GMAT：NASA开源空间轨迹模拟与优化工具详解

GMAT（General Mission Analysis Tool）是一款由NASA戈达德太空飞行中心和私营行业合作伙伴共同开发的空间轨迹模拟、分析和优化系统。作为开源项目，GMAT遵循NASA开放源代码协议，允许用户下载每个版本的源代码，并且其主要开发仓库在SourceForge.net上公开托管。这款工具在多个激动人心的NASA任务中发挥了关键作用，如LCROSS、ARTEMIS、LRO、MMS和OSIRIS等，同时也被空军研究实验室、爱荷华州立大学和欧洲航天局等外部机构广泛采用。 GMAT教程涵盖了基础知识和深入操作指南。主要内容包括： 1. GMAT基础（Darrel J. Conway）：介绍软件的基础概念，让新用户快速熟悉工具的基本架构和工作原理。 2. 任务设计流程（Steven P. Hughes）：通过实际案例展示如何使用GMAT进行空间任务的设计，包括目标设定、轨道分析和优化步骤。 3. GMAT导航示例（Darrel J. Conway）：讲解如何利用GMAT进行导航计算，包括姿态控制和轨道解析。 4. CSALT演示（Steven P. Hughes）：介绍通用空间动力学与大气层推进力模型（Constrained Specific Impulse Leveler Trajectory，简称CSALT），这是GMAT中的一个重要功能模块。 5. 总结与回顾（Steven P. Hughes）：对整个演示过程进行总结，强调最佳实践和注意事项。 教程详细地探讨了GMAT的两个核心界面——图形用户界面（GUI）和脚本语言。GUI部分介绍了控件使用、资源树、任务树、输出树以及 OrbitView 的功能；脚本语言部分则深入讲解了基本语法、控制结构、数学运算、参数处理、求解器的运用，以及编写高效脚本的最佳实践。 在实际演示中，参与者可以快速了解GMAT的实战应用，例如在AAS Guidance and Control Conference上进行的快速示范，让观众亲身体验这款强大的空间任务分析工具。 GMAT是一个功能强大且灵活的工具，适用于科研机构、教育机构和航天工业进行复杂空间任务的设计、分析和优化。学习和掌握GMAT不仅能够提升空间任务设计的专业能力，还能推动航天技术的发展和创新。