MATLAB实现的卫星轨道机动模拟仿真与分析系统

资 源 简 介

本项目基于MATLAB开发，提供GPS数据解析、轨道动力学建模及机动策略仿真功能，支持地球非球形引力与日月摄动等扰动分析，适用于卫星轨道优化与机动过程研究。

详 情 说 明

基于GPS数据的卫星轨道机动模拟仿真与分析系统

项目介绍

本项目是一个集成了轨道数据解析、动力学建模、机动策略仿真、精度分析与可视化功能的卫星轨道机动模拟仿真系统。系统能够处理标准格式的GPS星历与观测数据，建立高精度轨道动力学模型，模拟典型轨道机动过程，并通过与实际观测数据的比对评估轨道仿真精度，为卫星轨道设计、机动策略验证与性能分析提供全面的仿真支持。

功能特性

• 轨道数据解析模块：支持读取并解析RINEX格式的GPS导航星历数据和观测数据，提取精密轨道参数与观测值。
• 轨道动力学建模：构建包含地球非球形引力摄动、日月第三体引力摄动等关键扰动因素的高保真轨道动力学模型。
• 机动策略仿真：实现霍曼转移、共面轨道调整等典型轨道机动方式的数值仿真，支持用户自定义推力参数与机动时刻。
• 轨道精度分析：利用GPS观测数据作为基准，对仿真轨道进行精度评估，统计位置、速度误差并生成评估报告。
• 可视化展示：提供卫星轨道与机动轨迹的三维动态可视化显示，同时生成轨道高度、倾角等关键参数的时间序列曲线图。

使用方法

1. 准备输入数据：配置所需的RINEX格式星历文件、观测文件，设定卫星初始轨道参数、机动控制参数及力学模型参数。
2. 运行仿真系统：执行主程序启动仿真流程。系统将自动完成数据解析、动力学积分、机动仿真与精度分析。
3. 查看输出结果：仿真结束后，系统将生成包含时间序列数据、轨道要素对比、精度评估报告在内的多种结果文件。
4. 分析可视化结果：通过系统生成的三维轨道图与参数变化曲线图，直观分析机动过程与轨道特性。

系统要求

• 操作系统：Windows/Linux/macOS
• 编程环境：MATLAB (建议 R2018b 或更高版本)
• 必要工具包：MATLAB 基础安装（需包含图像处理与数值计算工具箱）
• 内存建议：最低 4GB RAM，处理大型数据文件时建议 8GB 或以上

文件说明

主程序文件整合了系统的核心流程控制功能，包括调度轨道数据读取与解析模块、初始化卫星轨道动力学模型、执行指定的轨道机动策略仿真、调用数值积分算法进行轨道预报、实现仿真轨道与GPS观测数据的精度比对分析，并最终驱动可视化模块生成三维轨道动画与轨道参数时间序列图。