STK培训教材

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1、Satellite Tool Kit 培训教材培训教材Satellite Tool Kit STK中国技术支持中心中国技术支持中心北京宏宇航天技术应用公司北京宏宇航天技术应用公司地址：北京海淀知春路82号，航天大厦0715室电话：010-687451171Satellite Tool Kit STK基本操作用户界面创建场景场景对象场景图形设置文件管理STK工具报告图表动态显示动态图表可见性分析STK专业版高级分析功能高经度轨道预报长期轨道预报卫星寿命计算高分辨率地图和地形数据链路与星座连接模块三维显示模块工具条鼠标运用对象属性工具活动关节模型开发环境制作动画课程内容2Satellite Too

2、l Kit STK用户界面STK专业版STK基本练习STK工具练习STK专业版练习STK模块练习3Satellite Tool Kit STK用户界面4对象、类、实例STK用户界面用户界面Application ClassSTKScenario ClassstkDemoArea Target Class*SearchAreaFacility ClassKing of PrussiaPlanet ClassJupiterStar ClassAlpha CentauriTarget ClassIraqSatellite Class*ShuttleSensor ClassFieldOfViewSen

3、sor ClassUplinkSensor ClassDownlink面向对象设计分级组织结构Scenario（场景）可包含的对象有卫星、飞机、船、车辆、运载、导弹、地面站、行星、恒星、目标、区域目标以及遥感器、接收机、转发器、雷达等。STK应用程序场景*卫星是场景中可建立的6种运动对象之一*区域目标仅在专业版中可用5类和实例STK用户界面用户界面Scenario ClassStkDemoArea Target*FacilityPlanetStarTargetSatellite场景类*卫星是场景中可建立的6种运动对象之一*区域目标仅在专业版中可用WhiteSandsBaikonurIraqYe

4、llowStoneParkMarsMoonSunRegulusAmazonlCalibrationTgt23ERSISensor ClassTrack1Uplink1Sensor Class10DegMinElevSensor ClassSAR6浏览窗口STK用户界面用户界面分级对象浏览彩色对象图标6个菜单FilesEditPropertiesToolsWindowsHelp7地图窗口STK用户界面用户界面多个地图窗口多种投影类型5级地图细节背景地图全球特性显示/关闭经纬度网格使用RWDB地图特征更新地图显示细节，可以显示/关闭。8选择对象STK用户界面用户界面触发按钮与复选开关在对立的选项间

5、切换单选按钮在一组项目中选择单项功能菜单点击按钮或下拉箭头列表选择多个项目9配置场景STK用户界面用户界面时间周期开始、结束、周期动画开始结束/循环时间时间步长/X倍实时/实时更新/高速单位距离、时间、日期、角度、质量、功率、频率、短距离单位、经度单位、纬度单位数据库默认数据库地形指定使用地形数据的区域描述短、详细10地面站定义STK用户界面用户界面位置类型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

6、）以地形数据定义指定高度调整描述11STK运动对象STK用户界面用户界面6种运动对象卫星飞机、船、地面车辆使用GreatArc预报器使用路径点计算行程运载使用简单上升预报器导弹使用Ballistic弹道预报器12定义卫星STK用户界面用户界面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,Advanced13定义卫星轨道STK用户界面用户界面轨道向导可快速定义各种类型的卫星

7、轨道太阳同步，对地静止，重复轨道，重复轨道太阳同步，大椭圆轨道，临界倾角，临界倾角太阳同步，圆轨道可用的轨道预报法二体，J2&J4，MSGP4，HPOP，LOP，外部文件定义边界条件输出星历14定义Great Arc运动对象STK用户界面用户界面航迹手工输入路径点或在地图窗口点取可选择GreatArc预报器或使用外部文件姿态定向图形属性、显示时间约束基本、太阳、时间仅飞机可用数种高级约束15定义运载火箭和导弹STK用户界面用户界面弹道运载可选简单上升预报器或外部文件导弹弹道预报器或外部文件姿态定向图形属性，显示时间，轮廓线约束基本，太阳，时间，高级16定义行星与恒星STK用户界面用户界面行星通

8、过JPLDE405、解析法，或外部文件定义恒星通过位置、固有运动和量级定义赤经/赤纬图形属性17定义区域目标STK用户界面用户界面Boundary边界手工输入边界线点或在地图窗口点取Centroid质心自动计算质心测地、球形、笛卡儿、圆柱、地心图形属性约束基本、时间18遥感器指向STK用户界面用户界面指向类型Targeted指向目标TargetTimes-指向时间BoresightType瞄准类型-跟踪或固定OrientationMethod定位法-Az-El,Quaternion,EulerAngles,YPRAboutBoresight-RotatingorHoldLevel19动画显示场

9、景STK用户界面用户界面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20对象可见性分析STK用户界面用户界面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21生成报告STK用户界面用户界面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

10、22生成图表STK用户界面用户界面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,Interval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23显示动态数据STK用户界面用户界面使用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24数据库STK用户界面用户界面数据库类型/文件文件名Satellite主数据stkActiveTLE.sd频率stkActiveTLE.fr详细描述stlActiveTLE.wr所有人/任务stkActiveTLE.omTLE双行数

11、据stkActiveTLE.tce一般描述stkActiveTLE.gdTLE（双行数据）无扩展名数据库类型/文件文件名City主数据stkCityDb.cd国家/城市stkCityDb.cc一般描述stkCityDb.gdFacility主数据stkFacility.fd网络stkFacility.cc一般描述stkFacility.gd25外部文件STK用户界面用户界面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

12、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）26外部文件STK用户界面用户界面外部文件格式举例：stk.v.4.2.1BEGINAzElMaskNumberOfPoints4BEGINAzElMaskData10.0004.55221.0004.63532.0004.71743.0004.798ENDAzElMask27外部文件类型与扩展名STK用户界面用户界面外部文件类型扩展名Attitude姿态.aAz-El方位角-仰角.aemCus

13、tomSensor自定义遥感器.patternEphemeris星历.ePlanetaryEphemeris行星星历.peTorque扭矩.tqColorBitmap/Pixmap彩色位图/象素图.bmp/.xpmSolarFlux太阳光压无扩展名28Satellite Tool Kit STK专业版29STK专业版STK专业版高级分析功能高精度轨道预报（HPOP）长期轨道预报（LOP）卫星寿命计算（Lifetime）30STK专业版高级分析功能高级分析功能姿态仿真与指向遥感器定义与约束航天动力学数据可视化数据管理31STK专业版HPOP高精度轨道预报生成多种类型的卫星轨道数据使用一整套高保真

14、力学模型JGM2提供目前已知的最高精度的力学模型月球/太阳点质量重力影响使用美国海军天文台压缩星历预报太阳和月球的位置大气阻力模型使用1960Jacchia、1971Jacchia、JacchiaRoberts、1976Standard或HarrisPriester阻力模型计算大气阻力密度太阳光压定义对象为反射球体或黑体可以处理圆轨道、椭圆轨道、抛物线轨道、双曲线轨道距离从地球表面直到月球计算考虑了大多数可预测的地球运动春分/秋分点进动、地球章动、周日的旋转、质心位移计算主要天文时间系统间差异计算UTC、TAI和TDT差异32STK专业版LOP长期轨道预报精确预报数月或数年之后的卫星轨道应用领

15、域：长期任务设计燃料预算有效期研究使用变化参数接近法综合分析导出运动方程，计算轨道摄动的平均影响允许大的、多重轨道时间步长，在高保真计算轨道参数时显著改善了计算速度考虑大气阻力和地球扁率使用1976标准大气阻力模型计算阻力影响考虑地球扁率影响（通过J21）考虑等轴谐波的谐振影响，太阳和月球重力以及太阳光压基于NASA喷气推进实验室（JPL）开发的算法33STK专业版Lifetime卫星寿命计算用于评估：卫星轨道保持时间轨道衰退日期卫星运行总寿命衰退轨道运行圈数计算大气阻力影响快速计算并生成结果计算考虑太阳和月球引力场和太阳光压34Satellite Tool Kit STK练习35STK练习S

16、TK练习STK基本练习生成卫星轨道输入卫星及星历数据（MSGP4&TLE）太阳同步轨道使用遥感器STK工具练习生成报告生成图表计算可见性Walker星座36STK练习STK练习STK专业版练习使用高级分析功能阻力问题使用Lifetime卫星寿命计算工具使用LOP长期轨道预报器使用高分辨率地图和三维地形数据STK模块练习Chains链路模块：链路与星座Chains链路模块：分析通信卫星星座Connect连接模块：连接VO三维显示模块：STK/VO工具37Satellite Tool Kit STK基本练习38Satellite Tool Kit STK基本练习生成卫星轨道输入卫星及星历数据（MS

17、GP4&TLE）太阳同步轨道使用遥感器39STK基本练习STK练习：生成卫星轨道目标：建立一颗低轨卫星low-Earthorbit(LEO)建立一颗中轨卫星medium-Earthorbit(MEO)建立一颗大椭圆轨道卫星highlyellipticalorbit(HEO)建立一颗地球同步轨道卫星geosynchronousorbit(GEO)观察不同类型轨道的差异40STK基本练习1：生成卫星轨道练习目的目的：在这个练习当中将学习应用六个轨道参数确定卫星轨道的大小、形状、轨道方位及卫星在轨道上的位置。这六个轨道参数可分为三类：两个轨道参数确定轨道大小和形状三个轨道参数确定轨道的方位一个参数确

18、定卫星在轨道上的位置41轨道大小和形状参数轨道大小和形状参数：这两个参数是相互关联的，第一个参数定义之后第二个参数也被确定。第一个参数第一个参数第二个参数第二个参数semimajoraxis半长轴Eccentricity偏心率apogeeradius远地点半径perigeeradius近地点半径apogeealtitude远地点高度perigeealtitude近地点高度Period回归周期Eccentricity偏心率meanmotion每日轨道圈数Eccentricity偏心率STK基本练习1：生成卫星轨道42决定轨道大小和形状的参数远地点半径远地点高度远地点椭圆圆心半长轴近地点半径近地点

19、高度近地点如果偏心率为0，地球将位于轨道的圆心轨道大小和形状参数STK基本练习1：生成卫星轨道43位置参数(3个)确定轨道大小和形状后，须确定轨道平面的位置，以下三个参数与轨道位置有关： Inclination轨道倾角（轨道平面与赤道平面夹角）rightascensionorlongitudeoftheascendingnode（RAAN）升交点赤经（赤道平面春分点向右与升交点夹角）argumentofperigee近地点幅角（升交点与近地点夹角）轨道位置参数STK基本练习1：生成卫星轨道44Inclination轨道倾角（轨道平面与赤道平面夹角）rightascensionorlongitu

20、deoftheascendingnode（RAAN）升交点赤经（赤道平面春分点向右与升交点夹角）argumentofperigee近地点幅角（升交点与近地点夹角）倾角升交点赤经位置参数：轨道位置参数STK基本练习1：生成卫星轨道近地点幅角45卫星位置参数(1个)参数参数说明说明True Anomaly*真近点角（近地点-地心-卫星当前位置夹角）Mean Anomaly*平近点角Eccentric Anomaly偏近地点角Argument of Latitude升交角距Time Past Ascending Node 过升交点时间Time Past Perigee过近地点时间卫星位置参数STK基

21、本练习1：生成卫星轨道46如何输入轨道参数如何输入轨道参数:在卫星BASIC属性Orbit栏中设置卫星的六个轨道参数。6个经典轨道参数STK基本练习1：生成卫星轨道47如何输入轨道参数轨道大小和形状轨道位置卫星位置STK基本练习1：生成卫星轨道48建立一颗低轨卫星步骤:建立一颗低轨卫星Low-EarthOrbit(LEO) 1.在STK浏览窗口左侧，单击Satellite按钮。如果轨道生成向导Orbit Wizard出现，单击Cancel取消。将这颗卫星命名为LEO。2.在浏览窗口中选中LEOsatellite，单击右键，在弹出菜单中选择Basic属性。3.在Orbit栏，设置如下参数：STK

22、基本练习1：生成卫星轨道49建立一颗低轨卫星在Orbit栏，设置如下参数：区域值Start Time1 Jan 2001 00:00:00.00Stop Time2 Jan 2001 00:00:00.00Step Size1 minutePropagatorJ4Orbit Epoch1 Jan 2001 00:00:00.00Coordinate TypeClassicalCoordinate SystemJ2000Period90 minutesEccentricity0.0Inclination28.5 degArgument of Perigee0.0 degRAAN0.0 degTr

23、ue Anomaly0.0 deg注释注释:单击SemimajorAxis右侧的下拉菜单将参数改为Period。STK基本练习1：生成卫星轨道50建立一颗低轨卫星低地球轨道低地球轨道Low-Earth Orbit (LEO) 典型的低地球轨道通常为椭圆或圆轨道，高度低于2000公里。在这个高度上的卫星回归周期在90分钟到2小时之间。低地球轨道通信卫星的覆盖范围在30004000公里之间。卫星在地平面出现的最长时间是20分钟，用这种轨道建立全球卫星通信系统需要配置大量的卫星在不同的轨道面上。当卫星用户移动到地平面以下时，卫星必须将通信信号移交给同一轨道上或临近轨道的另一颗卫星以保持连续通信。低轨

24、卫星受大气阻力的影响轨道位置会不断下降。目前主要的低轨卫星系统为全球星GlobalstarTM(48+8颗卫星分布在8个轨道平面，轨道高度1400公里)，铱星Iridium(66+6颗卫星分布于6个轨道平面上，高度780公里)。STK基本练习1：生成卫星轨道51建立一颗中轨卫星步骤:建立一颗中轨卫星Medium-EarthOrbit(LEO) 1.建立一颗新卫星，如果轨道生成向导出现，取消它。命名这颗卫星为MEO。2.在浏览窗口选中MEO卫星，修改Basic属性。3.在Orbit栏，输入参数：STK基本练习1：生成卫星轨道52建立一颗中轨卫星在Orbit 栏， 输入参数：区域值Start Ti

25、me1 Jan 2001 00:00:00.00Stop Time2 Jan 2001 00:00:00.00Step Size1 minutePropagatorJ4Orbit Epoch1 Jan 2001 00:00:00.00Coordinate TypeClassicalCoordinate SystemJ2000Apogee Altitude 10,000 km Perigee Altitude 10,000 km Inclination15 degArgument of Perigee0.0 degRAAN0.0 degTrue Anomaly0.0 deg注释注释:将半长轴Se

26、mimajorAxis改为远地点高度ApogeeAltitude。改变RAAN为升交点经度Lon.Ascn.Node(LongitudeoftheAscendingNode).STK基本练习1：生成卫星轨道53建立一颗中轨卫星中地球轨道中地球轨道Medium-Earth Orbit (MEO)通过将卫星高度参数设置为10000公里，生成了一个中圆轨道，轨道的远地点和近地点高度相同，回归周期为6小时。卫星在地平面出现的最大时间长度为几小时。应用这种轨道建立全球通信卫星系统只需要2到3个轨道平面即可完成全球覆盖。MEO系统的运行类似于LEO系统，在MEO系统中通信移交的次数较少，但电磁波的传输延迟

27、及损失较大。典型的MEO卫星系统有Inmarsat-P(10+2satellitesin2inclinedplanesat10,355km),Odyssey(12+3satellitesin3inclinedplanes,alsoat10,355km)。注释注释:要校验卫星的回归周期为6小时，将第一个参数设置为回归周期。输入单位为秒，偏心率设置为0。STK基本练习1：生成卫星轨道54建立大椭圆轨道卫星1.建立一颗新卫星，当OrbitWizard出现，点击Next。2.在轨道类型列表中，选择Molniya。点击Next两次，生成轨道，命名卫星为HEO。技巧技巧:如果轨道向导没有自动出现，在浏览窗

