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在上周的文章，我演示了如何使用MATLAB从书中找到战神3号机组人员的发射日期火星安迪·威尔著。
本周，我将更详细地描述我们如何使用SimMechanics来模拟宇宙飞船的轨迹。
下周，我们将讨论如何使用the优化工具箱优化轨迹。
对不起，马克·沃特尼……还有一个星期就获救了。
模拟轨迹
为了执行这个模拟器，我使用了SimMechanics。我从这个例子开始引力引起的行星轨道它几乎提供了所需的一切。
为了保持简单，我决定从一个平面版本开始，所以我使用矩形的关节．
设置好每个行星的惯性后，剩下的就是指定关节的初始位置和速度。要获得这些信息，我们可以使用Aerospace Toolbox函数planetEphemeris．
作为读者布兰登指出，火星和地球的旋转轴相对于由天辉星返回的JPL行星星历参考系倾斜约24度。因为我想要一个平面模拟，我首先需要旋转数据。我使用以下代码，取两个位置的叉乘，得到地球旋转的轴，并将其投射到参考Z轴上，以获得准确的倾斜角度:
将天辉星的数据乘以旋转矩阵后，我们就得到了一个纯X-Y平面上的轨道。
嗯,这是火箭科学…
对于推进系统，航天器配备了一个恒推力发动机，能够连续产生2毫米/秒^2的加速度。这个力是用外力和力矩滑车，与船架相连。
有了这些，我就可以手动选择方向(随着时间的推移)，施加恒定的力，让飞船在书中描述的相同天数内离火星不太远。这个轨迹将在下周作为优化问题的起点。
现在轮到你了
下载更新后的包在这里并试图设计一个轨道把马克·沃特尼带回地球。就像上周提到的，我保证如果你能想出完整的MathWorks swag丰富的珀内尔机动．
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