深度解析与实践：运用 MATLAB 实现航天器 GPS 导航与姿态控制技术在航空航天工程中的应用与模拟--浅论

    % 设定卫星数量
    num_satellites = 4;
    
    % 初始化卫星位置和时间
    sat_pos = rand(3, num_satellites);
    sat_time = rand(1, num_satellites);
    
    % 设定接收器位置
    rec_pos = [0.5, 0.5, 0.5];
    
    % 计算信号传播时间
    prop_time = sqrt(sum((sat_pos - rec_pos).^2, 1)) / speed_of_light;
    
    % 计算信号接收时间
    rec_time = sat_time + prop_time;

    % 初始化接收器位置
    rec_pos_est = [0, 0, 0];
    
    % 运行优化算法
    options = optimset('Display', 'off');
    rec_pos_est = fminsearch(@pos_error, rec_pos_est, options);
    
    % 计算位置误差
    pos_error = sqrt(sum((rec_pos - rec_pos_est).^2));
    
    function err = pos_error(pos)
    % 计算预测的接收时间
    prop_time_est = sqrt(sum((sat_pos - pos).^2, 1)) / speed_of_light;
    rec_time_est = sat_time + prop_time_est;
    
    % 计算接收时间误差
    err = sum((rec_time - rec_time_est).^2);
    end

    % 初始化角速度
    angular_velocity = [0.1, 0.2, 0.3];
    
    % 初始化姿态
    attitude = [0, 0, 0];
    
    % 设定时间步长
    dt = 0.01;
    
    % 进行 1000 步模拟
    for i = 1:1000
    % 测量角速度
    angular_velocity = measure_angular_velocity();
    
    % 通过积分角速度来更新姿态
    attitude = attitude + angular_velocity * dt;
    end
    
    function w = measure_angular_velocity()
    % 这里我们假设真实的角速度可以直接测量
    w = angular_velocity;
    end

    % 设定目标姿态
    target_attitude = [1, 0, 0];
    
    % 设定时间步长
    dt = 0.01;
    
    % 进行 1000 步模拟
    for i = 1:1000
    % 测量角速度
    angular_velocity = measure_angular_velocity();
    
    % 计算姿态误差
    attitude_error = target_attitude - attitude;
    
    % 根据误差调整角速度
    angular_velocity = angular_velocity + attitude_error * dt;
    
    % 通过积分角速度来更新姿态
    attitude = attitude + angular_velocity * dt;
    end

    % 初始化航天器的位置、姿态和角速度
    spacecraft_pos = [0, 0, 0];
    spacecraft_attitude = [0, 0, 0];
    angular_velocity = [0.1, 0.2, 0.3];
    
    % 设定目标位置和姿态
    target_pos = [1, 1, 1];
    target_attitude = [1, 0, 0];
    
    % 设定时间步长
    dt = 0.01;
    
    % 进行 10000 步模拟
    for i = 1:10000
    % 利用GPS导航算法更新位置
    spacecraft_pos = update_pos(spacecraft_pos, target_pos, dt);
    
    % 利用姿态控制算法更新姿态
    spacecraft_attitude = update_attitude(spacecraft_attitude, target_attitude, dt);
    end
    
    function pos = update_pos(current_pos, target_pos, dt)
    % 计算位置误差
    pos_error = target_pos - current_pos;
    
    % 根据误差更新位置
    pos = current_pos + pos_error * dt;
    end
    
    function attitude = update_attitude(current_attitude, target_attitude, dt)
    % 计算姿态误差
    attitude_error = target_attitude - current_attitude;
    
    % 根据误差更新姿态
    attitude = current_attitude + attitude_error * dt;
    end