28、口中选中卫星，在Tools菜单中选择OrbitWizard。步骤:建立大椭圆轨道卫星HighlyEllipticalOrbit(HEO)STK基本练习1：生成卫星轨道55建立大椭圆轨道卫星大椭圆轨道大椭圆轨道Highly Elliptical Orbit (HEO)典型的大椭圆轨道近地点约为500公里，远地点约为50000公里。轨道倾角通常为63.4度，向高北纬度地区提供通信服务，选择这个倾角是为了避免轨道拱点的旋转。轨道的回归周期在8小时到24小时。由于轨道的偏心率很大，卫星轨道周期的2/3时间在远地点，对地面观察者来说它几乎总是出现在固定的地点。卫星低于地平面的时间很短，为避免信号中断，卫

29、星信号需要传递给同一轨道面的另一颗卫星。这种轨道的信号损失和延迟与地球同步卫星相当。典型的HEO卫星系统有：俄罗斯的Molniya卫星系统,三颗卫星分布间隔为120度，轨道回归周期12小时，远地点为39354公里，近地点为1000公里。STK基本练习1：生成卫星轨道56建立一颗地球同步轨道卫星步骤:建立一颗地球同步轨道卫星GeostationaryOrbit(GEO)1.在浏览窗口点击Satellite按钮，如果轨道向导没有自动出现，可以在Tools菜单选择Orbit Wizard。单击Next进入下一页，选择Geostationary地球同步轨道，再次点击Next。设定经度为-80度，然后点

30、击Next，最后点击Finish生成轨道。2.将卫星命名为GEO。注释注释:记住定时保存scenario(场景)。STK基本练习1：生成卫星轨道57建立一颗地球同步轨道卫星地球同步轨道和对地静止轨道地球同步轨道和对地静止轨道Geosynchronous & Geostationary Orbits地球同步轨道的回归周期是1个恒星日(1436.1分钟)。对地静止轨道是地球同步轨道的一种特例，在赤道附近，倾角和偏心率均为0的圆轨道。对地静止轨道卫星始终固定在地球表面的上方，而地球同步轨道卫星由于有很小的轨道倾角和偏心率，导致卫星在空中画出一个极小的8字。地球同步轨道卫星的覆盖区或服务区差不多是地球

31、表面的1/3(从南纬75度到北纬75度)，因此最少用3颗地球同步卫星即可完成对全球的覆盖。地球同步卫星的缺点是语音信号来回传输的延迟达到250毫秒。STK基本练习1：生成卫星轨道58极轨轨道极轨轨道极轨轨道 Polar Orbit极轨卫星的轨道面与赤道面倾角为90度，轨道与南极和北极相交。轨道相对太空静止，地球在轨道面下自转。因此一颗极轨卫星即可覆盖全球，虽然极轨卫星看到同一地面站的时间间隔很长，但这种间隔对保存并转发通信系统来说可以接受。通过配置多颗卫星在不同的极轨轨道可以改善这种情况。多数LEO系统使用极轨或近极轨轨道。如COSPAS-SARSAT海事搜索营救系统使用8颗卫星在近极轨轨道,

32、4颗SARSAT卫星在高度860公里倾角99度的太阳同步轨道，4颗COSPAS卫星在高度1000公里，倾角82度轨道。STK基本练习1：生成卫星轨道59太阳同步轨道太阳同步轨道太阳同步轨道Sun-Synchronous Orbit太阳同步轨道，轨道平面角度与太阳停留常量相同，带给卫星固定的光照条件。通过选择特定的轨道高度，偏心率和倾角，轨道平面将每天向东移动1度，与太阳移动速度同步，产生出一条倒退轨道。太阳同步轨道每天经过赤道和各个纬度的时间都相同，由于它能提供不变的光照条件，因此这种轨道的卫星有利于对地球进行观测。STK基本练习1：生成卫星轨道60观察不同的卫星轨道1.在地图窗口，点击(播放

33、动画)按钮动态显示场景，观察卫星沿各自地面轨迹移动。2.在浏览窗口选中任意一颗卫星，在Tools菜单中打开Report选项，当STK Report Tool 窗口出现，选择感兴趣的报告类型，点击Create3.查看不同的报告类型，当完成后关闭所有Report窗口。4.打开任意卫星的Graph工具，当STK Graph Tool 窗口出现，选择感兴趣的图表类型，并点击Create5.在Graph 窗口，使用（放大）或（缩小）按钮改变放大级别。完成后，关闭Graph 窗口。6.选择其它卫星并重复上述步骤，注意各种轨道类型相关报告和图表间的不同STK基本练习1：生成卫星轨道61观察不同的卫星轨道7.

34、在浏览窗口，选择所有卫星（选择最上面的卫星，按住Shift键后选择最下面的卫星），重新生成报告和图表，所选的报告或图表将包含所有卫星的数据。8.打开不同卫星的Basic属性窗口，改变某些轨道参数，在应用改变后注意场景动态显示时的地面轨迹变化。完成后将所有卫星参数改回原始状态。9.在浏览窗口，选择场景，将其命名为Kepler，在File菜单中选择Save，保存场景后关闭。STK基本练习1：生成卫星轨道62STK基本练习2输入卫星及星历数据（MSGP4&TLE）目标：使用MSGP4预报法载入卫星TLE可选功能：自动载入、载入文件、插入文件使用卫星数据库载入卫星使用TLE工具载入卫星63STK基本练

35、习2：载入卫星及星历数据输入卫星及星历数据（MSGP4&TLE）MSGP4是MergedSimplifiedGeneralPerturbation（合并简化一般摄动）轨道预报法的简称。其中Merged（合并）指MSGP4中合并的两种预报算法：SimplifiedGeneralPerturbation（SGP4）预报法用于轨道周期小于225分钟的卫星。SimplifiedDeepSpaceGeneralPerturbations（SDGP4）预报法用于轨道周期大于225分钟的卫星。MSGP4基于卫星轨道周期使用适当的算法。从卫星的Basic Properties 窗口选择MSGP4预报法时，可以

36、通过已有卫星的原始星历数据定义卫星，也可以为新建的卫星指定已有卫星生成的双行数据（TwoLineElement，TLE）。通过本练习将学习载入卫星、使用TLE选项载入卫星数据、使用卫星数据库以及载入TLE工具。64STK基本练习2：载入卫星及星历数据准备工作：建立MSGP4场景1.在浏览窗口，新建场景并将其命名为MSGP4，场景建立后将显示地图窗口。2.确定浏览窗口中的场景对象被选中，选择Properties菜单中的Basic选项。3.在Time Period栏，使用如下设置：区域值StartTime25Jun199700:00:00.00StopTime26Jun199700:00:00.0

37、0Epoch25Jun199700:00:00.0065STK基本练习2：载入卫星及星历数据准备工作：建立MSGP4场景4.选择Animation栏并设置如下选项：5.点击Units栏设置如下单位类型：区域值StartTime25Jun200100:00:00.00StopTime26Jun200100:00:00.00TimeStep60secondsRefreshDeltaChangetoHighSpeed区域值DistanceUnitKilometersTimeUnitSecondsDateFormatGregorianUTCAngleUnitDegreesMassUnitKilogra

38、ms66STK基本练习2：载入卫星及星历数据使用MSGP4预报法载入卫星MSGP4预报法使用双行数据，有几种可选的TLE功能。TLE可选功能使卫星或运动对象输入的TLE文件能够包含一组或多组卫星数据。可选功能包括：AutoLoad，FileLoad，FileInsert。使用AutoLoad命令AutoLoad命令用于从指定的TLE文件中自动载入一组或多组数据。1.选中场景，点击Satellite按钮新建一颗卫星，取消Orbit Wizard，将它命名MSGP4-HEO。2.打开卫星的Basic Properties 窗口，在Orbit栏，选择MSGP4预报法。在SSCNumber区输入212

39、63，点击TLEOptions下的Load按钮，TLE Selection 窗口出现。3.在LoadMethod区域选择AutoLoad。67STK基本练习2：载入卫星及星历数据使用MSGP4预报法载入卫星4.点击TLEFile区域的按钮，选中visible.tce文件后选择“打开”。卫星包含的相关信息显示在TLESelection区域。5.选中卫星后点击确定。注意Basic Properties 窗口Orbit栏中显示的新值。点击确定生成卫星星历数据。技巧技巧:点击ElementSet可以载入多重TLE数据，也可点击Delete按钮删除已经保存的数据。注释注释:AutoLoad通过自动更新运

40、动对象的数据节省大量时间，一个TLE文件中可以包含很多卫星的星历数据，并且星历数据可以随场景载入时自动产生。68STK基本练习2：载入卫星及星历数据使用MSGP4预报法载入卫星1.点击TLEFile区域的按钮，选中visible.tce文件后选择“打开”。卫星包含的相关信息显示在TLESelection区域。2.在LoadMethod区域选择FileLoad。3.点击按钮，选中STK卫星数据库STKAllActive.tce后选择”打开“。在TLESelection窗口中显示了星历信息，注意显示了新的日期。4.选择SSC号码为21263并点击确定。在卫星Basic Properties 窗口点

41、击确定生成卫星轨道。5.你将看到卫星地面轨迹有轻微的改变。使用FileLoad命令FileLoad命令用于载入选择的TLE数据，覆盖卫星关联的任何先前的TLE数据。不像AutoLoad功能，FileLoad不会自动更新数据。69STK基本练习2：载入卫星及星历数据使用MSGP4预报法载入卫星1.选中场景，建立一颗新卫星，取消轨道向导，命名卫星为LEO_Insert。2.打开卫星的Basic Properties 窗口，在Orbit栏，选择MSGP4预报算法，输入SSCNumber为14780，点击TLE选项下的Load按钮，TLESelection窗口出现。3.从LoadMethod区域选择F

42、ileInsert。4.点击按钮选择landsat5mult.tce，点击确定。5.在TLE Selection 窗口，按下Shift按钮选中全部数据后点击确定载入卫星数据。注意卫星Basic Properties 窗口Orbit栏中新的数值。使用ElementSetNumber滑动条察看卫星数据中的5组TLE数据。使用FileInsert命令在场景中可以输入多组数据。STK将按数据定义的开始和结束时间顺序执行。FileInsert允许为当前数据增加信息。此节将学习载入多组数据，以及增加数据。70STK基本练习2：载入卫星及星历数据使用MSGP4预报法载入卫星6.点击确定生成星历数据。7.打开

43、卫星的Graphics Properties 窗口，关闭InheritSettings，打开ShowElsetNumber选项，点击确定。8.在地图窗口，放大窗口到LEO_Insert卫星区域，你将看到名称上有“-1”。这表示当前使用的是第一组数据。9.再次打开卫星的Basic Properties 窗口，在TLEOptions下点击Load按钮，注意窗口中的日期和时间。在第二组数据开始时间之前STK使用第一组数据生成卫星轨道，点击取消关闭窗口。10.在地图窗口双击右下角的显示的时间，输入“25Jun199704:10”后回车，动画将显示输入的时间。11.放大窗口到LEO_Insert卫星，点

44、击步进动画按钮一次。动画显示时间变为04:11。再点击数次直到04:14。现在时间刚好经过第二组数据开始的时间，卫星现在后缀名显示为“-2”。表明当前使用的是第二组数据。71STK基本练习2：载入卫星及星历数据使用MSGP4预报法载入卫星1.在LEO_Insert卫星的Basic属性窗口，确认数据滑动条为5。点击Add按钮后，可以看到第6个可滑动位置加入。2.点击TLEOptions下的Load按钮，在TLE窗口中，点击按钮查找STK数据库文件STKAllActive.tce，点击确定。所选的数据将出现窗口中，点击确定，这就是要加入的卫星数据。3.在卫星的Basic Properties 窗口

45、，点击TLEOptions下的Advanced按钮，在ElementSets区拖动滑动条，注意加入的最新信息中的日期，它和数据库的日期相匹配。4.Advanced按钮允许用户确定如何在各组数据间转换。5.点击确定取消Advanced TLE Options 窗口，点击确定关闭Basic Properties 窗口生成卫星轨道，你将看到不同的地面轨迹。使用FileLoad命令增加一组数据注释注释:增加数据时请注意数据滑动条的位置，如果滑动条在2的位置，数据将增加到这里。72STK基本练习2：载入卫星及星历数据使用卫星数据库载入卫星美国太空司令部（U.S.SpaceCommand）目前一直保持跟踪

46、超过8000个太空中的轨道对象，不断生成这些对象的轨道数据并且对外公开。STK提供了SSC编码卫星数据库，可以载入到打开的场景中。更新的TLE数据可从AGI网站下载，数据库每周更新三次。1.在浏览窗口中选中场景，从Tools菜单中选择SatelliteDatabase。2.在SatelliteDatabase窗口，选择CommonName，在文本框中输入molniya*。3.点击PerformSearch按钮。SatelliteDatabaseSearchResults窗口出现，列表中为检索出的所有符合搜索条件的卫星。技巧技巧:可以使用通配符*和?来搜索不知道全名的卫星。73STK基本练习2：

47、载入卫星及星历数据使用卫星数据库载入卫星4.选择Molniya3-47（SSC#23642），点击确定载入卫星。注意地图窗口中显示载入卫星的地面轨迹。5.点击取消关闭卫星数据库。74STK基本练习2：载入卫星及星历数据使用TLE工具载入卫星1.在浏览窗口选中场景，从Tools菜单选择LoadTLE。2.确认Satellite在Type框中，interest.tce文件在TwoLineElementSet文件区域。3.确认CrossReference选项关闭并且stkSatDb.sd在CrossReferenceDatabase区域。4.点击Open按钮进行搜索，注意结果。点击取消关闭搜索窗口。

48、载入TLE工具是STK输入卫星的另一种方法。指定的TLE文件可以交叉引用只包含在STK卫星数据库里的附加信息。75STK基本练习2：载入卫星及星历数据使用TLE工具载入卫星1.在LoadTLE窗口，打开CrossReference选项，点击Open按钮，注意TLELoadResults窗口中的变化。2.从列表中选择ERBS（SSC#15354），点击确定以在地图窗口显示轨道。3.点击取消关闭LoadTLE窗口。4.动画显示场景察看卫星的运动，完成后，保存并关闭场景。注释注释:当打开CrossReferenceDatabase选项时，搜索结果包括卫星名称、国际编号、所有者、任务等附加信息。76S

49、TK基本练习3STK练习：太阳同步轨道目标：建立一颗太阳同步轨道卫星观察卫星轨道与太阳位置关系进行可见性分析并生成报告以获得轨道信息在新建的地图窗口观察卫星轨道77STK基本练习3STK练习：太阳同步轨道太阳同步轨道保持着几乎基本的角度以维持与太阳同步。地球围绕太阳公转一年，自转360度。为使轨道平面保持固定的角度，必须以相同的速率旋转或进动，即轨道平面每天向西旋转0.9856度。轨道进动的方向和速率取决于轨道倾角和轨道大小。典型的低轨卫星，匹配太阳同步轨道的进动倾角大约为96.6度。注意它很近似极轨轨道。另外为了保持太阳同步，本节场景中的轨道设计为重复轨迹相位固定，以使卫星与地面站在一天中固

50、定的时间可见。78STK基本练习3：太阳同步轨道准备工作：建立Sun_sunc场景1.在浏览窗口，新建场景并将其命名为Sun_sync，场景建立后将显示地图窗口。2.确定浏览窗口中的场景对象被选中，选择Properties菜单中的Basic选项。3.在Time Period栏，使用如下设置：区域值StartTime20Mar199700:00:00.00StopTime21Mar199700:00:00.00Epoch20Mar199700:00:00.00794.选择Animation栏并设置如下选项：5.点击Units栏设置如下单位类型：STK基本练习3：太阳同步轨道准备工作：建立Sun_

51、sunc场景区域值StartTime20Mar199700:00:00.00StopTime21Mar199700:00:00.00TimeStep60secondsRefreshDeltaChangetoHighSpeed区域值DistanceUnitKilometersTimeUnitMinutesDateFormatGregorianUTCAngleUnitDegreesMassUnitKilograms80STK基本练习3：太阳同步轨道准备工作：建立Sun_sunc场景6.选中场景，打开Property菜单中的Graphics选项。7.选择Sun Lighting栏，选中Subsola

