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首页> 外文期刊>The Journal of the Astronautical Sciences >Uncertainty Models for Physically Realizable Inertia Dyadics
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Uncertainty Models for Physically Realizable Inertia Dyadics

机译：物理上可实现的惯性动力学的不确定性模型

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This paper proposes new probability-distribution functions (PDFs) for the inertia dyadic. Representing uncertainty in rigid-body rotational dynamics with these PDFs preserves constraints on the moments and products of inertia that arise from the underlying physics but which conventional approaches violate. Specifically, we propose representing uncertainty in terms of parameters closely related to the radii of gyration and in terms of Euler parameters (for the orientation of the principal axes with respect to a set of body-fixed reference coordinates). The physical constraints on the inertia matrix are shown to be satisfied for any distribution in these special parameters and if the Euler parameters are given a radially constrained Gaussian distribution. Although unconventional, this uncertainty structure is shown to be broadly applicable. We consider the example of spacecraft/launch vehicle separation analysis for an early-stage spacecraft program, when mass properties are ill-defined Here, misplaced conservatism in requirements can be costly. The proposed PDFs are shown to guarantee physically realizable results, while more naive approaches yield non-physical behaviors.
机译：本文提出了惯性二进角的新概率分布函数（PDF）。用这些PDF表示刚体旋转动力学的不确定性，保留了对来自基础物理学的惯性矩和惯性积的约束，但传统方法违反了这些约束。具体而言，我们建议用与回转半径密切相关的参数和欧拉参数（对于主轴相对于一组固定于身体的参考坐标的方向）表示不确定性。对于这些特殊参数中的任何分布，如果给定了Euler参数径向约束的高斯分布，则惯性矩阵的物理约束将满足。尽管非常规，但这种不确定性结构显示出广泛的适用性。我们以早期航天器计划中的航天器/发射器分离分析为例，当质量特性不确定时。在这里，需求中放错了保守性可能会付出高昂的代价。所提出的PDF显示出可以保证物理上可实现的结果，而更幼稚的方法会产生非物理行为。

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