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基于IGRF模型的空间磁场计算-MATLAB开发

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简介:
本项目利用MATLAB编程实现基于国际地磁参考场(IGRF)模型的空间磁场计算,适用于地球物理学及航天领域的研究与应用。 国际地磁参考场 (IGRF) 是一种被广泛接受的地球磁场数学模型。该项目旨在将计算用的 FORTRAN 子程序转换为 MATLAB 代码,并且不使用编译的 FORTRAN mex 文件,这可能会使它运行较慢,但优点是更易于使用(因为不需要编译)。实际上,编写该程序的主要动机是在 MATLAB 中以尽可能简单的方式提供 IGRF 实现。另一个动机则是对 IGRF 函数进行矢量化处理,这种实现方式不仅速度快于标量计算,并且直接从 FORTRAN 代码中改编而来。 项目提供的文件包括: -igrf.m:用于在指定点计算地球磁场。 -igrfline.m:给出沿给定点处的磁力线坐标。 -getigrfcoefs.m:提取 IGRF 网站上 .dat 文件中的系数,并将其保存为 .mat 格式的数据文件中。 -igrfcoefs.mat:第 12 版 IGRF 的磁场模型数据(截至到 2015 年)。

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  • IGRF-MATLAB
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    本项目利用MATLAB编程实现基于国际地磁参考场(IGRF)模型的空间磁场计算,适用于地球物理学及航天领域的研究与应用。 国际地磁参考场 (IGRF) 是一种被广泛接受的地球磁场数学模型。该项目旨在将计算用的 FORTRAN 子程序转换为 MATLAB 代码,并且不使用编译的 FORTRAN mex 文件,这可能会使它运行较慢,但优点是更易于使用(因为不需要编译)。实际上,编写该程序的主要动机是在 MATLAB 中以尽可能简单的方式提供 IGRF 实现。另一个动机则是对 IGRF 函数进行矢量化处理,这种实现方式不仅速度快于标量计算,并且直接从 FORTRAN 代码中改编而来。 项目提供的文件包括: -igrf.m:用于在指定点计算地球磁场。 -igrfline.m:给出沿给定点处的磁力线坐标。 -getigrfcoefs.m:提取 IGRF 网站上 .dat 文件中的系数,并将其保存为 .mat 格式的数据文件中。 -igrfcoefs.mat:第 12 版 IGRF 的磁场模型数据(截至到 2015 年)。
  • IGRF-13MATLAB代码-M_IGRF
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    M_IGRF是一款基于国际地磁参考场IGRF-13模型开发的MATLAB工具箱,用于精确计算地球任何位置、任意时间的地磁场矢量。 国际地磁参考场(IGRF)模型是由国际地磁与航空学协会(IAGA)的特殊工作组推荐的一种科学使用的地球磁场经验表示方法。该模型主要描述的是没有外部来源的主要磁场,尤其是核心产生的部分,并且采用了球谐函数展开来表达标量势的地心坐标。 IGRF模型基于各种可用的数据源进行构建,包括天文台、船舶、飞机和卫星所测量到的磁数据。这一系列模型包含从1945年至今不同年度地球磁场全局表示形式的系数集合(如DGRF####.DAT)。其中一些确定性的系数集预计不会被进一步修订,并且未来会有更新版本出现,例如IGRF####.DAT 和 IGRF####S.DAT。 特别地,IGRF模型第13代(即IGRF-13)涵盖了从1900年到2015年的具体时间点的确定性系数集(DGRF1945至DGRF2015),以及从2020年开始用于预测未来的初始系数集合和推断数据,包括从2020年至2025年的IGRF####S.DAT。
  • MATLAB——国际参考
    优质
    《MATLAB开发——国际磁场参考模型》是一本专注于使用MATLAB软件进行地球磁场建模与分析的技术书籍。它详细介绍了如何利用该软件高效地创建、评估和应用国际磁场参考模型,为科研人员及工程师提供了宝贵的资源和技术指导。 使用MATLAB开发国际磁参考场地磁模型,并根据IGRF模型计算空间点的地球磁场。
  • Matlab代码-EMMSYNTH_FAST2:实现快速、精确分布点地工具
