MATLAB卫星轨道机动仿真系统：实现高精度轨道动力学分析与可视化

资 源 简 介

本项目基于MATLAB开发，提供卫星轨道机动全流程仿真。支持初始轨道参数输入、开普勒轨道演化计算、机动轨迹模拟及参数转换功能，可准确预测卫星在机动过程中的动力学行为。适用于航天教育、任务规划及轨道分析。

详 情 说 明

卫星轨道机动仿真系统

项目介绍

卫星轨道机动仿真系统（Satellite Orbital Maneuver Simulation System）是一个用于模拟卫星在执行轨道机动过程中动力学变化的专业工具。该系统能够进行高精度的轨道计算与演化仿真，支持多种机动模型，并提供了开普勒轨道参数与笛卡尔坐标之间的转换功能。主要应用于轨道优化设计、转移策略验证以及在轨任务规划等场景。

功能特性

• 初始轨道计算：支持通过初始位置速度向量或开普勒六要素定义卫星初始轨道状态
• 轨道演化仿真：基于开普勒运动定律和数值积分方法模拟轨道自然演化
• 轨道机动模拟：集成霍曼转移、脉冲推进等常见机动模型，可设置推力参数与点火时间
• 参数转换工具：实现开普勒参数与位置-速度向量之间的双向转换
• 可视化分析：生成三维轨道轨迹图、机动点标记以及轨道参数变化曲线
• 自定义配置：用户可灵活设置仿真时长、时间步长及天体物理常数

使用方法

1. 配置初始参数：在相应模块中输入卫星初始状态（PV向量或开普勒参数）
2. 设置机动参数：选择机动类型（如霍曼转移），指定推力大小和点火持续时间
3. 定义仿真条件：设置总仿真时长、时间步长及地球引力常数等物理参数
4. 执行仿真计算：运行系统进行轨道动力学数值积分计算
5. 查看结果输出：获取PV数据序列、轨道参数演化图表及三维可视化图形

系统要求

• 操作系统：Windows/Linux/macOS
• 运行环境：MATLAB R2018b 或更高版本
• 内存需求：不低于 4GB RAM
• 存储空间：至少 1GB 可用磁盘空间

文件说明

主程序文件整合了系统的核心功能，包括卫星初始轨道的建立与验证、基于四阶龙格-库塔法的轨道动力学数值积分、机动推力模型的植入与计算、仿真过程中位置速度状态的实时更新、开普勒参数与直角坐标系的相互转换算法、结果数据的格式化输出以及轨道三维可视化图形的生成与渲染。