Princeton Satellite Spacecraft Control Toolbox for MATLAB

Возможности Spacecraft Control Toolbox:

• Построение изображений аппаратов для последующей визуализации.
• Работа с оптическими функциями в процессе создания изображения (в версии Pro).
• Конструирование системы, планирование задач, симуляция с использованием модуля CubeSat.
• Расчет группы орбит с помощью метода Нелдера и дифференциального корректора.
• Моделирование водородных ракетных двигателей, а также воздушно-реактивных прямоточных двигателей и смешанных потоков турбовентиляторного двигателя.
• Запуск операций оптимизации траектории (требуется MATLAB Optimization Toolbox).
• Конструирование и симуляция запуска двухступенчатых ракетоносителей.
• Определение линии солнечного терминала на поверхности Земли и других планет.
• Оптическая навигация.
• Анализ запуска летательных аппаратов.
• Оптимизация траектории с целью снижения потребления энергии и экономии топлива.
• Моделирование оптической навигации с применением фильтра Калмана для определения орбиты космического корабля и оценки корабля на геостационарной орбите.
• Калибровка камеры для работы с изображениями и применение различных методов визуализации обработки навигации.
• Магнитный анализ вращающего устройства, позволяющий определить конкретные параметры изменения крутящего момента.
• Регулятор температуры, показывающий рассеивание чистого потока тепла через конвекции в пространстве, а также температуру поверхности радиатора, который нагревается от источника энергии.
• Доступ к справочной системе MATLAB и запуск демо-модулей прямо из меню помощи MATLAB.
• Новая справочная система, позволяющая просматривать все функции, предоставляемые SCT.

Версии Spacecraft Control Toolbox:

• Classroom Learning Edition – программа конструирования и анализа систем управления положением летательного аппарата в воздухе для студентов и преподавателей.

Функции SCT Classroom Learning Edition:

• Моделирование динамики положения, включая мультикорпусные летательные аппараты.
• Проектирование летательных аппаратов с помощью инструментов Spacecraft Control Toolbox CAD.
• Создание точечных схем, указывающих положение надира относительно Солнца, режим орбитальной ориентации LVLH, широту и долготу.
• Моделирование среды: диагностика сопротивления атмосферы, излучения Солнца и планет, альбедо, магнитного и гравитационного градиента момента силы.
• Бюджетирование расходов на ракетное топливо.
• Моделирование картезианских или кеплеровских орбит.
• Работа с инструментами графической симуляции и анимации.

Pro Edition – система, включающая дополнительные модули для выполнения вычислений, фильтры Калмана, средства анализа орбитальной механики и движения, инструменты термического анализа. Версия Pro Edition упрощает проектирование полета и солнечного паруса, определение положения оси вращения в переходной орбите.

Функции SCT Pro Edition:

• Проектирование и анализ систем управления космических летательных аппаратов.
• Моделирование динамики положения, включая упругие и мультикорпусные летательные аппараты.
• Анализ динамики орбиты и симуляция.
• Расчет положения, идентификация звезд.
• Определение орбиты с использованием фильтров Калмана.
• Эмпирические расчеты, включая астрономический календарь и эфемериды Лаборатории реактивного движения.
• Моделирование среды: диагностика сопротивления атмосферы, излучения Солнца и планет, альбедо, магнитных и гравитационных полей.
• Расчет возмущений исходя из геометрии летательного аппарата и специфики свойств.
• Бюджетирование расходов на ракетное топливо.
• Визуализация космических летательных аппаратов в трехмерном пространстве.
• Генерация, расчет и управление свойствами массы.
• Термический анализ.
• Диагностика двигательной установки и анализ запуска космического аппарата.
• Импорт геометрии летательного аппарата из файлов AutoCAD DXF и Wavefront OBJ.

Модуль Formation Flying

Модуль Formation Flying был разработан в сотрудничестве с Центром космических полетов имени Годдарда, NASA, в рамках проекта по созданию настраиваемого и децентрализованного фреймворка для автономного управления и контроля в крупных формациях космических летальных аппаратов. Formation Flying – это необходимая функция для многих запланированных миссий NASA, ESA и DoD. Тем не менее, пока что это новая разработка. Модуль Formation Flying предоставляет полный набор инструментов (алгоритмы, симуляции, средства проектирования), необходимых организациям, которые участвуют в этих проектах.

Модуль Sail

Модуль Sail является результатом проекта разработки систем анализа космических парусов, которая ведется с 2004 года совместно с NASA. Высокоточная модель распределения позволяет симулировать паруса комплексных форм без обращения к приблизительным аналитическим значениям. Специалисты могут изучать нелинейные эффекты для различных материалов паруса. Сочетание этих САПР, динамических моделей и инструментов проектирования систем управления обеспечивают всеобъемлющее решение для анализа и контроля положения электрического паруса на орбите.

Модуль Spin Axis

Модуль Spin Axis предназначен для определения размещения оси вращения космических летательных аппаратов. Оценка осуществляется при помощи измерений сенсоров расположения Солнца и горизонта. Модуль Spin Axis требует наличия минимум 1 сенсора горизонта и 1 одноосевого сенсора Солнца.

Модуль Fusion Propulsion

Модуль Fusion Propulsion предоставляет полнофункциональный инструментарий для проектирования и анализа систем термоядерных двигателей. Решение содержит функции генерации энергии ядерного синтеза, физики ядерных реакции и все необходимые возможности для проектирования точечных реакторов. Возможен анализ всех реакций, включая дейтерий-тритий, дейтерий-гелий 3 и бор-протоны.

Модуль Launch Vehicle

Модуль Launch Vehicle предоставляет функции измерения ракета-носителей, поиска окон, моделирования динамики ракет и симуляции траекторий запуска с Земли на орбиту.