卫星工具包在分布式仿真中的实时控制研究

提出了基于STK-RTI的分布式仿真架构,给出了具体的时间同步策略;然后介绍了基于STK/Connect模块的网络通信原理和编程实现方法;其次给出了两种实时驱动卫星工具包(STK)的方式“SetTime”方式和“Real-Time/X-Real-Time”方式,进而阐明了两种驱动方式的原理和优缺点;最后针对“Real-Time/X-Real-Time”方式给出了一种更加高效、精确的实时获得STK时间的算法。

基于卫星工具包的运载火箭测控性能仿真

基于卫星工具包(STK)进行运载火箭测控性能的仿真,同时考虑天基中继卫星与地基测站。定义并建立发射坐标系,设置时使用理论弹道及姿态数据。描述矢量和角度的定义,阐述相关测控性能参数的设置与获取步骤,给出典型示例,分析天地基测控覆盖率、测控性能、箭载终端天线安装角对跟踪精度的影响。实验结果表明,基于STK的运载火箭测控性能仿真具有操作简便、仿真速度快、计算精准度高等特点,可对运载火箭测控性能进行总体快速评估。

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.

STK及其在卫星组网仿真演示中的应用研究

卫星工具包(STK)是广泛用于航天工程全过程的先进的卫星系统分析软件.在介绍该软件特性和功能模块的基础上,着重利用STK部分功能对卫星侦察预警网的轨道设计、遥感器配备、目标侦察、信息接收及军事应用等方面的仿真演示进行了设计和实现.

基于STK的SAR卫星轨道预报设计与仿真

SAR(合成孔径雷达)卫星可以全方位全天候的对特定区域进行侦察,对SAR卫星的轨道预报是反SAR前提。首先基于Access数据库建立了SAR卫星数据库;通过STK(卫星工具包)的STK/Connect模块实现了SAR卫星数据库与STK的连接,基于STK平台实时的显示了SAR卫星的在轨运行以及对地覆盖情况;系统的报告生成功能可生成SAR卫星星座在此时间段内对区域的访问报告,根据报告可对访问该区域的SAR卫星进行轨道预报。

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的卫星星敏感器视场仿真研究

研究卫星无陀螺姿态稳定性优化控制问题,针对在轨星敏感器可能会受到太阳光、月光、地气光等杂散光的干扰,从而降低星敏感器姿态测量精度以及有效姿态率等。首先建立了星敏感器视场遇杂散光的数学模型。为解决上述问题,提出用Satellite Tool Kit(STK)仿真软件进行了杂散光进入星敏感器视场的仿真,并给出了星敏感器遇杂散光的时间段、持续时长等信息。研究方法和仿真结果适用于对任意轨道卫星的星敏感器视场进行杂散光研究,并可用来优化星敏感器在星上的安装方位,对星敏感器的工程设计提供科学指导作用。

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。

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NS2和STK的卫星动态组网仿真与演示的研究

首先对NS2与TCL语言、STK与Connect接口进行了概述,阐明了其特点。为了较好地对卫星动态组网进行仿真和演示,提出基于NS2和STK的卫星动态组网演示平台的设计框架;给出“NS2+STK+VC”仿真数据分析演示平台的设计流程,并提出仿真同步机制的两种实现方式,即STK时钟基准和HLA/RTI时钟基准。最后通过NS2的仿真输出实例,说明了NS2收集仿真输出结果数据的方式。此演示平台可直观地演示卫星动态组网的过程,可更好地指导卫星通信链路、卫星通信网络的设计。

基于STK的卫星通信链路对抗仿真分析

分析了卫星通信链路的组成，研究了卫星通信链路对抗的方法和途径。介绍了仿真软件STK以及用于仿真分析的STK／Comm模块，在此基础上进行了卫星通信上行链路、下行链路干扰对抗的仿真分析。

基于STK的卫星入轨主动段仿真显示设计

在卫星入轨主动段过程中,接收存储弹道测量数据,剔除弹道数据中位置跳变数据和轨迹跳变数据,利用用户识别应用发展工具(STK)命令更新运载火箭位置,设置火箭模型动作,实现了弹道测量数据和火箭动作时序的可视化显示。在深入研究STK的基础上,设计了基于STK的卫星入轨主动段仿真显示应用程序,能够直观、逼真的反映卫星入轨主动段内运载火箭的飞行轨迹和一级分离、星箭分离等动作,对于主动段弹道数据分析和显示起到了很好的辅助作用。