52、rPoint，Sunlight/Penumbra，Penumbra/Umbra选项。8.设置SubsolarPoint和Sunlight/Penumbra颜色为YELLOW，改变Penumbra/Umbra颜色为RED，DisplayAltitude为0.0km。点击确定。9.保存场景。注释注释:SubsolarPoint（日下点）显示太阳在地面的投影位置。Sunlight/Penumbra（半影）线显示太阳和地平线相交的位置。Penumbra/Umbra（本影）显示了日夜分界线。这一功能打开后只有在动画显示场景后才会出现。81STK基本练习3：太阳同步轨道配置场景有很多轨道预报法可选，每种预

53、报法使用不同的轨道摄动模型。TwoBody只考虑了球形地球重力场；J2和J4考虑了主要的非球形地球影响。主要的地球非球形摄动长期影响着轨道的近地点幅角、升交点赤经、。典型的太阳同步轨道卫星，近地点幅角大约每天倒退4度，升交点赤经大约每天倒退1度。1.新建一颗卫星，取消Orbit Wizard，命名为Sunsat。打开卫星的Basic Properties 窗口，在Basic栏选项J2Perturbation，在SpecialOptions选项中选择SecularlyPrecessing。2.输入下列数据定义卫星轨道：82STK基本练习3：太阳同步轨道配置场景3.点击确定生成轨道数据。4.新建一

54、个地面站，命名为Station_Highlat。5.打开地面站的Basic Properties 窗口，在Position栏，输入如下设置：区域值SemimajorAxis6646.272302kmEccentricity0.0001Inclination96.58degArgofPerigee0.0RAAN0.0TrueAnomaly0.0区域值Latitude65.0Longitude-40.0Altitude0.0km83STK基本练习3：太阳同步轨道配置场景6.增加第二个地面站，命名为Station_Lowlat。在Position栏输入如下设置：7.在二维地图窗口，选择MapProp

55、erties按钮，在Map Projection栏，设置CenterLon为90deg，点击确定。8.在二维地图窗口，点击Reset重置按钮。在地图窗口将看到日下点和日夜分界线。日下点位于在赤道，大约为东经180度，日夜分界线位于日下点左右各90度的范围。9.在二维地图窗口点击向前动画按钮观察卫星沿地面轨迹移动。完成后点击重置按钮停止动画。区域值Latitude0.0Longitude0.0Altitude0.0km卫星从北极穿越赤道向南极移动时与日下点的相互关系是怎样的？卫星从北向南飞越位于赤道上的地面站星下点地方时是什么时刻？841.在浏览窗口选中Sunsat场景，从Tools菜单中选择A

56、ccess。2.同时选中2个地面站，点击Compute按钮。从Reports列点击Access。Access报告显示了卫星与两个地面站的可见性分析报告。3.关闭Access报告。STK基本练习3：太阳同步轨道计算卫星和地面站的可见性本节练习将计算卫星与地面站的可见性，增加可见性约束并查看7天后的变化。卫星与2个地面站分别有几次可见？如何解释它们之间访问时间的不同？卫星与Station_Highlat地面站有8次可见，与Station_Lowlat地面站有3次可见。极轨卫星轨迹覆盖了两极地区，因此位置靠近极地的地面站与卫星可见多于靠近赤道地区的地面站。答案85STK基本练习3：太阳同步轨道计算卫

57、星和地面站的可见性4.在浏览窗口中选中Station_Highlat地面站，从Properties菜单中选择Constraints选项。在Basic栏打开MinElev选项，输入56deg后点击应用。注意地图窗口可见图形的变化。接着生成Station_Highlat地面站的Access报告，保持报告打开。5.延长卫星的星历。在浏览窗口选中Sunsat卫星，在BasicProperties窗口的Orbit栏，改变StopTime为27Mar199700:00:00，点击确定。6.在Access报告窗口从File菜单选择Refresh，由于增加了约束设定，地面站每天仅有一次与卫星可见机会。7.关闭

58、Access报告，在Access窗口点击RemoveAll按钮移除所有可见分析。8.取消地面站约束设定。由于没有更改场景的结束时间，所以二维地图窗口中仍然只显示卫星一天的地面轨迹。86STK基本练习3：太阳同步轨道建立新地图窗口查看卫星与太阳关系本节将学习建立新的地图窗口观察轨道平面正交于日夜分界线。时间步长将更改为1恒星日，并以透视法观察从春分到夏至这三个月间太阳与卫星在惯性空间中的几何关系。1.在浏览窗口选中Sunsat场景，打开Graphics Properties 窗口。在Global Attributes栏，关闭ShowGroundTracks选项，点击确定。2.打开场景的Basic

59、 Properties 窗口，在Time Period栏，改变StopTime为20Jun199700:00:00。在Animation栏，改变LoopatTime至20Jun199700:00:00,TimeStep改为1436.067min，点击确定应用设置。3.选中场景，从Tools菜单选择NewMapWindow，调整两个地图窗口的大小，使浏览窗口和两个地图窗口都能同时看到。确认地图窗口长宽比为2:1。87STK基本练习3：太阳同步轨道建立新地图窗口查看卫星与太阳关系4.在新地图窗口工具栏中，点击MapProperties按钮。当Map Properties 窗口出现，在Project

60、ion栏，选择PerspectiveProjection，设置Displaytype为ECI。在Center区域，设置Lat为90，Lon为0，Alt为4000km。5.选择Map Details栏，设置LatSpacing为15。确认LonSpacing项关闭，以使经度与纬度显示距离保持一致。点击确定应用新的地图细节设置。6.动画显示场景。7.观察动画之后，尝试使用不同高度显示透视地图，增加高度至10000km观察整个地球。完成后，保存并关闭场景。观察轨道平面与日夜分界线保持固定的方位。其它卫星轨道也可能在一天中与日夜界线保持相同方位，但只有太阳同步轨道才能保持方位整年不变。88STK基本练

61、习4STK练习：使用遥感器目标：使用STK卫星数据库定义卫星属性和指向进行可见性分析计算遥感器覆盖条带89准备工作：建立场景1.在浏览窗口，新建场景并将其命名为SensorScen，场景建立后将显示地图窗口。2.确定浏览窗口中的场景对象被选中，选择Properties菜单中的Basic选项。3.在Time Period栏，使用如下设置：区域值StartTime1Nov200100:00:00.00StopTime2Nov200100:00:00.00Epoch1Nov200100:00:00.00注释注释:要改变对象的名称，先选择对象图标，再点击对象名称。STK基本练习4：使用遥感器90准备工

62、作：建立场景4.选择Animation栏并设置如下选项：5.点击Units栏设置如下单位类型：区域值StartTime1Nov200100:00:00.00StopTime2Nov200100:00:00.00TimeStep60secondsRefreshDeltaChangetoHighSpeed区域值DistanceUnitKilometersTimeUnitSecondsDateFormatGregorianUTCAngleUnitDegreesMassUnitKilogramsSTK基本练习4：使用遥感器91准备工作：建立场景6.选中场景，在Tools菜单中选择SatelliteDa

63、tabase。在Satellite Database搜索窗口中，打开CommonName选项，输入Telstar1，点击PerformSearch。在Satellite Database Search Results窗口选择Telstar1，点击OK生成卫星轨道。重复上述步骤搜索Molniya3-31卫星后关闭搜索窗口。7.下一步，建立一个地面站，将其命名为Cape_Canaveral。8.打开地面站的Basic Properties 窗口，在Position栏，输入以下数值：区域值Latitude纬度28.5Longitude经度279.0Altitude高度0.0km注释注释:确定卫星名称

64、和数字之间有空格。如果不能确定数据库中卫星的正确名称，可以使用通配符*（如Telstar*，Molniya*，等等）STK基本练习4：使用遥感器9210.增加第二个地面站，命名为Santa_Maria。在Position栏，输入以下数值：11.要查看卫星地面轨迹，点击二维地图窗口中的（重置）按钮，然后点击播放动画按钮观察卫星在地图窗口中的运动，完成后点击重置按钮停止动画。准备工作：建立场景区域值Latitude纬度34.9974Longitude经度-120.4037Altitude高度0.0kmSTK基本练习4：使用遥感器93定义遥感器属性和指向1.在浏览窗口，选中SantaMaria地面站

65、并建立一个遥感器附属于该地面站，将遥感器命名为Simple。2.打开遥感器的Basic 属性窗口，在Definition栏，定义遥感器为：3.在遥感器的Graphics Properties窗口，选择Projection（投影）栏，设置MaximumAltitude为5000km，StepCount为2。StepCount确定Minimum/MaximumAltitude间的投影数量和投影高度。区域值SensorTypeSimpleConicConeAngle60.0STK基本练习4：使用遥感器94定义遥感器属性和指向4.现在选择Molniya卫星并在它上面附属一个遥感器，命名为Optical

66、。5.打开Optical遥感器的Basic Properties 窗口，定义遥感器：6.动画显示场景，查看遥感器覆盖区，完成后点击重置按钮。区域值SensorTypeSimpleConicConeAngle30.0STK基本练习4：使用遥感器95计算Access并应用约束（Constraints）1.在浏览窗口中，选择Optical遥感器，从Tools菜单中选择Access，确定SantaMaria地面站在AssociatedObjects（关联对象）列表中已被选中，点击Compute，进行可见性计算，动画显示场景察看可见性。2.完成后，在Access窗口中点击RemoveAccess，然后点

67、击Cancel。3.下面，选择Simple遥感器，打开Access工具，计算和Molniya卫星的可见性。在Report区域，点击Access按钮查看可见性报告。4.关闭Access报告，点击RemoveAccesses按钮移除与Molniya卫星的可见性分析，关闭Access窗口。报告中显示Simple遥感器和Molniya卫星共有几次可见？平均持续时间是多少？STK基本练习4：使用遥感器965.新建两个遥感器附属于CapeCanaveral地面站，分别命名为Fixed和Tracking。6.打开Fixed遥感器的Basic Properties 窗口，在Definition栏，输入数值：7

68、.在Pointing栏，设置PointingType为Targeted，选择FixedBoresightType。在AvailableTargets列表中，将Telstar卫星加入AssignedTargets列表。8.定义Tracking遥感器为SimpleConic，ConeAngle为5.0。指向为Targeted，目标为Telstar卫星，类型为TrackingBoresightType。9.动画显示查看遥感器形状，打开遥感器的Graphics Properties 窗口，改变颜色为Blue。计算Access并应用约束（Constraints）区域值SensorTypeSimpleCo

69、nicConeAngle60.0STK基本练习4：使用遥感器9710.打开Tracking遥感器的Access 窗口，计算与Telstar卫星的可见性。动画显示场景，观察可见性，保持窗口以便下面的应用。11.打开Tracking遥感器的Constraints Properties 窗口，在Basic栏，打开RangeMax约束，输入5000km。点击应用观察地图窗口中可见性分析图形的改变。计算Access并应用约束（Constraints）STK基本练习4：使用遥感器9812.下面改变Max.ElevationAngle值为60，注意可见性分析图形的改变，关闭仰角约束并应用，注意仰角约束造成的

70、覆盖“空洞”。13.在Constraints Properties 窗口，关闭所有约束，在Access 窗口移除所有Access。14.打开附属于CapeCanaveral地面站上的Fixed遥感器的Graphics Properties窗口，确定遥感器的颜色与Tracking遥感器不同。15.打开Fixed遥感器的Access 窗口，计算与Telstar卫星的可见性。动画显示场景，观察地图窗口。16.打开Fixed遥感器的Constraints Properties 窗口，在Basic栏，打开MaxRange约束，输入5000km。应用约束后观察地图窗口中的改变。17.关闭MaxRange约

71、束项，打开MaximumAzimuthConstraint项输入180,应用。计算Access并应用约束（Constraints）STK基本练习4：使用遥感器9918.完成后，关闭Azimuth约束及窗口。移除所有Access并关闭窗口。19.新建一遥感器附属于Telstar卫星上，命名为Sfixed。打开它的Basic 属性窗口，定义遥感器为SimpleConic，ConeAngle为45.0。在Pointing栏，选择FixedPointingType。20.打开遥感器的Graphics 属性窗口，在Projection栏设置Persistence（持续时间）为100000sec，并应用。

72、21.打开Telstar卫星的Graphics 属性窗口，在Pass（轨迹）栏，设置Leading/TrailingGroundTrackLeadType为OnePass（显示一圈轨迹）。22.动画显示场景，观察地图窗口的结果。重置场景，设置Sfixed遥感器Graphics 属性Projection栏的Persistence为0，应用。计算Access并应用约束（Constraints）STK基本练习4：使用遥感器100遥感器条带（Swath）显示了卫星遥感器的覆盖区。Swath不一定位于地面轨迹的中央。只有当飞行器的姿态定义为nadiralignmentwithECFvelocitycon

73、straint时才能计算遥感器覆盖条带。计算遥感器覆盖条带1.选中Sfixed遥感器，选择Tools菜单中的Swath项，打开Swath功能，设置LineWidth为2，StopTime为1Nov200102:00:00.00,应用后观察地图窗口中的Swath条带。STK基本练习4：使用遥感器101计算遥感器覆盖条带2.完成后，关闭Swath功能，关闭窗口。3.在浏览窗口选中SensorScen场景，从File菜单中选择Save保存场景后退出。STK基本练习4：使用遥感器102Satellite Tool Kit STK工具练习103Satellite Tool Kit STK工具练习生成报告

74、生成图表计算可见性Walker星座104STK工具练习1STK练习：生成报告目标：改变输出报告的时间周期和步长改变报告输出单位建立新的报告（专业版）动态显示报告105STK工具练习1STK练习：生成报告目标：改变输出报告的时间周期和步长改变报告输出单位建立新的报告（专业版）动态显示报告106STK工具练习1：生成报告准备工作：建立ReportScen场景1.建立新的场景将其命名为ReprotScen2.在浏览窗口选中场景，打开Basic Properties窗口3.在Time Period栏，输入如下设置：区域值StartTime1Nov200100:00:00.00StopTime2Nov2

75、00100:00:00.00Epoch1Nov200100:00:00.00技巧技巧:在StopTime栏内可以输入+1day作为输入值1074.选择Animation栏输入如下内容：5.在Units栏输入如下设置：区域值StartTime1Nov200100:00:00.00StopTime2Nov200100:00:00.00TimeStep60secondsRefreshDeltaChangetoHighSpeed区域值DistanceUnitKilometersTimeUnitSecondsDateFormatGregorianUTCAngleUnitDegreesMassUnitKi

76、lograms准备工作：建立ReportScen场景STK工具练习1：生成报告1086.完成后，点击确定关闭窗口。7.使用Orbit Wizard（轨道向导），生成一颗Criticallyinclined（临界倾角）轨道卫星。接受轨道向导的默认数值，命名该卫星为Satrep。准备工作：建立ReportScen场景STK工具练习1：生成报告109改变输出报告的时间周期和步长1.确定在浏览窗口中选中卫星，从Tools菜单中选择Report。2.当STK Report Tool 窗口出现，选中Styles列表中的LLAPosition，点击Create按钮。标准的卫星经纬度、高度报告便以默认的时间周

77、期和步长打开。STK工具练习1：生成报告1103.关闭报告并返回STK Report Tool 窗口。4.确定Report Tool 窗口中的LLAPosition一直被选中，然后点击TimePeriod按钮，Report Time Periods（报告时间周期）窗口出现。5.在Contents列表中，选中Section1。然后选中SectionIntervals列表中的时间周期。在列表下的文本框中，将StopTime改为1Nov200102:00:00.00并点击Change按钮。6.确定UseEphemerisSteps（使用星历步长）选项关闭，WriteIntervalstoReport

78、（时间间隔写入报告）选项打开并且StepSize（步长）设置为3600秒，点击确定。7.在STK Report Tool 窗口，点击Create查看更新后的报告。8.注意报告现在使用新的2小时时间周期和新的1小时时间步长。9.关闭报告，在STK Report Tool 窗口，点击TimePeriod按钮，恢复StopTime为2Nov200100:00:00.00，打开UseEphemerisSteps选项，点击确定。改变输出报告的时间周期和步长STK工具练习1：生成报告111改变报告单位1.在浏览窗口选中卫星，从Tools菜单选择Report。2.在STK Report Tool 窗口，在S

