航天任务模拟工具STK介绍ppt课件

SatelliteToolKit航天任务模拟工具STK,汇报人：李石川,1,contents,2,STK简介,STK软件是由美国AGI公司开发的卫星仿真工具包，是航天工业领域领先的商业化分析软件，可以快速方便地分析复杂的陆、海、空、天任务，并提供易于理解的图表和文本形式的分析结果，用于确定最佳解决方案。STK支持航天任务周期的全过程，包括概念、需求、设计、制造、测试、发射、运行和应用等。应用领域涵盖了空间航天器设计和操作、通信、导航、遥感、战略和战术防御、科学研究等领域，成为业界最有影响力的航天软件之一。,3,STK简介,STK应用于各计划阶段：概念简报、模拟验证、细部设计、演习、任务执行、训练、宣传等等。STK制作动画影片经常出现在：CNN电视、Discovery电视、NASA任务、太空中心简报、军事演习指挥所、国会报告等等。STK使用者包括：指挥官、训练官、作战官、研究员、工程师、分析师、教师、卫星与次系统零组件设计制造公司(天线、太阳能板、飞行计算机、感应器、推进器、姿态控制装置)、卫星系统服务公司(卫星电视、卫星电话、卫星影像、卫星导航)、国防(空军、海军、陆军、潜艇、导弹、研发、制造、情报、计划、海防、军校)、学校(研究所、大学)。,4,软件功能概述,STK的基本分析能力，包括附加的轨道预报算法、姿态定义、坐标类型和坐标系统、遥感器类型、高级的约束条件定义，以及卫星、城市、地面站和恒星数据库。STK专业版对于特定的分析任务，提供了附加模块，可以解决通信分析、雷达分析、覆盖分析、轨道机动、精确定轨、实时操作等问题。,5,软件功能概述,6,软件功能概述,7,软件功能概述,8,软件功能概述,9,STK基本界面,10,STK基本场景,11,时间，单位和环境设定,12,地面站设定,位置类型Geodetic（测量）,Spherical（球形）,Cartesian（笛卡儿）,Cylindrical（圆柱）,Geocentric（地心）纬度（-90至90）经度（-360至360）海拔高度地方时偏差AzElMask（方位角/仰角遮罩）以地形数据定义指定高度调整描述,13,卫星设定,Basic基本属性Orbit轨道Attitude姿态PassBreak轨迹断点Mass质量Description描述Graphic图形Attributes,Pass,DisplayTimes,ContoursConstraints约束Basic,Sun,Temporal,Advanced,14,卫星设定举例,半长轴偏心率轨道倾角近地点幅角升交点赤经真近点角,15,另外几种对象设定,指向类型Targeted指向目标TargetTimes-指向时间BoresightType瞄准类型-跟踪或固定,16,对象可见性分析,计算并显示可见周期和AER（方位角、仰角、斜距）数据显示可见视线遥感器可视范围对象约束最小/最大方位角、仰角、斜距、擦地高度、擦地角光照条件约束详细的报告和图表,17,生成报告,预定义报告星历数据、姿态数据、太阳角度、可见性报告、AER报告、约束数据可调整时间周期自定义报告内容,18,生成图表,预定义图表比较与分析不同数据元素自定义图表可选沿时间XY,XY,间隔区间图,Polar极线图,Polar90图表样式通过简单易懂得格式显示复杂数据,19,显示动态数据,使用DynamicDisplay（动态显示）和StripChart（动态图表）工具与报告和图表相同的界面和功能预定义样式动画期间更新数据,20,数据库,21,外部文件,STK可以输入用户按适当文件格式生成的外部数据文件外部文件必须按KeywordGroups关键词组以块格式排列以BEGIN和组名称（如BEGINAttitude）开始文件头以END和组名称（如ENDAttitude）在文件结尾块信息由keywords关键词组成keywords关键词（例，NumberOfAttitudePoints)Value数值（例，3）关键词和数值组成关键词短语（例，NumberOfTorques20）,22,外部文件,外部文件格式举例：stk.v.4.2.1BEGINAzElMaskNumberOfPoints4BEGINAzElMaskData10.0004.55221.0004.63532.0004.71743.0004.798ENDAzElMask,23,外部文件类型与扩展名,24,动画显示场景,直观显示基于时间的相互关系与作用卫星沿地面轨迹移动遥感器地面覆盖投影动态分析场景对象定义须在动画时间周期内,打印窗口,复制到剪贴板,反向步进,反向动画,暂停动画,重置动画,播放动画,正向步进,减小步长,增大步长,放大窗口,缩小窗口,测量距离,2:1长宽比,地图属性,地图样式,25,轨道机动模块介绍,任务控制序列MCS(MissionControlSequence)通常我们设计一颗卫星进行一系列的轨道机动都是一段一段动作连接而成的。STK每计算完一段后，保存各种状态量，并作为下一段的初始值，接着计算下一段，直至结束。,26,轨道机动模块介绍,27,段的说明基本段,28,段的说明基本段,29,段的说明功能段,30,段的说明功能段,31,段的说明,MCS界面让我们可以轻松的以界面编程形式实现对飞行器进行轨道机动任务的设置。对于复杂的飞行任务规划并不是按照时间顺序执行的，有可能设计到满足约束的最优化计算，也有可能满足一定的条件从而进行一系列相同的轨道机动。,32,STK使用实例,探月计划仿真,33,探月计划仿真,34,探月计