研究人员用MATLAB模拟器测试NASA SPHERES卫星的控制算法

在空间站上，时间是一种宝贵的资源，因此宇航员必须在研究与必要的维护和操作活动之间取得平衡。SPHERES实验通常安排在四个小时的时间段内。安装和拆卸过程通常会占用第一个和最后一个小时，只剩下两个小时用于实验。该小组希望充分利用有限的测试时间，让地面上的科学家和空间站上的宇航员通过模拟来测试和调试算法。

直到最近，科学家们还依靠视频来监控空间站的实验。低分辨率的视频只能提供一个视角，因此很难从三维角度看到卫星是如何移动的。遥测数据虽然对后处理分析有用，但不能实时获取。该组织希望让地面上的科学家和空间站上的宇航员能够从多个视角观看卫星的运动。

科学家们使用由NASA艾姆斯研究中心维护的基于MATLA金宝appB和Simulink的模拟器来验证算法，然后在空间站上进行测试。他们使用Simulink 3D动画™可视化SPHERES实验的结果。金宝app

由麻省理工学院(MIT)开发的SPHERES模拟器使用MATLAB、Simulink、Aerospace Toolbox和Aerospace Blockset™来模拟三个SPHERES卫星在微重金宝app力下的动力学和运动。该模拟器包括卫星传感器的子模型、推进系统和一个使用红外和超声波技术来确定卫星在空间站试验区中的位置的定位系统。

为了使用模拟器，研究人员创建了一个Guest Scientist Program (GSP)模块，这是一个用C/ c++代码实现的控制算法，可以在模拟器和SPHERES处理器上使用而不需要修改。模拟器通过mex文件接口访问C/ c++代码。科学家可以直接用C/ c++编写GSP模块，也可以在MATLAB或Simulink中使用Embedded Coder进行开发金宝app^®生成C/ c++代码。

研究人员通过模拟测试他们的控制算法。许多人在调试代码时使用MATLAB对结果进行后处理。

NASA Ames的团队与NASA在休斯顿的约翰逊航天中心合作，在空间站上的笔记本电脑上安装MATLAB、Simulink和相关产品。下载188bet金宝搏金宝appMATLAB和Simu金宝applink通过了严格的安全性、性能和可靠性审查，并获准在空间站上使用。

笔记本电脑接收来自SPHERES的遥测数据，并使用MATLAB和Simulink 3D动画制作现场实验的3D动画。金宝app空间站的工作人员和地面上的研究人员可以控制这个动画，改变视角和其他参数，以更好地可视化卫星在整个测试中的移动。

目前正在计划在空间站笔记本电脑上使用MATLAB和Simulink进行SPH金宝appERES调查期间的实时轨道规划。