79、tyles列表中选择LLAPosion，点击Create打开标准报告。3.在报告窗口中的Files菜单，选择Units，Units窗口出现后，确认UseDefaultReportUnits选项关闭，从Unit列表中选择DistanceUnit，在ChangeUnitValue（改变单位值）区域中选择NauticalMiles，将TimeUnit由Seconds改为Hours。点击确定后注意报告的变化。STK工具练习1：生成报告112建立新的报告（专业版）1.在Satrep卫星的STK Report Tool 窗口，点击New按钮，新的报告格式出现在Styles列表中。2.选中新的报告格式，在S

80、tyles列表下方的文本框中输入Quat-YPR-Euler，点击Change按钮改变报告名称。3.选中新的报告格式，点击Properties按钮。4.在Report Style Properties 窗口中的Header栏，在Title区域输入AttitudeConversions，打开ShortDescription和LongDescription选项。5.点击Content栏选择报告中需要的数据，报告由Section和Line组成。6.在Content栏，选中AttitudeQuaternions，点击右箭头其下所有的AttitudeQuaternions参数加入到ReportConte

81、nts（报告内容）列表中。7.点击窗口右下角的NewLine按钮，Line2出现在ReportContents列表中。注意注意:如果用新建的报告格式覆盖已有的报告，原始报告格式将无法再恢复!STK工具练习1：生成报告1138.从左侧列表中选中AttitudeYPR，将其加入右侧的ReportContents区，AttitudeYPR-Yaw，Pitch和Roll出现在Line2下方。9.再次点击NewLine按钮，然后将EulerAngles加入ReportContents列表中，报告现在包含一个Section和三行数据，分别为：Quaternions，YPR和EulerAngles。建立新的

82、报告（专业版）STK工具练习1：生成报告1148.点击确定，在STK Report Tool 窗口，点击Create按钮显示定制的报告。9.完成后，关闭所有报告窗口。10.在浏览窗口选中ReportScen场景，从Files菜单中选择Save保存场景。注释注释:如果不希望报告中包含太多特殊的数据，在ReportContents区选中想要移除的内容，按左箭头移除。 在Style Properties 窗口，点击Options按钮，可以为报告中的每个Section和数据设定显示标题。建立新的报告（专业版）STK工具练习1：生成报告115建立动态显示报告1.在浏览窗口中选中卫星，从Tools菜单中选

83、择DynamicDisplay。2.当STK Dynamic Display Tool 窗口出现，从Styles列表中选中ClassicalOrbitalElements，点击Open按钮，Dynamic Display（动态显示）窗口出现。3.动画显示场景并观察Dynamic Display 随卫星沿地面轨迹移动的更新。4.完成后，关闭Dynamic Display 窗口，并取消STK Dynamic Display 工具，保存场景。技巧技巧:使用地图窗口的步进按钮，可以更清楚地观察动态显示报告的更新。STK工具练习1：生成报告116STK练习：生成图表目标：生成标准格式图表改变图表属性生成

84、时间线图表（专业版）生成时间间隔图表生成动态图表STK工具练习2：117STK工具练习2：生成图表准备工作：建立GraphScen场景1.建立新的场景将其命名为GraphScen2.在浏览窗口选中场景，打开Basic Properties 窗口3.在Time Period栏，输入如下设置：区域值StartTime1Nov200100:00:00.00StopTime2Nov200100:00:00.00Epoch1Nov200100:00:00.00118准备工作：建立GraphScen场景4.选择Animation栏输入如下内容：5.在Units栏输入如下设置：区域值StartTime1No

85、v200100:00:00.00StopTime2Nov200100:00:00.00TimeStep60secondsRefreshDeltaChangetoHighSpeed区域值DistanceUnitKilometersTimeUnitSecondsDateFormatGregorianUTCAngleUnitDegreesMassUnitKilogramsSTK工具练习2：生成图表119准备工作：建立GraphScen场景6.完成后，点击确定关闭窗口。7.在浏览窗口，点击卫星图标，取消Orbit Wizard（轨道向导），将卫星命名为MEO。8.打开MEO卫星的Basic Prope

86、rties 窗口，在Orbit栏输入：区域值PropagatorJ4PerturbationPeriod21600secondsEccentricity0.0Inclination40.0LonofAscendingNode0.0TrueAnomaly0.0STK工具练习2：生成图表120准备工作：建立GraphScen场景9.完成后，点击确定。10.建立两个地面站，分别命名为Vandenberg和AfricaFac。11.打开每个地面站的Basic Properties 窗口，在Position栏输入下列值。两个地面站都定义为Geodetic位置类型，完成后点击确定。地面站区域值Vanden

87、bergLatitude35.0Longitude-120.5Altitude0.2655AfricaFacLatitude-26.0Longitude28.0Altitude0.0kmSTK工具练习2：生成图表121生成标准格式图表1.选中MEO卫星，从Tools菜单中选择Graph。在STK Graph Tool 窗口的Styles列表中，选择SolarAER，点击Create，MEO卫星的SolarAER（太阳方位角/仰角/距离）图表出现。STK工具练习2：生成图表122生成标准格式图表2.点击图表中不同的位置，注意Graph 窗口底部显示的X、Y坐标。3.在Graph 窗口，从File

88、s菜单中选择Units。确认UseDefaultReportUnits（使用默认单位）选项关闭，改变AngleUnit（角度单位）为Radians（弧度）。点击确定后注意图表显示的改变。4.从Graph 窗口的Edit菜单中，选择Attributes（属性）。尝试使用各种不同的线型和颜色显示图表。5.完成后，关闭Graph窗口。STK工具练习2：生成图表123生成时间线图表（专业版）1.在MEO卫星的STK Graph Tool 窗口中，点击New按钮，从Style列表中选中NewStyle，在列表下方的文本输入框中输入CartZ，点击Change按钮重命名新建的图表名称。2.选中新建的Car

89、tZ图表格式，点击Properties按钮。选择TimeXy作为GraphType，展开CartesianPosition树，打开Fixed子项，选中z点击右箭头将其加入yAxis区，在yAxis区的文本框中，输入CartesianFixedZ，点击确定。3.点击Create按钮查看图表。点击图表并注意显示的xy坐标。4.点击（放大）按钮并拖拽出想放大的区域。完成后，点击（缩小）按钮或Restore按钮返回标准模式。关闭图表窗口，但保留STK Graph Tool 窗口。STK工具练习2：生成图表124生成时间线图表（专业版）5.在STK Graph Tool 窗口，确认Styles列表中的C

90、artZ被选中，然后点击Properties按钮。在Layout栏的Title区输入Time/CartZ并打开GraphLayoutOptions（图表布局选项）的显示功能（Tick标记和Grid网格），点击确定。6.在STK Graph Tool 窗口，点击Create。STK工具练习2：生成图表125生成时间线图表（专业版）7.关闭图表，再次打开Graph Style Properties 窗口的Content栏，在CartesianPositionFixed子项，按下Shift键后再分别点击x和y。点击右箭头加入yAxis区，在yAxisTitle文本框中输入CartesianFixed

91、X-Y-Z。点击确定，再点击Create查看图表的改变。8.完成后，关闭所有图表窗口。STK工具练习2：生成图表126生成时间间隔图表1.在浏览窗口选中MEO卫星，从Tools菜单中选择Access。2.在Access 窗口，从AssociatedObjects（关联对象）列表中选择AfricaFac地面站，点击Compute。然后选择Vandenberg，点击Compute。3.在地图窗口中卫星与地面站的可见弧段以粗线显示。4.点击按钮观察卫星沿地面轨迹运动时与地面站的可见性，结束后点击按钮停止动画并回到初始时间。5.在Access 窗口，确认两个地面站都被选中，在Graphs区域点击Acc

92、ess按钮。STK工具练习2：生成图表127生成时间间隔图表6.关闭图表窗口。在Access 窗口，点击RemoveAll按钮移除可见性分析，然后点击取消。保存场景。STK工具练习2：生成图表128生成动态图表1.选中MEO卫星,从Tools菜单选择StripChart。2.当STK Strip Chart Tool窗口出现，从Styles列表中选择ClassicalOrbitalElements（经典轨道参数），点击Open。3.动画显示场景，注意动态图表如何随卫星沿地面轨迹的移动产生。4.完成后关闭动态图表，保存场景STK工具练习2：生成图表129STK工具练习3STK练习：可见性分析目标

93、：卫星地面站可见性分析地面站卫星可见性分析卫星卫星可见性分析试验目标指向和不同的遥感器设置约束可见性分析130STK工具练习3：可见性分析准备工作：建立AccessScen场景1.建立新的场景将其命名为AccessScen2.在浏览窗口选中场景，打开Basic Properties 窗口3.在Time Period栏，输入如下设置：区域值StartTime1Nov200100:00:00.00StopTime2Nov200100:00:00.00Epoch1Nov200100:00:00.00131准备工作：建立AccessScen场景4.选择Animation栏输入如下内容：5.在Units

94、栏输入如下设置：区域值StartTime1Nov200100:00:00.00StopTime2Nov200100:00:00.00TimeStep60secondsRefreshDeltaChangetoHighSpeed区域值DistanceUnitKilometersTimeUnitSecondsDateFormatGregorianUTCAngleUnitDegreesMassUnitKilogramsSTK工具练习3：可见性分析132准备工作：建立AccessScen场景6.完成后，点击确定关闭窗口。7.在浏览窗口，点击卫星图标两次，建立两颗卫星，取消Orbit Wizard（轨道向

95、导），将卫星分别命名为LEO和MEO。8.分别打开每个卫星的Basic Properties 窗口，在Orbit栏输入：卫星区域值LEOPropagatorJ4PerturbationPeriod9000secondsEccentricity0.0Inclination45.0MEOPropagatorTwoBodyMeanMotion5revsperdayEccentricity0.0Inclination25.0LongOfAscendingNode102.1972STK工具练习3：可见性分析133准备工作：建立AccessScen场景9.新建两个地面站，分别命名为Colorado_Spr

96、ings和Perth。10.分别打开每个地面站的Basic Properties 窗口输入以下设置，地面站定义为Geodetic类型。地面站区域值Colorado_SpringsLatitude39.01Longitude255.37Altitude1.981PerthLatitude-31.0Longitude116.0Altitude0.0km技巧技巧:可以使用城市数据库建立地面站。STK工具练习3：可见性分析134准备工作：建立AccessScen场景11.在浏览窗口，选中Colorado_Springs地面站，新建一个遥感器附属于该地面站，将遥感器命名为FacSensor，附属另一个遥

97、感器到LEO卫星，并命名为SatSensor。12.打开遥感器的Basic Properties 窗口，在Definition栏，设置遥感器类型为SimpleConic，ConeAngle为90，点击确定。STK工具练习3：可见性分析135卫星 - 地面站可见性分析1.在浏览窗口，选中SatSensor，从Tools菜单选择Access。2.从AssociatedObjects列表中选中Colorado_Springs地面站，点击Compute。确认StaticHighlight选项打开。注意*号出现在Colorado_Springs地面站名称前。地图窗口中覆盖地面轨迹的粗线显示了两个对象间的

98、可见性。STK工具练习3：可见性分析136卫星 - 地面站可见性分析3.动画显示场景，观察卫星沿地面轨迹移动时出现的可见连线。完成后重置场景。4.在Access 窗口，点击Reports区的Access按钮。Access报告显示了SatSensor和Colorado_Springs地面站间的可见性数据报告。报告中显示的最短和最长可见时间分别是多少？完毕后关闭报告窗口。5.在Access 窗口，点击RemoveAccess按钮移除可见性分析。6.重复上述步骤计算SatSensor与Perth地面站的可见性分析。7.关闭报告，移除Access分析后关闭Access 窗口。STK工具练习3：可见性分

99、析137地面站 - 卫星可见性分析1.打开FacSensor遥感器的Graphics Properties 窗口，在Projection栏，设置MaximumAltitude为1000km，StepCount为1，点击确定。2.在FacSensor的Access 窗口中，在关联对象列表中选中LEO卫星，点击Compute。地图窗口显示的可见区域与SatSensor和Colorado_Springs间可见区域相同。3.在Access 窗口，从关联对象列表中选中MEO卫星，点击Compute。4.在地图窗口，动画显示观察对象间的可见性。完成后，重置动画。5.确认Access 窗口关联对象列表中ME

100、O卫星被选中，然后点击Reports区域的Access按钮打开可见性分析报告。在一天中FacSensor和MEO卫星有几次可见机会？最短的可见时间是否都超过了1小时（3600秒）？6.关闭报告窗口，在Access 窗口中，点击RemoveAll按钮，移除全部可见性分析后关闭窗口。STK工具练习3：可见性分析138卫星- 卫星可见性分析1.打开SatSensor遥感器的Access 窗口计算与MEO卫星的可见性。2.在地图窗口，动画显示并观察两颗卫星间的可见性，完成后，点击重置按钮。3.生成SatSensor与MEO卫星的可见性分析报告。查看报告，回答SatSensor与MEO卫星间的可见时间是

101、否超过半天？如果假定的任务需要SatSensor与MEO的可见时间至少保持2小时，能够完成这项任务吗？4.关闭报告窗口，在Access 窗口，点击RemoveAll按钮移除所有可见性分析，关闭Access 窗口。STK工具练习3：可见性分析139试验目标指向和不同的遥感器设置1.打开SatSensor遥感器的Basic Properties 窗口，在Pointing栏，设置PointingType为Targeted。在AvailableTargets列表中，选择Perth地面站，用右箭头将其加入AssignedTargets列表中，点击应用。2.在地图窗口，点击重置按钮，注意环绕LEO的遥感器

102、圆形投影消失。动画显示场景，观察当LEO卫星与Perth地面站可见时遥感器图形的改变，完成后，重置动画。3.在SatSensor遥感器Basic 属性中的Pointing栏，从AssignedTargets列表中移除Perth，重置Pointing类型为Fixed，点击确定。4.尝试更改FacSensor和SatSensor遥感器的Basic和Graphic属性，改变遥感器的设置如Half-angle，MaximumAltitudes，StepCounts和Pointing类型。动画显示场景观察变化。完成后，恢复遥感器的初始设置。注释注释:可见性与遥感器指向有特殊的相互关系。定义指向的遥感器“

103、打开”时间基于遥感器和指向目标的可见时间。“打开”时间随它定义的目标的改变而自动改变。STK工具练习3：可见性分析140约束可见性分析1.打开FacSensor遥感器的Access 窗口，计算和LEO卫星的可见性。完成后，关闭Access 窗口，保留地图窗口中可见性分析图形。2.在浏览窗口中，选中FacSensor遥感器，从Properties菜单中选择Constraints（约束），打开Constraints Properties 窗口。3.在Basic栏，打开MaxAximuthAngle约束，输入值为180，点击确定。4.在地图窗口，观察Colorado_Springs地面站可见性图形的

104、变化。5.在Constraints Properties 窗口，关闭MaxAzimuthAngle选项，打开MaxElevationAngle约束，设置值为50，点击应用。观察地图窗口中可见性图形的改变6.关闭MaxElevationAngle约束，打开Min和MaxRange约束，设置Min值为4000km，Max值为6000km，点击应用。STK工具练习3：可见性分析141约束可见性分析7.观察地图窗口中可见性图形的改变，动画显示场景以便更清楚的察看，完成后重置动画。8.关闭所有约束。9.在浏览窗口，选中AccessScen场景，从Tools菜单中选择RemoveAccesses移除所有可

105、见性分析。STK工具练习3：可见性分析142更多约束（专业版）1.打开SatSensor遥感器的Access 窗口，计算与Perth地面站的可见性。完成后关闭Access 窗口。2.在浏览窗口，选中Perth地面站，从Properties菜单中选择Constraints。3.在Sun栏，打开MaxSunElecationAngle选项，在文本框中输入70，点击应用。STK工具练习3：可见性分析143更多约束（专业版）4.注意地图窗口中可见性分析图形的改变。5.关闭MaxSunElevationAngle选项后点击确定。6.打开SatSensor遥感器的Constraints Propertie

