航天控制系统设计仿真工具箱 — SCT

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概述

        SCT（Spacecraft Control Toolbox）是由美国普林斯顿卫星系统公司（PSS）开发的一款MATLAB 附加工具箱，能够提供丰富的经过大量工程验证的控制系统设计和仿真模型库，涵盖了航天器控制设计的各个方面，迄今这些系统仍然在太空正常运行，其中Cakrawarta-1 卫星姿态控制系统设计节省了约90% 的投入。软件的模型和数据易于修改并可查看几乎全部源代码，SCT 工具可加快航天控制系统开发速度，并提升控制系统开发精度。



产品介绍

• 基础模块

        SCT 基本工具箱包含了航天器控制系统设计的基本内容，也是其他SCT 模块运行的基础。

    ♦ 航天器控制系统设计与分析
    ♦ 包括柔性附件的多体姿态动力学建模
    ♦ 轨道动力学分析与仿真
    ♦ 基于卡尔曼滤波的轨道确定
    ♦ 星历计算
    ♦ 包括大气、行星反照和辐射、重力场、磁场在内的环境建模







    ♦ 基于详细卫星几何结构和特性的扰动计算（支持 AutoCADDXF 和 Wavefront OBJ 格式）
    ♦ 指向和推进剂估算
    ♦ 计算和管理整星质量特性
    ♦ 热分析







    ♦ 推进系统和运载器分析
    ♦ 通讯系统分析与预估
    ♦ 立方星任务分析
    ♦ 3D可视化
    ♦ 支持集成扩展控制系统C++代码导出和硬件在环仿真分析







• 编队飞行模块

        衍生于SBIRs 项目，提供用于编队飞行的动力学、控制和估算功能的大量编队规划优化控制算法和交会机动规划分析函数，支持圆轨道和椭圆轨道的编队计算。


• 太阳帆模块

        衍生于NASA 的空间推进项目和SBIR 项目，提供高保真的不依赖于解析近似法的复杂形态太阳帆扰动模型，可用于研究不同的太阳帆材料属性和及其推进力带来的非线性效应。结合太阳帆CAD 模型、动力学模型和控制设计工具，提供了完整的太阳帆姿轨控分析解决方案。


• 自旋姿态确定模块

        提供红外地平仪和太阳敏感器的自旋姿态确定算法集，适合地球静止轨道远地点入轨任务等转移轨道中姿态确定过程。


• 聚变推进器模块

        提供用于核动力系统设计和分析的完整的工具集，包括核聚变能产生、核聚变物理特性和推力的仿真程序和完整的点反应堆设计程序。能够进行氘- 氚、氘- 氦3、硼质子的分析。另外还有防护和冷却系统设计工具。



应用&案例

        产品应用主要项目：Cakrawarta-1、NASA ATDRS、GPSIIR、Asiasat、Telstar、Koreasat、Prisma 等。

        产品应用主要合作客户：Energia (Russia)、EuropeanSpace Research and Technology Centre、NASA、CanadianSpace Agency、Swedish Space Corporation、Raytheon、General Dynamics、Lockheed Martin、Orbital SciencesCorporation、MIT Lincoln Laboratories、NEC、Boeing 等。





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