基于双模型的卫星自动导航三维动态仿真系统（MATLAB实现）

资 源 简 介

本项目通过MATLAB开发交互式卫星导航仿真系统，集成双自动导航模型，提供直观的GUI界面，支持用户自定义参数输入、动态三维可视化，适用于航天控制算法验证与教学演示。

详 情 说 明

基于双模型的卫星自动导航三维动态仿真系统

项目介绍

本项目实现了一个交互式的卫星自动导航仿真系统。该系统通过集成基于PID控制的轨道修正模型与基于模型预测控制的姿态调整模型，实现了卫星在轨运行的高精度仿真。系统提供直观的三维动态可视化界面，支持用户自定义参数、选择导航策略，并可对仿真结果进行记录与分析，为卫星导航算法的研究与教学提供了便利工具。

功能特性

• 友好图形界面：提供参数输入、模型选择和仿真控制的图形用户界面（GUI）。
• 双导航模型集成：包含轨道修正PID控制模型与姿态调整模型预测控制（MPC）模型，支持单一或协同控制模式。
• 三维动态可视化：实时渲染卫星轨道、姿态变化及地球背景，直观展示导航效果。
• 数据记录与回放：支持仿真过程记录、关键数据导出及性能分析图表生成。

使用方法

1. 参数设置：在GUI界面输入卫星初始轨道参数（半长轴、偏心率、轨道倾角等）、卫星属性（质量、惯量矩阵）及导航目标。
2. 模型选择：选择单模型（PID或MPC）或双模型协同控制模式。
3. 启动仿真：点击运行按钮，系统将启动三维动态仿真，并在数据面板实时更新轨道根数、姿态角等参数。
4. 结果分析：仿真结束后可查看误差曲线、燃料消耗统计等图表，支持导出仿真报告（PDF）及数据文件（.mat/.csv）。

系统要求

• 操作系统：Windows/Linux/macOS
• 软件环境：MATLAB R2018b或更高版本
• 必要工具箱：MATLAB VRToolbox 或 Simulink 3D Animation（用于三维图形渲染）

文件说明

项目主入口文件承担了系统初始化的核心任务，负责创建图形用户界面并设定其布局与交互回调函数。它整合了双导航模型的调用逻辑，实现了仿真流程的控制，包括参数读取、动力学方程的数值求解（如四阶龙格-库塔法）、三维场景的实时渲染与动画更新。同时，该文件还管理仿真数据的记录、可视化图表的生成以及结果导出功能的执行。