106、s 窗口。7.在Sun栏，打开MinSunElevationAngle约束，在文本框中输入30，点击应用。8.注意地图窗口中可见性分析图形的改变。9.关闭MinSunElevationAngle选项，打开Lighting选项，使用下拉菜单选取Umbra（本影）后点击应用。地图窗口的可见性图形再次改变，取消所有约束后关闭Constraints Properties 窗口。10.在浏览窗口选中AccessScen场景，从Tools菜单中选择RemoveAccesses移除所有可见性分析，保存并关闭场景。STK工具练习3：可见性分析144STK工具练习4STK练习：Walker星座目标：建立一个地面

107、站建立一颗用于生成Walker星座的“种子”卫星生成Walker星座报告和图表生成自定义报告和图表(专业版功能)对象间可见性分析应用Walker星座建立链路(链路模块功能)145STK工具练习4：Walker星座Walker星座Walker星座由一组运行于相同轨道周期和倾角的圆轨道卫星组成。每个轨道上的卫星等间距均匀分布，各轨道面间的升交点经度间距也以相同角度平均分布，因此t（卫星数量）=s（同轨道面的卫星个数）p（轨道面个数）。两条相邻轨道间卫星相对相位由相位参数f确定，f为最东方的卫星至最西方卫星轨道间的“缝隙”数量（360/t），f为0到p-1的整数。STK可以快速生成Walker星座。

108、首先，定义“种子星”，然后使用Tools菜单下的Walker选项定义Walker星座。RAAN张角用于定义轨道面的方位，例如定义2个轨道倾角为90的轨道面，RAAN张角为180，将生成两个垂直相交的轨道，当RAAN定义为360时，所有的卫星会在同一个轨道面上。146STK工具练习4：Walker星座准备工作：建立Walker场景1.建立新的场景将其命名为Walker2.在浏览窗口选中场景，打开Basic Properties 窗口3.在Time Period栏，输入如下设置：区域值StartTime1Jan199700:00:00.00StopTime1Jan199704:00:00.00Ep

109、och1Jan199700:00:00.00147STK工具练习4：Walker星座准备工作：建立Walker场景4.选择Animation栏输入如下内容：5.在Units栏输入如下设置：区域值StartTime1Jan199700:00:00.00StopTime1Jan199704:00:00.00TimeStep60secondsRefreshDeltaChangetoHighSpeed区域值DistanceUnitKilometersTimeUnitMinutesDateFormatGregorianUTCAngleUnitDegreesMassUnitKilograms148STK工

110、具练习4：Walker星座建立地面站和“种子”卫星1.新建一个地面站，将其命名为WhiteSands。2.打开WhiteSands地面站的Basic Properties 窗口，输入下列设置：3.在地面站下附属一个遥感器，命名为Facsensor。4.打开遥感器的Basic Properties 窗口，在Definition栏，输入下列设置：5.打开遥感器的Graphic Properties 窗口，在Projection栏，设置MaxAltitude为1680.861km，StepCount为1，点击确定。区域值TypeGeodeticLatitude34.5Longitude-105.0A

111、ltitude0.0km区域值SensorTypeSimpleConicConeAngle50.01496.下面开始建立“种子”卫星。新建一颗卫星，取消轨道向导，命名卫星为W，在卫星的Basic Properties 窗口，点击SemimajorAxis旁边的下拉箭头，将其改为Period，并输入下列设置：7.打开W卫星的Graphic Properties 窗口的Pass栏，在Leading/TrailingGroundTrack区，选择LeadType为OnePass，点击确定。8.在卫星下附属一个遥感器，命名为fov。STK工具练习4：Walker星座建立地面站和“种子”卫星区域值Pro

112、pagatorTwoBodyPeriod120minEccentricity0.0Inclination60.0ArgumentofPerigee0.0RAAN0.0TrueAnomaly0.0150STK工具练习4：Walker星座建立地面站和“种子”卫星9.打开遥感器的Basic Properties 窗口，在Definition栏，输入下列设置：10.点击二维地图窗口中的重置按钮改变地图窗口的显示。区域值SensorTypeSimpleConicConeAngle50.0151STK工具练习4：Walker星座生成Walker星座1.在浏览窗口选中卫星W，从Tools菜单中选择Walke

113、r，Walker对话框出现。设置NumberofPlanes（轨道平面数量）为3，NumberofSatsperPlane（轨道平面中卫星数量）为4，Inter-planeSpacing（相邻轨道卫星相位）为1，点击应用。2.点击二维地图窗口的重置按钮察看卫星和遥感器。请注意，由于“种子”卫星上定义了附属遥感器，因此星座中的每颗卫星也都附属着完全相同的遥感器。3.动画显示场景。4.使用新的参数生成Walker星座。NumberofPlanes为2，NumberofSatsperPlane为4，Inter-planeSpacing为1，点击确定。在浏览窗口将看到15颗卫星。第1个编号为第n个轨道

114、平面，第2个编号为平面上第n颗卫星，注意第1颗星的属性与“种子”卫星完全相同。152STK工具练习4：Walker星座生成Walker星座5.动画显示场景，观察卫星的运动。6.保存场景。153STK工具练习4：Walker星座生成Walker星座报告和图表1.选中浏览窗口Walker星座中的所有的卫星（不包括“种子”卫星）。2.在Tools菜单，打开Report，在Report Tool 窗口，从Style列表中选择LightingTimes。3.察看报告，完成后关闭报告。4.在Report Tool 窗口，从Style列表中选择ClassicalOrbitElements，点击TimePer

115、iod按钮将报告时间周期改短一点。5.在TimePeriod窗口，改变StopTime为1Jan199700:01:00.00点击Change。点击确定关闭窗口。报告的时间周期将为1Jan199700:00:00到1Jan199700:01:00，只有1分钟。6.在Report Tool 窗口，点击Create生成报告。154STK工具练习4：Walker星座生成Walker星座报告和图表7.察看报告，注意卫星的RAAN和TrueAnomaly数据的差异。8.完成后关闭Report Tool 窗口。9.在浏览窗口Tools菜单中，选择Graph，在Styles列表中，选中LightingTim

116、es，点击Create按钮生成图表。10.在Graph 窗口，打开Attributes。改变线的颜色使显示更清晰。11.完成后，关闭图表和Graph Tool 窗口。155STK工具练习4：Walker星座生成自定义报告和图表（专业版）1.在浏览窗口选中Walker星座所有卫星（不包括“种子”卫星）。2.打开Report Tool 窗口，点击New按钮生成新的报告格式。在文本框中输入TrueAnomRAAN，点击Change，更改报告格式名称。3.选中TrueAnomRAAN，点击Properties按钮。4.在Content栏，打开ClassicalElements树-J2000树，选择Ti

117、me，RAAN和TrueAnomaly（使用Ctrl键同时选择）。点击右箭头加入到ReportContents中，点击确定。5.为使报告更加易读，需要改变报告的时间周期。6.在ReportTool窗口，选择TimePeriod按钮，改变StopTime为1Jan199700:01:00.00。7.在ReportTool窗口，生成TrueAnomRAAN报告。观察报告，注意不同卫星数据的不同。8.关闭报告和Report Tool 窗口。156STK工具练习4：Walker星座生成自定义报告和图表（专业版）1.在浏览窗口选中Walker星座所有卫星（不包括“种子”卫星）。2.打开Graph Too

118、l 窗口，点击New按钮生成新的图表格式。在文本框中输入TrueAnomRAAN，点击Change，更改图表格式名称。3.选中TrueAnomRAAN，点击Properties按钮。4.在Content栏，确认GraphType为TimeXY。打开ClassicalElements树-J2000树，选择Time，RAAN和TrueAnomaly（使用Ctrl键同时选择）。点击右箭头加入到YAxis中，点击确定。5.在Graph Tool 窗口，点击Create按钮生成TrueAnomRAAN图表。6.在图表窗口中，选择菜单中的Attributes改变某些卫星的颜色使它看起来更清楚。7.完成后，

119、关闭图表和所有窗口。157STK工具练习4：Walker星座计算卫星和地面站的可见性1.在浏览窗口选中地面站。从Tools菜单中选择Access。在Access 窗口，选择Walker星座中的所有卫星，点击Compute计算可见性。2.在Report区域，点击Access，打开可见性分析报告，报告中列出了地面站可以看到的卫星。3.上下卷动报告窗口，留意Access总时间，总时间是每次可见时间的总和，其中两颗卫星同时看到地面站时的时间并未累积重复计算。4.最小化图表，用于下一节练习。158STK工具练习4：Walker星座应用Walker星座建立链路1.点击浏览窗口中的Constellation

120、按钮建立一个星座，命名为WalkerCon。2.打开星座的Basic Properties 窗口，选中星座中的所有卫星（不包括“种子”卫星），点击右箭头加入ConstellationObjects列表中，点击确定。3.打开星座的Constraint Properties 窗口，设置Restriction（约束）为Anyof（任意）。这表示我们想知道星座中的任意一颗卫星何时能够看到关心的对象。4.建立一个Chain链路对象，命名为WhiteSandWalkerCon，打开它的Basic Properties 窗口。加入链路对象WhiteSands地面站，然后是WalkerCon星座，点击确定。5

121、.打开链路对象的Report 窗口，生成CompleteChainAccess报告。报告显示了地面站何时能够看到星座中的卫星。链路报告包括了卫星可见时间的重叠。链路模块可以计算星座中卫星间的可见性。应用链路模块建立2个新的对象，Chain（链路）和Constellation（星座）。159STK工具练习4：Walker星座应用Walker星座建立链路6.浏览完报告后，关闭报告。7.生成IndividualStandAccess报告，注意报告中列出了地面站何时与每颗单独的卫星可见。8.重新打开上节保留的Access 报告窗口，比较两个报告，注意两个报告给出了相同的信息。完成比较后，关闭所有报告和

122、链路对象的ReportTool窗口。9.在浏览窗口选中链路，打开Graphic Properties 窗口，打开Show选项下的Static（静态）和Animation（动态）图形。动画显示场景，观察可见出现时卫星的轨迹。10.在浏览窗口选中链路，从Tools菜单中选择Graph。在Graph Tool 窗口，选择CompleteChainAccess图表。该图表显示出何时在对象间出现可见机会。11.关闭图表。生成IndividualStrandAccess图表，打开先前生成的Access图表，它们完全相同。12.完成后，关闭所有图表和窗口，保存场景。160Satellite Tool Kit

123、 STK专业版练习161Satellite Tool Kit STK专业版练习使用高级分析功能阻力问题使用Lifetime卫星寿命计算工具使用LOP长期轨道预报器使用高分辨率地图和三维地形数据162STK专业版练习STK练习：使用高级分析功能目标：使用数据库建立地面站、城市和恒星生成非圆锥遥感器，设置各种约束条件生成区域目标并进行可见性分析163STK专业版练习1：使用高级分析功能使用高级分析功能STK专业版提供的高级分析功能在五个方面显著增强了STK的分析能力：姿态仿真和指向、遥感器定义与约束、航天动力学、数据可视化和数据管理。姿态仿真和指向功能允许用户通过以下方式定义飞行器姿态：使用15种

124、预定义姿态数字化整合飞行器物理质量矩阵的扭距操作定义与特定目标的相对方位遥感器定义包括跟踪目标遥感器、自定义非圆锥遥感器、光学遥感器参数定义。遥感器约束支持各种可见性约束参数定义。航天动力学功能允许用户定义各种轨道参数和坐标系统，以及高级的分析功能设定。164STK专业版练习1：使用高级分析功能使用高级分析功能数据可视化功能将区域目标作为STK的对象，数据管理功能包括3种数据输入/输出转换。定制报告功能允许用户输出关心的数据。批处理功能允许用户预定义一系列任务场景，自动后台运算并将结果储存在数据文件中。同时还有地面站、城市和恒星数据库可以使用。165STK专业版练习1：使用高级分析功能准备工作

125、：建立AAM场景1.建立新的场景将其命名为AAM2.在浏览窗口选中场景，打开Basic Properties 窗口3.在Time Period栏，输入如下设置：区域值StartTime1Jan199700:00:00.00StopTime1Jan199704:00:00.00Epoch1Jan199700:00:00.00166STK专业版练习1：使用高级分析功能准备工作：建立AAM场景4.选择Animation栏输入如下内容：5.在Units栏输入如下设置：区域值StartTime1Jan199700:00:00.00StopTime1Jan199704:00:00.00TimeStep60

126、secondsRefreshDeltaChangetoHighSpeed区域值DistanceUnitKilometersTimeUnitSecondsDateFormatGregorianUTCAngleUnitDegreesMassUnitKilograms1676.新建一颗卫星，取消轨道向导，命名其为AAmSat。7.确认在浏览窗口中选中卫星，点击鼠标右键，在快捷菜单中选择Basic，打开Basic Properties 窗口，在Orbit栏输入下列设置：8.完成后，点击确定。STK专业版练习1：使用高级分析功能准备工作：建立AAM场景区域值StepSize60secondsPropag

127、atorTwoBodyCoord.TypeSphericalCoord.SystemJ2000Radius7000kmAzimuth61.5Declination0RAAN01681.在浏览窗口，选中AAM场景，从Tools菜单中选择CityDatabase。2.在City Database 窗口，打开CityName选项，在文本框中输入Lis*。打开Country选项，在国家列表中选择Portugal。3.点击PerformSearch按钮开始搜索。4.当Search Results 窗口出现，选择Lisboa，确认Facility选中作为Creation类，点击确定。STK专业版练习1：使

128、用高级分析功能使用数据库1695.点击Cancel关闭City Database Search Results 窗口。Lisbon作为地面站对象出现在浏览窗口中，并在地图窗口显示它的位置。6.在浏览窗口选中AAM场景，右键快捷菜单中选择FacilityDatabase。7.在Facility Database 窗口，打开SiteName选项，在文本框中输入C*，点击PerformSearch按钮开始搜索。当City Database Search Results 窗口出现，选择Canberra26，点击确定。8.点击取消按钮关闭Facility Database 窗口，地面站将显示于浏览窗口和

129、地图窗口中的澳大利亚东南海岸。9.下面在场景中增加一颗恒星。在浏览窗口选中AAM场景，从Tools菜单选择StarDatabase。10.在Star Database 窗口，打开CommonName选项，在文本框中输入Sirius，点击PerformSearch按钮开始搜索。当Star Database Search Results 窗口出现，选择列表中唯一的条目（2491），点击确定。STK专业版练习1：使用高级分析功能使用数据库17011.点击取消关闭Star Database 窗口。12.在地图窗口点击工具条中的Reset（重置动画）按钮，察看恒星。恒星HR-2491（天狼星的哈佛修订编

130、号）出现在浏览窗口和地图窗口中。STK专业版练习1：使用高级分析功能使用数据库1711.在浏览窗口，点击AreaTarget按钮生成区域目标，命名其为NWATarget。2.确认选中新建的区域目标，打开它的Basic Properties 窗口。3.点击Boundary栏，通过输入下列经度和纬度定义区域目标。每输入一组值后点击InsertPoint按钮插入新值。4.点击确定，在地图窗口中，一个矩形的区域目标出现在非洲西北部。5.点击地图窗口中的AnimateForward（向前动画）按钮观察AAmSat卫星沿地面轨迹运行，完成后点击Reset（重置动画）按钮。STK专业版练习1：使用高级分析功

131、能生成区域目标LatitudeLongitude31.0-8.219.8-7.819.95.630.35.61721.在浏览窗口选中AAmSat卫星，新建2个遥感器附属于卫星下，分别命名为DownSens和UpSens。2.选中DownSens，点击鼠标右键，从快捷菜单中选择Basic，在Basic Properties 窗口Definition栏，从SensorType(遥感器类型）中选择Rectangular（矩形）类型，设置Vertical和HorizontalHalfAngles（垂直和水平半角）均为45。3.点击Pointing栏，设置PointingType（指向类型）为Fixed

