Программное обеспечение Spacecraft Control Toolbox for MATLAB предназначено для проектирования, анализа и симуляции космических летательных аппаратов. В Spacecraft Control Toolbox пользователи могут конструировать спутники с помощью инструментов CAD, моделировать и диагностировать системы управления, выполнять мониторинг сбоев и тестирование систем управления в шести степенях свободы симуляции. Все операции выполняются в знакомой среде MATLAB.

Приложение Spacecraft Control Toolbox предоставляет более 2000 функций, благодаря которым обеспечивается исследование динамики орбиты и положения летательного аппарата в воздухе, симуляция, анализ и проектирование объектов. Spacecraft Control Toolbox широко используется ведущими исследовательскими организациями, компаниями-разработчиками и производителями космических летательных аппаратов.
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.

Новое в версии Spacecraft Control Toolbox for MATLAB 9.0:

• Новые примеры траектории движения орбит, выведение на которые связано с небольшой затратой энергии. Дополнительные функции помогут формировать оптимальную динамику орбит с целью снижения потребления энергии и расходов на топливо. Используются методы оптимизации движения орбит в соответствии с принципом CRTBP.


• Возможность разработки траектории для перехода на лунную орбиту, которая требует меньше энергетических затрат. Для моделирования перехода на лунную орбиту используются взаимные гравитационные пертурбации планетарных орбит в Солнечной системе, которые позволяют осуществить баллистический спуск на лунную орбиту через точки либрации.


• Улучшенная система космической навигации с применением фильтра Калмана. Три новых вида навигации позволяют установить орбиту с помощью фильтра Калмана и учета позиций 2 планет и звезды. Два других вида навигации применяют фильтр Калмана, координаты центров тяжести планет и данные из каталога Hipparcos.


• Новый модуль визуализации помогает применять различные методы обработки навигационных данных, позволяя точно определять нужные углы и края орбит.


• Возможность проектирования вращающихся моментов, возникающих в магнитном поле, с учетом различных параметров.