用GMAT进行卫星轨道仿真

GMAT是一跨开源轨道设计软件，官网挂着NASA的名字，看上去十分给力。

下载之后直接解压，可执行文件在bin目录下，双击GMAT.exe，就可以进入其欢迎界面了。GMAT有着比较成熟的文档，下面参考其帮助文件中的Simulating an Orbit，来进行依次卫星轨道仿真

设计飞行器

叉掉欢迎界面，点击左侧资源树Spacecraft->DefaultSC，按下F2重命名为Sat，然后双击，出现右侧的飞行器设计窗口

其参数设置如下

• Epoch Format -> UTCGregorian
• Epoch -> 22 Jul 2014 11:29:10.811，注意区分大小写，写完之后按下回车或者下方的Apply按钮，以确保生效。
• State Type -> Keplerian，表示采取开普勒轨道，相应地右侧Elements发生变化，其参数按照下表设置

参数	值	说明
SMA	83474.318	长半径
ECC	0.89652	偏心率
INC	12.4606	轨道倾角
RAAN	292.8362	升交点赤经
AOP	218.9805	近地点角距
TA	180	真近点角

设置完成后，点击OK，则会退出该界面。然后保存项目。

预报模型

首先，点击资源树中的Propagators->DefaultDrop，并按下F2改名为LowEarthProp，然后双击，调出设置窗口，接下来更改右侧的Gravity框中的内容

• Degree -> 10
• Order -> 10
• Atmosphere Model -> JacchiaRoberts
• 点击Select按钮，选择Sun，然后点击->，将其加入Selected Bodies列表。用相同的方法，添加Luna，即月亮。然后点击OK。
• 选择Use Solar Radiation Pressure.

至此，Gravity中的参数如下

配置轨道图

双击资源树中的Output->DefaultOrbitView，进行如下修改

• Drawing Option框中，取消选中Draw XY Plane
• View Definition框中，View Point Vector -> 分别设置为-60000, 30000, 20000。

设置结果如下，点击OK。

配置预报命令

将资源树上方的选项卡切换为Mission，进入任务树，双击Progagate1进行配置。

• 在Stopping Conditions框中，点击左侧的…按钮，用以设置Sat.ElapsedSecs，弹出参数选择对话框。
• 选中Object List列表中的Sat
• 在Object Properties列表中，双击Periapis，使之加入到Selected Value(s)列表。
• 点击OK，退出对话框；点击OK，完成预报命令的设置。

运行和分析

最后就到了激动人心的时刻，但在此之前先保存一下。然后就可以按下工具栏中的三角号，或者直接按下F5，开始仿真，即可看到轨道窗口和地面投影窗口，选中窗口，点击蓝框白三角，或按下F9，便可以进行动画展示了，非常炫酷。