132、，完成后，点击确定。4.下面定义第2个遥感器。选中UpSens遥感器，打开Basic Properties 窗口，在Definition栏，选择ComplexConic作为SensorType，OuterHalfAngle为10，MaximumClockAgnle为360。5.点击Pointing栏，选择Targeted作为PointingType，Tracking作为BoresightType，Rotate作为AboutBoresight。STK专业版练习1：使用高级分析功能生成矩形遥感器1736.在AvailableTargets列表中选择Star/Hr-2491,点击右箭头加入Assig

133、nedTargets列表，完成后，点击确定。7.动画显示场景观察遥感器在地图窗口中的形状。完成后点击地图窗口的Reset按钮。STK专业版练习1：使用高级分析功能生成矩形遥感器1748.在浏览窗口选中UpSens遥感器，从Tools菜单中选择Access。当Access窗口出现，从AssociatedObjects列表中选择HR-2491，点击Compute按钮计算遥感器和恒星的可见性。观察地图窗口中卫星轨道变粗的部分。9.动画显示场景，观察可见周期，完成后Reset地图窗口。10.在Access 窗口，点击RemoveAccess按钮，点击取消关闭窗口。11.下面计算场景中其它对象的可见性并

134、观察它们的不同。选中Lisboa地面站，从Tools菜单中选择Access，当Access窗口出现，从AssociatedObjects列表中选中AAmSat，点击Compute。12.在地图窗口，注意卫星和地面站的可见图形。动画显示场景，观察可见周期，完成后Reset地图窗口。13.在Access窗口，点击RemoveAccess按钮，点击取消关闭窗口。STK专业版练习1：使用高级分析功能生成矩形遥感器17514.在浏览窗口选中DownSens遥感器，从Tools菜单中选择Access。在Access 窗口的AssociatedObjects列表中，选中NWATarget区域目标，点击Com

135、pute按钮，保留Access窗口，观察地图窗口卫星轨迹变粗的部分。15.下面从AssociatedObjects列表中选择Canberra26地面站，点击Compute按钮。16.动画显示场景，当AAmSat卫星接近NWATarget区域目标时，暂停动画，放大地图窗口到NWATarget附近变粗的卫星轨迹区域。减小时间步长，向前步进显示，以便清晰的观察遥感器和区域目标间的可见，然后以同样的方法观察遥感器和Canberra26地面站的可见性。17.完成后，缩小地图窗口到原始地图，Reset地图窗口。18.在Access窗口，保留可见性分析，点击取消按钮关闭Access窗口。STK专业版练习1：

136、使用高级分析功能生成矩形遥感器1761.选中DownSens遥感器，从Properties菜单选择Constraints。2.在Temporal栏，打开LocalStart和End选项，以及Min和MaxDuration选项。3.在Duration区域输入Min为0，Max为700sec。点击应用观察DownSens和NWATarget可见性图形的改变。4.改变MaxDuration分别为700秒和800秒，再次观察可见性的改变，完成后，关闭Local，Min和Max，点击应用。STK专业版练习1：使用高级分析功能约束遥感器1775.点击DownSens遥感器Constraints Prope

137、rties 窗口的Zones栏，点击ExclusionZone区域选择的Add按钮。使用默认的最大和最小经纬度，点击应用，再次观察可见性的变化。6.接着在ExclusionZone区域输入下列值：7.点击应用观察可见性的改变。8.点击ExclusionZone区域的Delete按钮取消设置，点击确定关闭ConstraintsProperties窗口。9.在浏览窗口，选中场景，从Tools菜单中选择RemoveAccesses。保存场景后关闭场景。STK专业版练习1：使用高级分析功能约束遥感器LatitudeLongitudeMinMaxMinMax-40-20130150178STK专业版练习

138、STK专业版练习：阻力问题目标：使用HPOP预报器生成卫星轨道使用报告和图表比较卫星轨道检验其它影响卫星轨道高度的阻力因素建立新地图窗口显示卫星轨道179STK专业版练习2：阻力问题STK专业版练习：阻力问题在本练习中，我们将比较以HPOP预报器生成的两条卫星轨道的不同。第一颗卫星使用实际的阻力系数，第二颗卫星与第一颗星使用相同的轨道参数，但不考虑阻力影响。另外还将生成报告和图表以显示两颗卫星在特定时间周期内相互位置的不同。180STK专业版练习2：阻力问题准备工作：建立DragParadox场景1.建立新的场景将其命名为DragParadox。2.在浏览窗口选中场景，打开Basic Prop

139、erties 窗口3.在Time Period栏，输入如下设置：区域值StartTime1Jan199700:00:00.00StopTime1Jan199704:00:00.00Epoch1Jan199700:00:00.001814.选择Animation栏输入如下内容：5.在Units栏输入如下设置：STK专业版练习2：阻力问题准备工作：建立DragParadox场景区域值StartTime1Jan199700:00:00.00StopTime1Jan199704:00:00.00TimeStep60secondsRefreshDeltaChangetoHighSpeed区域值Dista

140、nceUnitKilometersTimeUnitMinutesDateFormatGregorianUTCAngleUnitDegreesMassUnitKilograms182STK专业版练习2：阻力问题准备工作：建立DragParadox场景6.完成后，点击确定。7.接着，让我们保存场景。在浏览窗口，从File菜单中选择SaveAs，保存场景为DragParadox.sc。183STK专业版练习2：阻力问题用HPOP预报器生成卫星1.在浏览窗口点击Satellite按钮新建一颗卫星，取消轨道向导，命名卫星为HPOP1。，打开HPOP1卫星的Basic Properties 窗口，在Orb

141、it栏，选择HPOPPropagator。2.点击SemimajorAxis右侧的下拉菜单，改变为Period。设置Period为95min。3.点击ForceModels按钮，确认HPOP Force Model 窗口中所有参数均被选用。区域值EarthGravityGravityField-JGM2.gvMaximumDegree-21MaximumOrder21ThirdBodyGravityUseSolarGravity-ONUseLunarGravity-ONDragUse-ONCd-3.0AtmDensityModel-Harris-Priester184STK专业版练习2：阻力问

142、题用HPOP预报器生成卫星4.点击确定关闭HPOP Force Model 窗口，然后点击Basic Properties 窗口中的确定按钮，生成卫星轨道。5.下面打开HPOP1卫星的Graphics Properties 窗口，改变卫星的MarkerStyle为Star，点击确定。6.重复步骤1-4，新建HPOP2卫星，在Force Models 窗口，关闭Drag参数，其它设置与HPOP1相同。生成卫星轨道后，打开它的Graphics Properties 窗口，改变MarkerStyle为Circle，点击确定。7.保存场景。动画显示场景观察卫星在整个时间周期内的相互位置。在动画接近时间

143、周期结束时，暂停动画，放大窗口到卫星所在区域，使用地图窗口的测量工具测量两颗卫星之间的距离。区域值DragAverageF10.7-65.0Area/MassRatio-200.0m2/kgSolarRadiationPressureUse-ONCp-2.0Area/MassRatio-200.0m2/kg185STK专业版练习2：阻力问题用HPOP预报器生成卫星8.回忆一下，HPOP2卫星关闭了阻力系数，这意味着只有HPOP1考虑了大气阻力影响。你是否感到奇怪，仔细看看，为何受阻力影响的HPOP1卫星会位于没有阻力的HPOP2卫星前面？下面立即给出解释。186STK专业版练习2：阻力问题阻力

144、疑问在上节，我们计算并观察了两个卫星的轨道，HPOP1和HPOP2。除了HPOP1给出了大气阻力系数以外，两颗卫星的轨道参数完全相同。大气阻力是影响低轨卫星（LEO）轨道的因素之一。阻力影响对两个具有相同初始参数但面积不同的物体是不同的。例如，一辆没有空气阻力的汽车它的速度比有阻力的汽车快，它的行驶路程也比有阻力的汽车远。那么大气阻力将如何影响轨道上的卫星呢？仔细观察动画，有阻力的卫星和没有阻力的卫星有着不同的相对位置，经过了4小时，有阻力影响的卫星反而有着较高的速度及较远的轨迹。为什么？阻力会消耗HPOP1的能量，因此会减小卫星轨道的半长轴，轨道参数与特定物理能量改变之间的关系可用下列公式说

145、明：187STK专业版练习2：阻力问题阻力疑问=特定物理能量，=引力常数，a=半长轴。轨道周期的变化直接影响轨道的半长轴。受阻力影响的卫星，能量不断减少，轨道高度的降低将使轨道周期缩短，表现在地面轨迹上卫星的移动速度就会加快，位置也会比具有相同轨道参数但没有考虑阻力影响的卫星靠前。=-/2a188STK专业版练习2：阻力问题使用报告和图表比较卫星轨道1.分别选中两颗卫星，从Tools菜单中选择Report，生成两颗卫星各自的ClassicalOribtElements报告。注意考虑阻力和未考虑阻力卫星在报告时间末期轨道参数的不同。2.生成每颗卫星的LLAPosition（经纬度高度位置）报告。

146、比较两颗卫星之间位置数据的差异。3.同时选中两颗卫星，从Tools菜单中选择Graph。在STK Graph Tool 窗口，点击New按钮，选中新建的图表格式，在文本框输入Altitude，点击Change按钮新图表的改变名称。4.选中Altitude格式，点击Properties按钮，在Content栏，选择TimeXY作为GraphType。打开LLAState树，点击Fixed子树，双击Alt将其加入Y-Axis区域，点击确定。点击STK Graph Tool 窗口的Create按钮生成图表。5.在图表窗口中，从Edit菜单选择Attributes，改变其中一颗卫星线条的颜色。观察整个

147、时间周期内两颗卫星高度的差异。关闭图表和STK Graph Tool 窗口。189STK专业版练习2：阻力问题使用报告和图表比较卫星轨道6.同时选中两颗卫星，点击鼠标右键，在快捷菜单中选择StripChart。7.在STK Strip Chart Tool 窗口，从Styles列表中选择Altitude（前面新建的图表格式），点击Open。当动态图表窗口出现，改变其中一颗卫星线条的颜色。8.动画显示场景，观察HPOP1卫星的Altitude（高度）如何降到HPOP2卫星下面。这是由于大气阻力对HPOP1卫星的影响造成的。9.保存场景。你会留意到HPOP1卫星的高度不是稳定的下降，还会周期性地上

148、升，HPOP2卫星的高度也是如此。这是由于地球扁率的影响，会对圆轨道卫星产生这种结果。当卫星经过赤道时，地球半径最大，卫星高度会比它在高纬度或低纬度时低。HPOP预报法提供的其它的引力因素也影响了卫星轨道的摆动。在下节中，地球扁率和其它因素对轨道的影响会看得更清楚。190STK专业版练习2：阻力问题检验其它影响卫星轨道高度的因素1.选中HPOP2卫星，从Edit菜单中选择Copy，然后点击Edit菜单中的Paste，生成HPOP2卫星的副本。将其命名为TwoBody，打开它的Basic Properties 窗口，改变Propagator为TwoBody。改变TwoBody卫星的Graphic

149、s 属性，将它的颜色设为与HPOP2不同的颜色以便区分。2.动画显示场景，在时间周期快结束时暂停动画，放大地图窗口到三颗卫星所在区域。新卫星TwoBody将会在HPOP2卫星的后面。注意TwoBody预报法未考虑任何轨道摄动因素。3.选中HPOP2和TwoBody卫星，从Tool菜单选择Graph，当STK Graph Tool 窗口出现，生成新的图表格式，命名为Radius。在Graph Style Properties 窗口的Content栏，选择TimeXY为GraphType。打开LLR树下面的Fixed子树，双击Rad加入Y-Axis区域。点击确定接受设置，然后点击STK Graph

150、 Tool 窗口的Create按钮生成图表。4.在图表窗口，从Edit菜单选择Attributes，改变其中一颗卫星的线条颜色。191STK专业版练习2：阻力问题检验其它影响卫星轨道高度的因素5.回到STK Graph Tool 窗口，选中Altitude图表，点击Create生成图表。改变新图表其中一颗卫星的线条颜色。6.并排排列两个图表，回忆这两颗卫星，它们具有相同的95分钟轨道回归周期及28.5轨道倾角。HPOP预报法考虑的摄动模型造成了它们轨道高度和半径的差异。（注：HPOP2卫星未考虑阻力模型）为何TwoBody卫星的Radius（半径）图表是一条直线？答案：因为卫星是圆轨道，而Tw

151、oBody预报法未考虑任何轨道摄动，因此半径保持不变。192STK专业版练习2：阻力问题检验其它影响卫星轨道高度的因素7.TwoBody卫星的Altitude曲线明显反映了地球的扁率。曲线最低点的时刻为卫星穿越赤道的时刻，此时地球半径最大，因此卫星高度（卫星轨道半径与地球半径之差）最低。曲线最高点为卫星到达最高纬度和最低纬度时刻。193STK专业版练习2：阻力问题建立新地图窗口显示轨道1.在浏览窗口，选中场景，打开它的Graphics Properties 窗口，在Global Attributes栏，关闭ShowGroundTracks选项，点击确定。2.下面从Tool菜单选择NewMapW

152、indow，调整新地图窗口的位置和大小，使浏览窗口和两个地图窗口同时可见。3.打开新地图窗口的Map Properties窗口（使用按钮）。在Details栏，关闭ShowLat/LonLines选项。在Projection栏，改变ProjectionType（投影类型）为PerspectiveProjection（立体投影），设置高度Alt（在Center区域）为11500km，点击应用。4.动画显示场景，比较两个地图窗口，注意地面轨迹未显示而卫星轨迹显示在新地图窗口。当动画显示快到时间周期结束时，卫星之间的差距会看得更清楚。完成后，Reset动画。5.在Projection栏，设置Alt为

153、10000km，设置Lat为8，Lon为37，点击应用。194STK专业版练习2：阻力问题建立新地图窗口显示轨道6.动画显示场景，观察变化，当动画接近时间周期结束时，暂停动画观察卫星轨道不同的位置。7.在新地图窗口尝试其它的Center位置和Altitudes。8.完成后，关闭Map Properties 窗口。9.保持场景并关闭。195STK专业版练习STK专业版练习：LOP长期轨道预报器目标：使用LOP长期轨道预报器生成卫星轨道比较轨道衰退期大气阻力和太阳光压影响使用动态显示和图表工具196STK专业版练习3：使用LOP长期轨道预报器使用LOP长期轨道预报器长期轨道预报器（LOP）可以精确

154、预报卫星数月或数年的轨道。该功能可以用于长期任务设计、燃料预算和卫星有效期研究。对于长期轨道预报，使用高精度、小步长的预报器来预报卫星轨道是不实用的。LOP使用变化参数接近法导出运动方程来分析长期轨道摄动的平均影响。该接近算法允许多重时间步长输入，在保证高精度计算结果的同时显著提高了运算速度。LOP使用1976标准大气阻力模型计算阻力影响。另外，LOP考虑了地球扁率（通过J21）、引起共振的等轴谐波和太阳光压。LOP基于NASA喷气推进实验室（JPL）开发的算法。197STK专业版练习3：使用LOP长期轨道预报器准备工作：建立LOP场景1.建立新的场景将其命名为LOP。2.在浏览窗口选中场景，

155、打开Basic Properties 窗口3.在Time Period栏，输入如下设置：区域值StartTime1Jan199700:00:00.00StopTime1Jan199800:00:00.00Epoch1Jan199700:00:00.00198STK专业版练习3：使用LOP长期轨道预报器准备工作：建立LOP场景4.选择Animation栏输入如下内容：5.在Units栏输入如下设置：区域值DistanceUnitKilometersTimeUnitSecondsDateFormatGregorianUTCAngleUnitDegreesMassUnitKilograms区域值St

