STK卫星仿真软件在天体力学教学中的应用

STK卫星工具箱(satellite tool kit)是航天工程中常用的专业仿真平台,在天体力学教学中引入STK卫星工具箱的仿真功能,使天体力学中许多抽象概念和复杂的计算过程都变得生动形象。通过使用STK对天体力学的一些基本问题(如二体问题和限制性三体问题),以及航天工程中的一些具体问题(如月球火箭轨道)进行仿真,不仅促进了学生对于知识点的理解,而且也提高了学生的思维能力和学习兴趣,在实践教学中取得了良好的效果。

STK软件在卫星导航原理课程教学中的应用

将STK软件成功地应用于卫星导航原理的课程教学中,不仅可以很好地引导和帮助学生理解和接受卫星导航原理课程教学中的基础知识,而且可以激发学生的学习热情,锻炼学生自主学习信息科技的能力,收到了很好的教学效果,达到了素质教育的目的。本文介绍了STK软件的功能及教学中应用的方法和效果。

STK软件及其在卫星导航系统中的应用

介绍了STK软件的主要功能,并对国内外主要的卫星导航系统GPS、GLONASS、GALILEO、IRNSS、QZSS以及北斗二号二期系统星座进行仿真,制作了空间运行场景和地面轨迹动态视频,直观反映出各个系统的空间组成及其差异。

基于STK_Matlab的共形相控阵对卫星可见性分析

近年来中国在轨卫星数量与日俱增,航天地面测控资源日益紧张,地面站现有的球面共形相控阵存在极大的阵面资源浪费,针对地面测控站阵面波束资源的调度分配可以有效利用现有阵面资源,为日后数量更庞大的航天测控任务需求增加资源裕度,为此需要对中国在轨卫星相对阵面的分布情况进行可见性分析;设计了一种基于STK与Matlab互联的仿真计算方法,该方法利用中国在轨卫星实时TLE数据,通过Matlab对STK控制仿真卫星相对地面站的分布及可见性,并把仿真数据存入Matlab,进一步仿真卫星对子阵的可见性,统计对各子阵的可见性结果;仿真结果得出了球面阵上各子阵在全天时刻的可见卫星数量以及资源较为紧张的子阵分布,该结果可以为球面共形相控阵波束资源调度设计提供参考。

基于STK/MATLAB联合仿真的北斗三号卫星导航系统教学软件设计及应用

北斗卫星导航系统教学是“卫星导航定位”课程的重要组成,是培养我国北斗新时空应用型人才的关键环节,但其相关原理较为抽象复杂,导致学生难以有效理解。因此,为提升课程教学的直观性、立体性和高效性,该文通过分析北斗系统的教学难点,设计了一款基于STK/MATLAB联合仿真的北斗三号系统教学软件。该软件只需简单调节各类参数,即可自动实现混合星座构型模拟、星间链路演示、卫星跟踪分析和系统性能评估等课程内容的仿真。教学成效表明,采用该教学软件,能够使学生更加直观地理解北斗三号系统的空间结构特性、功能创新特色和定位性能优势,有利于激发学生的学习热情,提高课程教学质量,助力推进教育新型基础设施建设。

基于STK软件的北斗导航卫星轨道模拟

北斗卫星导航系统应用日趋广泛,文中以北斗卫星导航系统为主要研究对象,利用STK模拟完整的北斗卫星导航系统空间星座,实现基于STK的北斗系统的星座仿真、卫星轨道仿真,同时完成卫星的可见性分析与卫星覆盖分析,实现北斗卫星导航系统的仿真应用。目前,北斗卫星导航系统正处于建设阶段,文中结论对北斗卫星导航系统的建设与应用有一定的参考意义。

基于STK的反导预警雷达作战场景仿真分析方法

针对有先验信息的类弹道导弹发射活动,提出了一种基于卫星工具软件(STK)的反导预警雷达作战场景仿真分析方法,利用STK软件可视化设计的优势,对反导预警雷达拦截搜索屏进行设计,并对搜索屏的拦截效果进行评估.这对进行雷达总体设计的相关人员,具有一定的实用价值.

基于STK的美GEO轨道预警卫星作战能力分析

天基红外预警卫星是实现战略预警的核心装备,能够实现全球弹道类目标发射的早期预警。当前美国已经建成了规模庞大、体系完备的GEO轨道预警卫星体系,其主要包括六颗SBIRS-GEO预警卫星和一颗宽视场红外预警卫星WFOV,对我国战略安全空间构成了严峻威胁。为分析美预警卫星对我威胁情况,系统分析了美GEO轨道预警卫星最新发展现状,并利用卫星仿真工具包(STK)对其作战能力进行了仿真分析。仿真结果表明,美GEO轨道预警卫星对我国境内目标实现了全域二重覆盖,能够全天候对我弹道导弹类目标发射进行预警监测,研究成果能够为研究美天基预警系统作战能力提供支撑,具有一定的参考价值。

STK软件在卫星系统中的仿真应用

文章首先介绍了STK软件的主要功能,然后利用软件仿真实现了卫星和地面站之间的可见性,通过对可见性的分析掌握了卫星进出场时间,从而为优化地面站的数量及分布提供了有力的支撑。

