simulink航天器

### 使用 Simulink 进行航天器模拟与建模

在航空航天领域，Simulink 是一种强大的工具，用于设计、仿真和分析复杂的动态系统。对于航天器的模拟与建模，Simulink 提供了一个集成环境来处理各种子系统的交互。

#### 创建航天器动力学模型

为了建立一个完整的航天器动力学模型，在 Simulink 中可以利用 Aerospace Blockset 扩展库中的模块。这些模块专门针对航空和航天应用进行了优化，能够简化复杂物理现象的表示[^1]。

% 加载Aerospace Toolbox并打开预定义模板
aeroLib;
new_system('SpacecraftDynamicsModel');
add_block('aeroblks/Inertial Reference Frames', 'SpacecraftDynamicsModel/Earth-Centered Inertial Frame')

#### 设计姿态控制系统

姿态控制是保持卫星指向特定方向的关键部分。通过引入反馈回路以及执行机构（如反作用轮），可以在 Simulink 中精确地描述这一过程。此外，还可以加入扰动源以测试控制器性能[^2]。

% 添加PID Controller到姿态控制系统中
add_block('simulink/Commonly Used Blocks/PID Controller',...
    'SpacecraftDynamicsModel/Attitude Control System/Pitch Axis PID')

#### 实现轨道传播算法

轨道预测涉及到牛顿第二定律的应用，并考虑地球引力场和其他外部力的影响。借助于内置函数 `propagate` 和自定义方程组求解器，可高效完成此类计算任务。

% 定义初始状态向量 (位置,速度)
initStateVec = [7000; 0; 0; 0; 7.5; 0]; % km,km/s
[t,y] = ode45(@(t,Y) orbitRateEqns(t,Y), [0 86400], initStateVec);
plot(y(:,1)/Re, y(:,2)/Re); axis equal; grid on;
title('Orbit Propagation Over One Day'); xlabel('X Position (RE)'); ylabel('Y Position (RE)');