156、artTime1Jan199700:00:00.00StopTime1Jan199800:00:00.00TimeStep60secondsRefreshDeltaChangetoHighSpeed199STK专业版练习3：使用LOP长期轨道预报器建立卫星1.本节将建立2颗卫星，并设置它们的基本属性。2.在浏览窗口，点击Satellite按钮新建一颗卫星，取消轨道向导，命名它为SatLOP1。3.打开SatLOP1卫星的Basic Properties 窗口，在Orbit栏输入下列设置。保留Start和StopTime和StepSize默认值。LOP预报器自动选择1天作为时间步长。输入完毕后，

157、点击确定。区域值PropagatorLOPStepSize1dayPeriod5700secondsEccentricity0.0Inclination35.0200STK专业版练习3：使用LOP长期轨道预报器建立卫星4.点击ForceModels（阻力模型）按钮。201STK专业版练习3：使用LOP长期轨道预报器建立卫星5.在LOP Force Models 窗口，输入如下数值：区域值EarthGravity地球引力场GravityFieldJGM2.gvMaximumDegree12MaximumOrder-12ThirdBodyGravity三体引力UseSolarGravityONUs

158、eLunarGravity-ONDrag大气阻力UseONCd-3SolarRadiationPressure太阳光压UseONCp1.5Atmosphere90kmPhysicalData卫星本体物理参数DragCross-SectionalArea25.0m2SRPCross-SectionalArea25.0m2SatelliteMass1000.0kg202STK专业版练习3：使用LOP长期轨道预报器建立卫星6.新建另一颗卫星，将其命名为SatLOP2，打开SatLOP2卫星的Basic Properties窗口，在Orbit栏输入下列设置。保留Start和StopTime和StepS

159、ize默认值。LOP预报器自动选择1天作为时间步长。输入完毕后，点击确定。7.点击ForceModels（阻力模型）按钮，输入下列数值：区域值PropagatorLOPStepSize1dayPeriod5700secondsEccentricity0.0Inclination35.0203STK专业版练习3：使用LOP长期轨道预报器建立卫星区域值Drag大气阻力UseOffSolarRadiationPressure太阳光压UseONCp1.5Atmosphere90kmPhysicalData卫星本体物理参数DragCross-SectionalAreaN/ASRPCross-Sectio

160、nalArea25.0m2SatelliteMass1000.0kg204STK专业版练习3：使用LOP长期轨道预报器使用动态显示工具动态显示工具生成表格化的数值，指示每个卫星在特定周期内X、Y、Z轴的相对位置和速度。1.在浏览窗口选中SatLOP1卫星，按住Shift按键，再点击箭头按键同时选中SatLOP1卫星和SatLOP2卫星，从Tools菜单选择DynamicDisplay。2.在Dynamic Display Tool 窗口，选择ECFPositionVelocity，点击Open按钮。动态显示窗口将打开并显示SatLOP1和SatLOP2卫星的位置和速度数值。3.在地图窗口，使用

161、加速按钮增加动画时间步长到3600秒。使动态显示窗口可见，开始动画，直到时间运行到Jan5，1997。观察动态显示窗口数值的改变，当地图窗口底部显示的时间大约到了Jan5，1997时暂停动画，比较动态显示窗口中SatLOP1和SatLOP2两颗卫星之间位置和速度的差异。4.关闭动态显示窗口，关闭Dynamic Display Tool 窗口。205STK专业版练习3：使用LOP长期轨道预报器使用图表工具1.在浏览窗口选中SatLOP1卫星，从Tools菜单选择Graph。2.在GraphTool窗口，选中LLAPosition，点击TimePeriod按钮。将StopTime改为10Jan19

162、9700:00:00。点击Change按钮更改，再点击确定按钮关闭窗口。生成图表。3.对SatLOP2卫星重复上述步骤，注意随时间增加出现的分歧。4.尝试定义不同的时间周期和图表格式。完成后，关闭图表和GraphTool窗口。5.回到SatLOP1和SatLOP2卫星的Basic Properties 窗口，在ForceModel区域试验不同的大气阻力、太阳光压、物理参数，检验关闭太阳光压和三体引力后的变化。6.完成后，关闭并保存场景。206STK专业版练习：计算卫星寿命STK专业版练习：计算卫星寿命目标：使用不同的轨道预报器定义卫星使用Lifetime工具计算各个卫星轨道衰退时间显示各个卫星

163、终结轨道207STK专业版练习4：计算卫星寿命计算卫星寿命Lifetime工具评估卫星因大气阻力和其它因素导致轨道衰退前的轨道保持圈数。基于NASA朗利研究中心开发的算法，寿命工具使用1970Jacchia高精度大气阻力模型计算从90公里到2500公里高度的阻力影响，使用美国标准1976大气模型计算90公里以下的阻力影响。Lifetime使用简单地球引力模型增强计算性能以便快速提供计算结果。由于高次项对轨道末期评估的影响不大，因此引力模型只考虑扁率影响（通过J5）。Lifetime还考虑了太阳和月球引力以及太阳光压等轨道摄动因素。Lifetime估算卫星衰退日期，总寿命和再入大气层后的飞行圈数

164、。卫星寿命全过程的轨道参数可以图表和报告形式显示。208STK专业版练习4：计算卫星寿命计算卫星寿命Lifetime仅考虑卫星轨道的长期改变，短期轨道的变化将假定为最终达到平均值而不被考虑。作为分析结果，Lifetime不适于短期卫星轨道研究或某一较短周期的轨道摄动分析。Lifetime适用于不考虑卫星本身的推力和调姿，由大气阻力和引力因素造成的轨道衰退。用户输入包括卫星物理特性，如质量、面积、阻力和反射系数。另外还必须提供太阳辐射流量和地磁检索数据。209STK专业版练习4：计算卫星寿命建立LIF场景1.建立新的场景将其命名为LIF。2.在浏览窗口选中场景，打开Basic Propertie

165、s 窗口3.在Time Period栏，输入如下设置：区域值StartTime1Jan199700:00:00.00StopTime1Jan199704:00:00.00Epoch1Jan199700:00:00.00210STK专业版练习4：计算卫星寿命建立LIF场景4.选择Animation栏输入如下内容：5.在Units栏输入如下设置：区域值StartTime1Jan199700:00:00.00StopTime1Jan199704:00:00.00TimeStep60secondsRefreshDeltaChangetoHighSpeed区域值DistanceUnitKilometer

166、sTimeUnitSecondsDateFormatGregorianUTCAngleUnitDegreesMassUnitKilograms211STK专业版练习4：计算卫星寿命建立LIF场景6.在浏览窗口新建3颗卫星，取消轨道向导，分别命名为TwoBody、J4SAT、HPOP。7.打开TwoBody卫星和J4SAT卫星的Basic Properties 窗口，在Orbit栏输入下列设置。使用默认时间周期，时间步长为60秒。完成后点击确定。区域值TwoBodyPropagatorTwoBodyApogeeAltitude700kmPerigeeAltitude700kmInclinatio

167、n35.0J4SATPropagatorJ4PerturbationApogeeAltitude800kmPerigeeAltitude800kmInclination55.0212STK专业版练习4：计算卫星寿命生成HPOP轨道1.打开HPOP卫星的Basic Properties 窗口，在Orbit栏输入下列设置。保留默认时间周期和60秒步长。2.点击Orbit栏中的ForceModels按钮。区域值PropagatorHPOPPeriod5900secInclination35.0213STK专业版练习4：计算卫星寿命生成HPOP轨道1.在HPOP Force Model 窗口输入下列设

168、置，完成后点击确定。区域值EarthGravity地球引力场GravityFieldJGM2.gvMaximumDegree21MaximumOrder-21ThirdBodyGravity三体引力UseSolarGravityONUseLunarGravity-ONDrag大气阻力UseONCd2.0AtmDensityModelHarris-PeiesterAverageF10.7150Area/MassRatio100.0m2/kgSolarRadiationPressure太阳光压UseONCp2.0Area/MassRatio100.0m2/kg214STK专业版练习4：计算卫星寿命

169、计算卫星寿命1.在浏览窗口，选中HPOP卫星，然后从Tools菜单Lifetime。2.在Lifetime 窗口，输入下列数值：区域值DragCoefficient阻力系数2.0ReflectionCoefficient反射系数1.0DragArea阻力面积1000m2AreaExposedtoSUN暴露太阳下面积1000m2Mass质量1000kg215STK专业版练习4：计算卫星寿命计算卫星寿命3.确认Graphics选项打开，点击Compute。当计算完成，Information 窗口显示轨道衰退日期和轨道圈数。4.点击确定关闭Lifetime 窗口。注意地图窗口变粗的地面轨迹，它表示了

170、HPOP卫星轨道衰退的最终轨道。216STK专业版练习4：计算卫星寿命比较轨道寿命1.下面比较HPOP卫星和TwoBody卫星轨道，在浏览窗口，选中TwoBody卫星，从Tools菜单中选择Lifetime。2.在Lifetime 窗口，使用和HPOP卫星相同的设置，计算卫星寿命。3.完成后，关闭Lifetime 窗口。4.选中HPOP卫星，打开Basic Properties 窗口，在Orbit栏，改变ApogeeAltitude和PerigeeAltitude值为800公里，点击确定。5.从Tools菜单选择Lifetime计算卫星轨道衰退日期。6.完成后，关闭Lifetime 窗口。21

171、7STK专业版练习4：计算卫星寿命大气阻力和太阳光压影响1.下面打开J4SAT卫星的Lifetime工具，设置DragArea和AreaExposedtoSun为100000m2后点击Comoute。2.在Information窗口，点击确定。现在在Lifetime 窗口中试验其它DragArea和AreaExposedtoSun值。注意轨道衰退日期和地图窗口中终结轨道位置的改变。3.在Lifetime 窗口，改回DragArea和AreaExposedtoSun为1000m2，点击Advanced按钮。由于设定的面积较大，计算时间将会较长。218STK专业版练习4：计算卫星寿命大气阻力和太阳

172、光压影响4.在Lifetime Advanced 窗口，改变OrbitperCalculation为100，点击确定。在Lifetime 窗口，点击Compute。5.返回Lifetime Advanced 窗口。关闭2ndOrderOblatenessCorrection（二次扁率修正）选项，再次计算卫星寿命。现在打开Lifetime Advanced 窗口的RotatingAtmosphere选项，重新计算卫星寿命。6.关闭Lifetime 窗口。7.保存并关闭场景。RotatingAtmosphere选项将考虑大气由西向东旋转造成的轨道摄动。注意寿命计算时间缩短，衰退日和地图窗口终结轨道

173、位置变更。OrbitperCalculation的取值越小，计算结果精度越高，但相应的代价是较长的计算时间。取值大，则精度降低，而计算时间将缩短。219STK专业版练习STK专业版练习：高分辨率地图和三维地形数据目标：使用高分辨率地图数据显示地图改变地图分辨率使用三维地形数据建立地面站显示地面站Az-El（方位角-仰角）遮罩在VO窗口显示三维地形220STK专业版练习使用高分辨率地图和三维地形数据本节将学习如何使用高分辨率地图和三维地形模块。这两个模块包含全球高分辨率地图和三维地形数据。地图数据包括海岸线、河流、湖泊、行政区划等信息，精度是30米，用于观察较小区域的地面轨迹和覆盖区。地形数据提

174、供全球任意地点的360方位角/仰角遮罩，用于地面与卫星间可见性分析。如果从光盘直接使用高分辨率地图和地形数据，请确定在启动STK之前已将数据光盘装入光盘驱动器。221STK专业版练习5：使用高分辨率地图和三维地形数据准备工作：建立Terrain场景1.建立新的场景将其命名为Terrain。2.在浏览窗口选中场景，打开Basic Properties窗口3.在Time Period栏，输入如下设置：区域值StartTime1Jan199700:00:00.00StopTime1Jan199704:00:00.00Epoch1Jan199700:00:00.00222STK专业版练习5：使用高分辨

175、率地图和三维地形数据准备工作：建立Terrain场景区域值DistanceUnitKilometersTimeUnitSecondsDateFormatGregorianUTCAngleUnitDegreesMassUnitKilograms4.选择Animation栏输入如下内容：5.在Units栏输入如下设置：区域值StartTime1Jan199700:00:00.00StopTime1Jan199704:00:00.00TimeStep60secondsRefreshDeltaChangetoHighSpeed223STK专业版练习5：使用高分辨率地图和三维地形数据准备工作：建立Ter

176、rain场景6.在Terrain栏，点击Add按钮。在Terrain Source Selection 窗口的Type下选择AGIWorldTerrain。7.在Location区域，点击按钮。a.PC用户，选择文件X:terrainworld30.hdr，X代表光驱盘符。b.UNIX用户，选择文件/CDROM/terrain/world30.hdr。8.地形数据的经纬度坐标出现在窗口中，点击确定按钮。224STK专业版练习5：使用高分辨率地图和三维地形数据显示高分辨率地图1.如果你正在使用VO，最小化VO窗口。调整地图窗口使其更容易观察，点击2:1按钮设置地图窗口长宽比为2:1。2.在地图窗

177、口，点击地图属性按钮。在Details栏，确认只有Coastlines被选中。3.在Resolution栏，打开Use选项。注意VeryLowtoSuperHigh的值，点击应用。225STK专业版练习5：使用高分辨率地图和三维地形数据显示高分辨率地图4.在地图窗口最下面你会看到显示的分辨率为VeryLow以及km/pixel（公里/象素）的数值。点击放大按钮，选择海岸线。注意缩放时地图窗口下显示分辨率的改变（High或VeryHigh）。5.缩小地图到最初大小，在地图属性窗口Resolution栏，使用滑动块调整地图分辨率。改变VeryHightoSuperHigh分辨率为3km，点击应用。

178、再次放大地图窗口。226STK专业版练习5：使用高分辨率地图和三维地形数据显示高分辨率地图6.在地图属性窗口Resolution栏，取消Use选项，点击应用，注意地图窗口显示的改变。再次打开Use选项，点击应用。7.在Resolution栏输入下列数值：8.点击应用，点击确定，还原地图显示为最初大小，用于下一节。区域值VeryLowtoLow20kmLowtoMedium10kmMediumtoHigh5kmHightoVeryHigh1kmVeryHightoSuperHigh0.1km227STK专业版练习5：使用高分辨率地图和三维地形数据为地形数据练习配置场景1.新建一颗卫星，取消轨道向

179、导，命名为Tsat。2.打开Tsat卫星的Basic Properties 窗口，在Orbit栏，选择J4Perturbation预报器。3.点击SemimajorAxis（半长轴）右侧下列箭头，改为ApogeeAltitude（远地点高度）。下方的参数自动转换为PerigeeAltitude（近地点高度）。设置Apogee和PerigeeAltitudes均为300km。设置Inclination（倾角）为45，LongitudeoftheAscendingNode（升交点经度）为240，点击确定，生成卫星轨道。4.在浏览窗口选中场景，打开City Database（城市数据库）搜索窗口。在

180、CityName框中输入Denver*，打开Province/State（省/州）选项，输入Col*。点击PerformSearch，当City Database Search Results 窗口出现，选中Denver。确认CreationClass为Facility，点击确定。228STK专业版练习5：使用高分辨率地图和三维地形数据为地形数据练习配置场景5.打开Denver地面站的Basic Properties 窗口，选中UseTerrainInformation。在AzElMask栏，在Use区域选中TerrainData，HeightAdjustment设置为0.0km，点击应用。最

181、小化Basic Properties 窗口。6.如果你在使用STK/VO，打开Denver地面站的VO Properties窗口，点击Model栏，改变Scale为2.0，确定。7.动画显示场景。229STK专业版练习5：使用高分辨率地图和三维地形数据观察地面站AzEl（方位角/仰角）遮罩1.打开Denver地面站的Graphic Properties 窗口，在AzElMask栏，选中ShowMask。设置高度范围为1.615km至50km，确定。2.动画显示场景。3.调整VO窗口观察地球。使用鼠标左键改变地球位置，观察地面站的方位角仰角遮罩。4.在浏览窗口选中Denver地面站，打开Repo

182、rt工具，在列表中选中AzimuthElevation格式，生成报告。5.在地面站的Basic Properties 窗口，在AzElMask栏关闭UseTerrainInformation选项，确定。6.关闭报告，点击取消关闭Report Tool 窗口。230STK专业版练习5：使用高分辨率地图和三维地形数据设置文件以在高级VO窗口显示地形1.在浏览窗口，选中场景。从Tools菜单中选择GlobeFileEditor。2.在Globe File Editor 窗口，点击GlobeFile框右侧的按钮打开AGI1024文件。在LOD0下面，选中GlobeTextureAGI1024。点击Ad

183、dTerrainData按钮。3.在Add Terrain Data 窗口，选中TerrainData下面的TerrainRegion。我们这样做是因为要从CD载入地形数据。4.在Location区域，输入下列给出的地形区域数据：在高级VO窗口中观察三维地形，需要使用GlobeFileEditor。本节将说明如何在三维地图中设置地形数据显示区域。区域值North42West-106East-103South38231STK专业版练习5：使用高分辨率地图和三维地形数据设置文件以在高级VO窗口显示地形5.在TerrainColor的Min区域，拉动Red和Green数值的滑动块，将它们设为100，

184、Blue设为150。这将改变地形数据的颜色。6.移动TerrainScale滑动块设置为5。这将放大地形数据5倍，使我们看起来更清楚，点击确定。7.在Globe File Editor 中，将看到TerrainRegion-World30出现在GlobeTexture下面。8.在GlobeFileEditor窗口点击SaveAs，当文件窗口出现，输入文件名Terrainex，保存。9.关闭GlobeFileEditor窗口。232STK专业版练习5：使用高分辨率地图和三维地形数据在VO窗口观察三维地形1.在AVO窗口，点击（VO图形属性）按钮。在Globe栏，点击Surface右侧按钮找到建立

185、的Terrainex.glb文件。2.在Texture区域，确认Smooth选项关闭，点击应用。3.在AVO窗口，点击（视点位置和方向）按钮，选中Facility/Denver，选中下面的UseasPositionandDirection，确定。4.使用鼠标右键缩放VO窗口中的画面。点击（锁定视向）按钮可以使地面始终保持在视点位置下方。5.动画显示场景。2331.在浏览窗口选中场景，打开Globe File Editor 窗口。2.选中先前的地形区域，点击EditSelected按钮。3.改变地形数据颜色和比例，使它看起来更生动。在TerrainColor下，设置Min为Red和Green0.