基于STK的卫星导航原理与应用课程教学方法研究

在卫星导航原理与应用理论教学中引入卫星工具包STK辅助课程教学,对卫星导航原理与应用课程中的空间坐标系统、卫星轨道、卫星导航星座以及星间链路等知识点进行仿真。该仿真教学方法的实践证明,这一教学改革注重将仿真技术与专业课程教学相结合,提高了学生在卫星导航专业技术方面的实践创新能力,取得了良好的教学效果。

基于STK的卫星飞行轨迹仿真技术

通过仿真方法研究飞行器导航算法具有成本低、周期短等优点,但是仿真数据难以获得.介绍了利用STK软件生成卫星飞行轨迹的方法.通过输入期望的卫星轨道根数,可以方便地产生卫星飞行过程中的位置、速度、角速度和姿态等信息.这些数据的获得,为卫星导航、制导与控制的研究提供了有利条件.

基于STK/Matlab的GPS卫星可见性仿真分析

卫星工具软件STK(Satellite Tool Kit)是航天领域中进行卫星系统分析和仿真的有效工具,其重要模块之一STK/Matlab Interface可提供用户Matlab与STK的连接。以此接口模块为基础,将STK与Matlab联合分析的方法应用于GPS卫星可见性仿真实例,取得了良好的效果。

基于STK的寿命末期GEO卫星轨道演化分析

地球同步轨道上的GEO卫星接近寿命末期时,星上的有效载荷和电子元器件等仍能正常应用,此时如果只做东西方向的位置保持,可以大幅度延长卫星的在轨工作寿命。简要介绍了引起GEO卫星轨道变化的主要摄动力,利用STK软件分析寿命末期GEO卫星的运动规律,并给出这类GEO卫星轨道演化的仿真分析流程,用以指导寿命末期GEO卫星的开发应用工作。

基于STK的卫星轨道机动模型设计与仿真

轨道机动是卫星完成任务常用的手段,在分析卫星星下点轨迹和覆盖区计算方法的基础上,以能量消耗最少为约束条件,对分辨率不符合要求、过境时间不符合要求、卫星在一昼夜内不过境三种情况下的卫星轨道机动问题进行了分析和理论推导,得出相应的卫星轨道机动模型,并采用STK对几种轨道机动方案进行编程设计,通过二维和三维图进行演示,计算结果与STK的数据达到高度一致,全面验证了轨道机动中的各种关键模型,对卫星轨道机动的实际应用有较好的借鉴价值。

基于STK的微小卫星姿态控制可视化演示与验证

为了探索微推进器用于微小卫星姿态控制的可行性方案,需要开发微小卫星姿态控制过程的可视化演示与验证平台。以某型号微小卫星为仿真对象,利用Matlab设计了卫星俯仰通道和滚动/偏航通道的姿态控制模型,并实现了卫星姿态控制的数据仿真。基于STK中的STK/Connect模块,实现了卫星姿态控制过程的可视化演示。在可视化过程中,结合某型号微小卫星的案例数据,验证了所设计的卫星姿态控制模型与可视化程序。

STK及其在通信卫星链路仿真中的应用

为了实现对通信卫星的链路仿真,介绍一种仿真软件STK,并详细说明了STK/Comm通信分析模块和STK/Coverage覆盖分析模块在仿真中的分析功能,并使用STK建立一个完整的通信卫星链路仿真,最后进行覆盖分析,将仿真结果使用二维或三维的地图或图表进行显示。

基于STK的小卫星编队飞行仿真

随着信息技术与小型化技术的飞速发展与应用,小卫星编队飞行使航天领域出现了新的生机。小卫星有研制周期短、成本低、抗摧毁能力强等优点。通过多颗小卫星编队可以实现与一颗大卫星相媲美的功能,并且可广泛应用于三维立体成像,地面运动目标检测,导航定位等领域。因此,在对基于STK的小卫星编队飞行机理研究的基础上,设计了几种编队模式并进行了仿真研究。

基于STK的全球卫星导航定位系统DOP值仿真

通过STK卫星数据库建立了GPS卫星星座;根据GALILEO卫星设计参数,利用轨道向导建立GALILEO卫星星座。比较了武汉地区GPS、GALILEO、GPS和GALILEO组合的卫星可见数和GDOP值,以及全球GDOP值的分布。

基于STK的新一代北斗导航卫星可见性仿真分析

卫星可见性分析是观测卫星的首要条件。针对卫星在轨试验任务,基于STK数据仿真、分析功能,对新一代北斗导航卫星和有关地面站,构建仿真场景,对星地、星星之间的可见时间、波束角,以及距离等性能指标进行分析和仿真,得出了高精度的可见弧段与波束角,为卫星观测及有关试验工程提供实际参考和应用价值。

STK在北斗卫星导航系统教学中的应用

针对北斗卫星导航系统教学需求,引入STK软件,制作了北斗卫星空间星座、星下点轨迹、卫星可见性、几何精度因子等仿真场景,使抽象的北斗知识点以直观的方式展示出来。教学实践表明,STK的应用促进了学员对教学内容的理解,激发了学员的学习热情,取得了良好的教学效果。