基于MATLAB GUI的弹道仿真——发现气动学的魅力

2023-10-24 12:38:16

一、简介

弹道仿真是研究物体在空气动力影响下的运动轨迹，在航空航天、军事等领域有着广泛应用。本文基于MATLAB GUI开发了一个弹道仿真程序，让您能够轻松探索气动学的魅力。

二、源代码

% 弹道仿真主程序

% 清除工作区
clear;

% 创建GUI
main_gui;

% 定义常量
g = 9.81; % 重力加速度 (m/s^2)

% 定义变量
initial_velocity = 0; % 初始速度 (m/s)
launch_angle = 45; % 发射角 (度)
air_density = 1.225; % 空气密度 (kg/m^3)
drag_coefficient = 0.5; % 阻力系数

% 定义时间和位置向量
t = 0:0.1:10; % 时间向量 (s)
x = zeros(size(t)); % x位置向量 (m)
y = zeros(size(t)); % y位置向量 (m)

% 计算弹道轨迹
for i = 1:length(t)
    % 计算加速度
    a_x = -drag_coefficient * air_density * initial_velocity^2 * sin(launch_angle * pi / 180) / (2 * m);
    a_y = -g - drag_coefficient * air_density * initial_velocity^2 * cos(launch_angle * pi / 180) / (2 * m);
    
    % 计算速度
    v_x = initial_velocity * cos(launch_angle * pi / 180);
    v_y = initial_velocity * sin(launch_angle * pi / 180) - g * t(i);
    
    % 计算位置
    x(i) = x(i-1) + v_x * t(i);
    y(i) = y(i-1) + v_y * t(i) - 0.5 * g * t(i)^2;
end

% 绘制弹道轨迹
plot(x, y, 'b-');
xlabel('x (m)');
ylabel('y (m)');
title('弹道轨迹');

% 显示结果
fprintf('最大高度：%.2f m\n', max(y));
fprintf('射程：%.2f m\n', x(end));