基于STK的小卫星零动量姿态控制系统仿真研究

针对基于卫星工具包进行小卫星零动量姿态控制系统的仿真研究和应用。首先对STK的姿态属性模块和姿态仿真器的应用进行了说明;然后分析和研究小卫星零动量姿态控制系统的设计思想,同时建立小卫星的三维模型,并在STK中进行仿真应用;最后对控制规律的输出力矩数据曲线及控制精度进行分析和说明。

天基自然灾害勘测系统效能仿真研究

对地遥感卫星系统是应急管理、防灾减灾系统中的重要组成部分,主要用于在灾害发生后快速、精准地提供灾区受灾面积、损伤情况等第一手资料。文中以对地遥感卫星系统灾害勘测场景为研究对象,系统梳理了其卫星星座发展历程,并以当前我国对地遥感卫星星座为基础,利用STK软件构建灾后勘测仿真场景,从覆盖百分比、最大覆盖间隙和平均访问时间三个方面分析了该系统对灾区的勘测效能。仿真结果可为我国完善应急卫星星座建设及应急指挥决策提供参考。

基于STK的Starlink星座覆盖仿真分析

利用卫星仿真工具包(STK)建立了Starlink星座覆盖模型,对其在南北纬70°范围内的覆盖能力进行了仿真分析,具体分析了星链星座对华盛顿、北京、中国台湾、基辅四个地点及其所在四个地区的覆盖能力。仿真结果表明,目前,星链星座能够达到对南北纬约60°之间地区的100%覆盖率,1.5版星链卫星开始覆盖两极地区,星链星座向实现全球覆盖方向稳步发展;星链星座对华盛顿、北京以及基辅等高纬度地区能够实现24小时全覆盖,且覆盖重数较大;对中国台湾等低纬度地区还有部分时刻无法实现连续覆盖,但整体覆盖能力正稳步提升。

基于STK的侦察平台-卫星通信链路建模仿真

为研究侦察平台高速运动、姿态变化剧烈条件下卫星-空中侦察平台通信链路的连通性和误码率性能,在理论分析信道模型、天线模型和信号调制方式的基础上,提出利用STK进行仿真分析的方法。通过对平台轨迹和发射机/接收机的建模,建立精确的仿真场景并进行仿真分析。仿真结果表明,利用上述建模仿真方法,可以实时得到精确的平台-卫星链路连通时间、链路误码率等重要链路性能数据,并较大程度提高了卫星-平台链路的精度,为空中侦察平台-卫星通信链路的设计提供了重要的参考依据。

基于STK的卫星覆盖模型研究与仿真分析

针对卫星侦察过程中对地覆盖分析环节的重要性和卫星覆盖问题研究的紧迫性,建立了卫星覆盖区域计算模型、卫星最早覆盖给定目标的时间计算模型以及卫星一个圈次观测给定地面目标的时段计算模型,提出了覆盖性能指标并建立了其计算模型。通过卫星工具包(STK)仿真软件,进行了卫星覆盖仿真实验,并得出了卫星覆盖分析结果,为卫星实施电子侦察时判断辐射源是否在覆盖范围内提供了方法。

基于STK的GPS卫星可见性仿真分析

GPS卫星在现代信息化战争中的作用日趋重要。针对GPS的观测应用需求,以目前在轨的31颗GPS卫星为研究对象,分析GPS卫星轨道的特征,研究GPS卫星对地面系统的可见性。结合STK和Matlab软件进行仿真分析,为地面GPS观测系统的天线波束宽度、波束个数设计提供参考。

基于STK的卫星实时视景仿真系统设计

卫星在轨运行的可视化仿真,能够直观、逼真反映卫星的实时轨道和姿态运动。卫星工具软件包(STK)是进行卫星系统仿真和分析的重要工具,能够满足卫星二维和三维的可视化仿真要求。在深入研究STK/Connect模块的基础上,应用Windows Sockets和多线程编程技术,开发了STK实时视景仿真驱动程序,该程序利用UDP协议接收模拟遥测计算机给出的卫星参数,通过与STK/Connect模块的通信,实时驱动STK的仿真运行,成功实现了卫星在轨运行实时视景仿真的演示效果。

基于STK的不同类型卫星测量弧段定轨结果仿真分析

在不同类型轨道的定轨任务中,相同时间长度的测量弧段,与精密轨道根数相比,有的定轨结果与之非常接近,而有的相差甚远,甚至难以定出初轨。针对上述情况,根据不同类型卫星轨道特征,利用卫星仿真工具包(STK)工具进行仿真与分析,得出轨道的自身形状和大小对测量弧段内的定轨影响很大,因此在选择测量点时应尽量靠近轨道近地点。