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    EMMSYNTH_FAST2是一款基于Matlab开发的地磁模型代码,能够高效准确地计算空间中任意点的地磁场强度,适用于科研和工程应用。 我们提供了一种FORTRAN和MATLAB软件工具,用于在地球表面以上空间中的多个分散点处快速、准确地评估高阶(超过720)固体球形或椭圆形的磁场分量。该模型使用官方NOAA增强型电磁模型EMM2015或EMM2017计算磁场数据,这些模型由其系数决定,并在相应的COF文件中给出。 所评估的地磁分量包括: - 地心坐标中的北向、东向和向下分量(单位为nT) - 大地坐标系下的北向、东向和向下分量(单位为nT) - 水平强度及总强度(单位均为nT) - 倾角与偏角(十进制表示) 我们的算法在速度上比标准方法快数百倍,同时保证评估精度不超过1 nT。
  • MATLAB拟矩形-magnet
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    本项目使用MATLAB软件开发,旨在通过数值方法模拟矩形磁铁产生的磁场分布。利用有限元分析技术,精确计算并可视化二维空间中的磁场强度和方向,为电磁设备设计提供理论依据。 嗨~我是来自中国的大一新生,刚学习了几个星期的 MATLAB。这是我第一次构建应用程序。虽然它很简单但还是浪费了我很多时间,并且有一些错误让我很困惑,不过程序仍然有效。请原谅这个应用程序中的错误^_^。
  • 创建状态第一原理makeStateSpaceModel-MATLAB
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    本项目介绍如何使用MATLAB的makeStateSpaceModel函数从基本物理原理构建状态空间模型。适合控制系统设计与分析的研究者和工程师学习参考。 该函数有助于基于第一原理定义状态空间模型(即当状态方程显式存在时)。此函数不直接在系统矩阵中替换系数以避免混乱并提高灵活性,而是允许按原样书写状态方程。为此,在工作区生成与状态、输入和输出相对应的变量。 使用该功能的具体步骤如下: 假设您要对LCR电路建模,并且L、R及C已在工作区内定义。 1. 指定状态和输入的名字(作为元胞数组)并调用函数以在工作区中生成相应的变量。例如:`X_names = {{uC}; {iL}}; U_names = {{u_in}}; makeStateSpaceModel(X_names, U_names)` 这将创建适当的变量 uC、iL 和 u_。 2. 使用上述步骤产生的状态和输入变量来描述 dx/dt(或 x(k+1))以及输出。状态变化应命名为ddt_(state-name)。
  • 解决问题Matlab代码-MAGCODE:用及相互作用
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    MAGCODE是一款专门设计的Matlab工具箱,旨在高效地解决与磁场相关的复杂计算和模拟问题。它提供了一系列功能强大的算法来精确计算不同条件下磁场及其相互作用,为科学研究和工程应用提供了有力支持。 MAGCODE:计算磁场与相互作用的模型 此存储库面向公众,并提供详细的文档。 引用及致谢: 如果您使用本代码进行研究,请尽可能引用该代码来源作品(如果不确定,可询问)。此外,请将此代码存储库如下引用: 标题: MAGCODE:计算磁场和相互作用的模型框架 作者: 威廉·SP·罗伯逊 版本信息: v0.1 第一个带有DOI的版本,在一些重大返工之前涵盖了2018年之前的代码。 许可证: 本作品可根据条款自由修改与分发,您可以随意使用此代码来开发免费或专有软件。修改后的作品在发布时必须保留原始版权声明,并列出所做的所有更改,但具体要求请参考完整的许可文本。
  • IGRF:在Python和Matlab中应用国际地参考IGRF13
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    简介:本文介绍如何使用Python和Matlab语言实现国际地磁参考场IGRF13的应用,提供详细编程示例与教程。 Python中的IGRF 13 国际地磁参考场:面向对象的Python或Matlab中的IGRF13。 安装: 需要Fortran编译器,例如gfortran: Linux: apt install gfortran Mac: brew install gcc 要获得IGRF Python开发版本,请使用git clone然后运行以下命令: python -m pip install -e . 否则,对于PyPi的最新版本: python -m pip install igrf (可选)使用pytest测试安装。 例: 在本自述文件中进行绘图。
  • Matlab3GPP信道实现
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    本项目基于MATLAB平台实现了3GPP标准的空间信道模型,旨在研究无线通信中的信号传输特性,并为相关技术开发提供仿真工具。 3GPP空间信道模型的Matlab实现,包含详细的说明文档。
  • MATLAB状态分析.pdf
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