🛰️ OpenPBS - 卫星碰撞仿真系统

OpenPBS (Open-source Satellite collision simulation & Physics-Based visualization System) 是一个基于 PyBullet 物理引擎的实时卫星碰撞仿真与 3D 可视化系统。

✨ 核心功能

• 🌍 高保真 3D 地球可视化 - 基于 Three.js 的实时渲染
• ☀️ 实时 UTC 晨昏线 - 基于真实时间的昼夜边界
• 🛰️ 卫星轨道仿真 - PyBullet 物理引擎驱动的精确轨道力学
• 💥 碰撞检测 - 实时卫星碰撞检测与响应
• 🌐 WebSocket 通信 - 低延迟的实时数据传输
• 🎮 交互式控制 - 创建自定义卫星、控制仿真、多场景测试

🚀 快速开始

1. 启动所有服务器

./start_all.sh

这将启动：

• PyBullet WebSocket 服务器 (端口 8766) - 物理仿真引擎
• 云层服务器 (端口 5002) - 实时云层数据（可选）

2. 打开可视化界面

在浏览器中打开：

web_client/index.html

或通过 HTTP 服务器：

python3 -m http.server 8080 --directory web_client
# 然后访问 http://localhost:8080/index.html

3. 连接并运行

1. 点击 "连接服务器" 按钮
2. 点击 "开始仿真" 按钮
3. 观察卫星在轨道上运行

📁 项目结构

OpenPBS/
├── pybullet_websocket_server.py    # PyBullet WebSocket 服务器
├── cloud_server.py                  # 实时云层服务器
├── core_simulator_framework.py      # 核心仿真框架
├── src/modules/                     # 仿真模块
│   ├── satellite_sim.py            # 卫星仿真模块
│   ├── physics_engine.py           # 物理引擎
│   └── ...
├── web_client/                      # 前端可视化
│   ├── index.html                   # 主页面
│   └── visualization_client.js     # Three.js 可视化
├── start_all.sh                     # 启动所有服务
└── stop_all.sh                      # 停止所有服务

🎯 测试场景

系统提供多种测试场景：

• 默认: LEO 轨道（10 颗卫星）
• 碰撞测试: 两星相撞 / 100 星密集
• 小轨道: 高碰撞概率
• 随机场景: 随机生成

🛠️ 技术栈

后端

• Python 3.12+
• PyBullet - 物理仿真引擎
• NumPy - 数值计算
• WebSocket - 实时通信
• Flask - 云层服务器

前端

• Three.js r128 - 3D 渲染
• HTML5/CSS3 - 用户界面
• WebSocket API - 实时数据接收

📖 文档

• PyBullet 集成指南 - 物理引擎详解
• 实时晨昏线说明 - UTC 晨昏线实现
• 自定义卫星指南 - 如何创建自定义卫星
• 云端部署指南 - 部署到云服务器

🎮 主要特性

1. 实时 UTC 晨昏线

• 基于真实 UTC 时间的昼夜分界线
• 太阳位置随时间实时更新
• 地球自转与太阳位置完美同步

2. 卫星仿真

• 基于 PyBullet 的精确轨道力学
• 真实的地球引力模拟
• 碰撞检测与碎片生成

3. 交互控制

• 创建自定义卫星（位置、速度、形状）
• 实时控制仿真（开始、暂停、重置）
• 多种预设场景快速切换

4. 可视化

• NASA Blue Marble 卫星纹理
• 经纬度网格线
• 卫星轨迹显示
• 实时 FPS 和状态监控

📊 系统要求

最低要求

• Python 3.8+
• 2GB RAM
• 现代浏览器（Chrome/Firefox/Safari）

推荐配置

• Python 3.12+
• 4GB+ RAM
• 支持 WebGL 2.0 的显卡

🔧 管理命令

# 启动所有服务
./start_all.sh

# 停止所有服务
./stop_all.sh

# 查看服务器状态
ps aux | grep -E "(pybullet_websocket_server|cloud_server)"

# 查看日志
tail -f pybullet_server.log
tail -f cloud_server.log

🌐 端口说明

端口	服务	说明
8766	PyBullet WebSocket	物理仿真数据流
5002	云层服务器	实时云层图片
8080	HTTP 服务器	前端页面服务（可选）

📝 版本历史

• v6.5-clean - 移除地名标注和云层，简洁地球
• v6.4-no-labels - 移除地名标注
• v6.3.1-terminator-fixed - 修复光源冲突，实现实时晨昏线
• v6.2-simple-earth - 简化地球渲染
• v6.0-v6.1 - 早期版本

🤝 贡献

欢迎提交 Issue 和 Pull Request！

📄 许可证

MIT License

🙏 致谢

• PyBullet - 物理仿真引擎
• Three.js - 3D 渲染库
• NASA - Blue Marble 地球纹理

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状态: ✅ 生产就绪 最后更新: 2025-01-13