数。
NRLMSISE00(NRLMSISE00InputParameters parameters, PVCoordinatesProvider sun, BodyShape earth, TimeScale ut) 构造函数。

Method Summary

Modifier and Type	Method and Description
double	getDensity(AbsoluteDate date, org.hipparchus.geometry.euclidean.threed.Vector3D position, Frame frame) 获取局部密度。
<T extends org.hipparchus.CalculusFieldElement<T>> T	getDensity(FieldAbsoluteDate<T> date, org.hipparchus.geometry.euclidean.threed.FieldVector3D<T> position, Frame frame) 获取局部密度。
Frame	getFrame() 获取中心天体的参考系。
NRLMSISE00	withSwitch(int number, int value) 更改开关。

Methods inherited from class java.lang.Object

clone, equals, finalize, getClass, hashCode, notify, notifyAll, toString, wait, wait, wait

Methods inherited from interface org.orekit.models.earth.atmosphere.Atmosphere

getVelocity, getVelocity

Constructor Detail

NRLMSISE00

@DefaultDataContext
public NRLMSISE00(NRLMSISE00InputParameters parameters,
                                      PVCoordinatesProvider sun,
                                      BodyShape earth)

构造函数。

该模型的所有开关都设置为1。

仅对getDensity()和getVelocity()方法是强制性的。

此构造函数使用default data context。

参数：

parameters - 太阳和磁活动数据

sun - 太阳位置

earth - 地球形状

另请参阅：

NRLMSISE00(NRLMSISE00InputParameters, PVCoordinatesProvider, BodyShape, TimeScale)

NRLMSISE00

public NRLMSISE00(NRLMSISE00InputParameters parameters,
                  PVCoordinatesProvider sun,
                  BodyShape earth,
                  TimeScale ut)

构造函数。

该模型的所有开关都设置为1。

仅对getDensity()和getVelocity()方法是强制性的。

参数：

parameters - 太阳和磁活动数据

sun - 太阳位置

earth - 地球形状

ut - UT时间尺度。NRLMSISE00的原始文档不区分UTC和UT1。在Orekit 10.0中使用了TimeScalesFactory.getUT1(IERSConventions.IERS_2010, true)。

自版本：

10.1

Method Detail

withSwitch

public NRLMSISE00 withSwitch(int number,
                             int value)

更改开关。

此方法创建一个新实例，当前实例完全不会改变！

参数：

number - 介于1和23之间的开关编号

value - 开关值

返回：

一个新实例，开关已更改

getFrame

public Frame getFrame()

获取中心天体的参考系。

由以下指定：

getFrame 在接口 Atmosphere

返回：

中心天体的参考系。

getDensity

public double getDensity(AbsoluteDate date,
                         org.hipparchus.geometry.euclidean.threed.Vector3D position,
                         Frame frame)

获取局部密度。

由以下指定：

getDensity 在接口 Atmosphere

参数：

date - 当前日期

position - 框架中的当前位置

frame - 定义位置的框架

返回：

局部密度（kg/m³）

getDensity

public <T extends org.hipparchus.CalculusFieldElement<T>> T getDensity(FieldAbsoluteDate<T> date,
                                                                       org.hipparchus.geometry.euclidean.threed.FieldVector3D<T> position,
                                                                       Frame frame)

获取局部密度。

由以下指定：

getDensity 在接口 Atmosphere

类型参数：

T - CalculusFieldElement的实例

参数：

date - 当前日期

position - 框架中的当前位置

frame - 定义位置的框架

返回：

局部密度（kg/m³）