186、0，Blue为255，ScaleFactor为1.0，点击确定。4.在Globe File Editor 窗口，点击Save。5.在AVO窗口，将看到地形区域的变化。6.完成后，保存并关闭场景。STK专业版练习5：使用高分辨率地图和三维地形数据编辑地形区域234Satellite Tool Kit STK模块练习235Satellite Tool Kit STK模块练习链路模块练习：链路与星座链路模块练习：分析通信卫星星座236STK练习：链路与星座目标：生成链路和星座场景完整链路可见性计算生成链路可见性分析数据列表和曲线图表使用不同逻辑操作比较星座链路可见性对链路对象应用约束STK链路模块练

187、习1：链路与星座237链路模块是多卫星、多目标/地面站可见性分析工具。它扩展了STK成对分析的能力，可以分析卫星星座、地面站网、目标群和多重遥感器。通过链路模块，用户可以把一组对象当作一个整体分析。本节将练习建立STK链路和星座对象。首先计算“地面站1卫星1卫星2地面站2”组成的链路可见性分析，生成报告和可见性分析图表。然后计算“地面站12颗卫星组成的星座地面站2”组成的链路可见性分析。最后比较星座加以不同逻辑约束条件后的可见性分析结果。STK链路模块练习：链路与星座STK链路模块练习1：链路与星座238准备工作：建立Chains场景1.建立新的场景将其命名为Chains。2.在浏览窗口选中场

188、景，打开Basic Properties 窗口3.在Time Period栏，输入如下设置：区域值StartTime1Jan199700:00:00.00StopTime2Jan199700:00:00.00Epoch1Jan199700:00:00.00STK链路模块练习1：链路与星座239准备工作：建立Chains场景区域值DistanceUnitKilometersTimeUnitSecondsDateFormatGregorianUTCAngleUnitDegreesMassUnitKilograms4.选择Animation栏输入如下内容：5.在Units栏输入如下设置：区域值Sta

189、rtTime1Jan199700:00:00.00StopTime2Jan199700:00:00.00TimeStep60secondsRefreshDeltaChangetoHighSpeedSTK链路模块练习1：链路与星座240准备工作：建立Chains场景区域值StartTime1jan199700:00:00.00StopTime2jan199700:00:00.00StepSize60secondsPropagatorJ4perturbationOrbitEpoch1jan199700:00:00.00ApogeeAltitude600kmPerigeeAltitude600kmI

190、nclination75.0LonofAscendingNode10.06.新建一颗卫星，取消轨道向导，命名为LEO，重复步骤建立第2颗卫星，命名为MEO。7.选中LEO卫星，打开Basic Properties窗口，在Orbit栏，输入下列设置。下表未列数值应用默认设置，输入完毕后点击确定生成轨道。STK链路模块练习1：链路与星座2418.选中MEO卫星，打开Basic Properties 窗口，在Orbit栏，输入下列设置。9.下面在场景中增加2个地面站：SC和DC。打开两个地面站的Basic Properties 窗口，确认位置类型定义为Geodetic：准备工作：建立Chains场景

191、区域值StartTime1jan199700:00:00.00StopTime2jan199700:00:00.00StepSize60secondsPropagatorJ4perturbationOrbitEpoch1jan199700:00:00.00MeanMotion4revsperdayEccentricity0.0Inclination45.0LonofAscendingNode-20.0STK链路模块练习1：链路与星座242准备工作：建立Chains场景地面站选项值SCLatitudeLongitudeAltitude33.0-117.00.0kmDCLatitudeLongit

192、udeAltitude39.0-77.00.0km10.在浏览窗口选中DC，再按住Shift按钮选中SC。单击鼠标右键从快捷菜单中选择Graphics。11.在Graphics Properties 窗口，改变MarkerType为地面站图标，确定。STK链路模块练习1：链路与星座243准备工作：建立Chains场景STK链路模块练习1：链路与星座244建立链路并计算可见性1.在浏览窗口，确认两个地面站不再被选中，点击（Chains）按钮建立链路对象，将其命名为SC_LEO_MEO_DC。2.打开链路的Basic Properties 窗口，在Definition栏，从AvailableObj

193、ects列表中选择SC，点击右箭头将其复制到ChainObjects列表中。3.然后依次加入LEO，MEO和DC到ChainObjects列表中，确定。4.在浏览窗口，选中SC_LEO_MEO_DC链路，从Tools菜单选择Report，打开STK Report Tool 窗口，在Styles列表中选择CompleteChainAccess，点击Create。5.关闭报告。生成IndividualObjectAccess和TimeOrderedAccess报告。完成后，关闭所有报告，点击取消关闭STK Report Tool 窗口。由于链路计算时是按一定次序如第1个对象第2个对象第3个对象，因

194、此出现在ChainObjects列表中的对象次序非常重要。STK链路模块练习1：链路与星座2451.在浏览窗口，点击（Constellation）按钮建立一个星座对象，命名为Satellites。2.打开Satellites星座的Basic Properties 窗口。在Constellation栏，从AvailableObjects列表中选中LEO卫星，然后按住Shift键选中MEO卫星。点击右箭头将两颗卫星加入ConstellationObjects列表中。3.打开Satellites星座的Constraint Properties 窗口，确认约束条件为Anyof(任意），点击确定。4.生

195、成新的链路对象，将其命名为SC_Satellites_DC。打开新链路的Basic Properties 窗口，在Definition栏，依次将SC，Satellites，DC加入ChainObjects列表中，确定。计算星座可见性STK链路模块练习1：链路与星座2465.在浏览窗口，选中SC_Satellites_DC链路，从Tool菜单选择Report。在STK Report Tool 窗口，选择CompleteChainAccess，点击Create生成报告。6.保留报告窗口，再生成IndividualStrandAccess和TimeOrderedAccess报告。7.完成后，关闭3个

196、报告，点击取消关闭STK Report Tool 窗口。8.下面打开SC_Satellites_DC链路的STK Graph Tool 窗口，生成IndividualObjectAccess图表。计算星座可见性STK链路模块练习1：链路与星座2479.完成后，关闭图表10.在STK Graph Tool 窗口，生成IndividualStrandGraph图表。11.完成后，关闭图表窗口，点击取消关闭STK Graph Tool 窗口。计算星座可见性STK链路模块练习1：链路与星座2481.建立1个新的星座对象，命名为NoSat。打开NoSat星座的Basic Properties 窗口，在C

197、onstellation栏，将MEO和LEO卫星加入星座对象列表中，改变星座的约束条件AnyOf（任意）为ExactlyN（必须N个）。在右侧的文本框中输入0，确定。2.在浏览窗口，点击（Chains）按钮新建1个链路对象并命名为SC_NoSat_DC。打开链路的Basic Properties 窗口，在Definition栏，依次将SC，NoSat和DC加入链路对象列表，点击确定。3.选中SC_NoSat_DC链路，从Tools菜单选择Report。生成CompleteChainAccess报告。约束可见性此节将学习不同的星座约束条件设定对链路可见性的影响。通过定义星座可见性约束为Exact

198、ly0，可以分析何时卫星与地面站没有可见性。STK链路模块练习1：链路与星座2494.完成后，关闭报告窗口，点击取消关闭STK Report Tool 窗口。5.在浏览窗口，选中SC_NoSat_DC链路，从Tools菜单选择Graph。生成CmpleteChainAccess图表。使用放大按钮查看图表中关心的数据点。点击图表的不同位置观察显示的X和Y数值，保持图表开启。6.打开SC_Satellites_DC链路的图表窗口，生成CompleteChainAccess图表，注意两个图表正好完全相反。关闭这两个图表窗口，点击取消关闭STK Graph Tool 窗口。约束可见性STK链路模块练习

199、1：链路与星座2501.在浏览窗口选中SC_Satellites_DC链路，单击鼠标右键，从快捷菜单中选择Report。生成CompleteChainAccess报告，保持报告开启。2.在浏览窗口选中LEO卫星，从Properties菜单中选择Constraints，打开AzimuthAngle选项，改变MaximumAngle为180，点击确定。3.在报告窗口，从Files菜单中选择Refresh刷新报告，观察变化。4.在Constraints Properties 窗口，关闭AzimuthConstraint选项，点击确定。5.选中DC地面站，打开Constraints Propertie

200、s 窗口，在Basic栏，打开MaximumRange约束，设置约束为12000km。打开MaximumElevationAngle约束，设定为70。应用链路对象约束此节将学习单独对象的约束设定对整个链路的影响。STK链路模块练习1：链路与星座2516.在报告窗口，从Files菜单选择Refresh刷新报告，观察报告的变化。7.在Constraints Properties 窗口，关闭所有约束设定，点击应用。8.试验不同的约束设置，记住改变后使用应用按钮刷新报告窗口，查看改变。9.完成后，关闭所有约束设定并关闭约束属性窗口和报告窗口。10.保存场景。STK链路模块练习1：链路与星座应用链路对象

201、约束252STK链路模块练习：分析通信卫星星座目标：建立链路和星座建立Walker星座测试连续覆盖性能确定同时可见性星间链路约束可见性STK模块练习：链路模块练习2253STK模块练习：链路模块练习2STK模块练习：分析通信卫星星座在此场景中，将建立一个能够提供连续的覆盖全球的语音/传真/数据服务的卫星星座。要确定连续全球覆盖所需的最佳卫星数量，首先需要寻找恰当地卫星轨道高度。1颗低轨卫星（LEO）可以覆盖地球表面大约3%的面积。因此，提供连续的全球覆盖需要有50颗这样的卫星来组成卫星星座。与之对照，1颗对地静止轨道卫星（GEO）可以覆盖地球表面大约42%的面积。理论上只需要3颗GEO卫星组成

202、星座即可连续覆盖全球，但是GEO卫星与地球遥远的距离会带来较大的信号损失。另外的选择是中轨卫星（MEO）。1颗MEO卫星可以覆盖地球表面的31%。因此只需12颗MEO卫星即可实现全球连续覆盖。由于MEO卫星比GEO卫星和地球的距离近，信号损失可以忽略。在本节练习中，将应用MEO卫星来建立通信卫星星座。打开STK场景管理器中TrainingExercises列表右侧的Chains场景。254STK链路模块练习2：分析通信卫星星座建立链路和星座本节将建立一个由4颗同样轨道、间距相等的卫星组成的简单星座。此星座可提供较长的可见周期，但也有不可见周期存在。1.在浏览窗口，点击星座按钮新建一个星座对象，

203、将其命名为Foursats。2.打开星座的Basic Properties 窗口，在Definition栏，将4颗卫星加入星座对象列表，确定。3.在浏览窗口选中星座，从Properties菜单中选择Constraints。在Basic栏，确认约束条件为AnyOf，确定。4.新建一个链路对象，命名为ChainFourSats。5.打开链路对象的Basic Properties 窗口，在AvailableObjects列表中，点击Colordo_Springs地面站显示它下面附属的子对象。依次将地面站附属的遥感器和Foursats星座加入链路对象列表中。确认遥感器位于列表中的最上端，确定。255建

204、立链路和星座6.在浏览窗口，确认链路被选中，从Tools菜单选择Report。当STK Report Tool 窗口出现，生成CompleteChainAccess报告。7.完成后关闭报告窗口，再生成IndividualStrandAccess报告。完成后关闭报告窗口，在STK Report Tool 窗口，点击取消关闭窗口。8.下面分析链路的可见次数。在浏览窗口选中链路，单击鼠标右键从快捷菜单中选择Graph。9.在STK Graph Tool 窗口，生成NumberofAccesses图表。10.完成后，关闭图表，点击取消关闭STK Graph Tool 窗口。STK链路模块练习2：分析通

205、信卫星星座256建立1个Walker星座1.首先需要清除一些不再用到的对象。移除ChainFourSats链路（保留relay1遥感器）、FourSats星座、和卫星comsat2、comsat3、comsat4（保留comsat1）。移除对象可以使用Edit菜单中的Cut或File菜单中的Remove命令。2.选中comsat1卫星，从Tools菜单选择Walker。当Walker 窗口出现，定义Walker星座为Delta类型，Planes（轨道平面）为3，satellitesperplane（每个轨道平面上的卫星数量）为4，InterplaneSpacing为1，RAANSpread为3

206、60，确定。3.一组12颗卫星被建立，共有3个轨道平面，每个轨道平面上平均分布了4颗卫星。虽然comsat1不在星座中，但请不要删除它。使用12颗MEO卫星设计1个可以连续覆盖全球的星座。卫星分布在3个轨道平面上，各轨道平面在赤道平面上以均匀间隔分布，并且各个卫星在每个轨道平面上也是均匀分布。这种星座配置即称为Walker星座。STK可以方便地建立各种Walker星座。STK链路模块练习2：分析通信卫星星座257建立1个Walker星座4.打开附属于colorado_springs地面站上的遥感器的Basic Properties 窗口。在Pointing栏，移除早先设定的任何目标，重新加入新

207、建的12颗卫星道AssignedTargets列表，确定。5.动画显示场景，观察relay1遥感器在动画周期内如何保持连续通信。完成后，重置动画。6.下面建立1个星座来验证Walker星座是否提供连续覆盖。新建一个星座对象，命名为comm_net。打开它的Basic Properties 窗口，加入12颗卫星，不包括comsat1卫星。完成后，确定。7.打开星座的Constraints Properites 窗口，在Basic栏，确认约束选项为AnyOf。保留此窗口开启用于下面的操作。8.建立1个链路对象，命名为comchain，加入relay1遥感器和comm_net星座。9.打开链路的报告

208、工具，生成CompleteChainAccess报告。注意连续可见持续了24小时。STK链路模块练习2：分析通信卫星星座258建立1个Walker星座10.在Constellation Constraints 窗口，设置约束选项为AtLeastN，在文本框中输入2，应用。11.下面从报告窗口的File菜单选择Refresh更新报告，注意可见时间的变化。12.在Constellation Constraints 窗口，设置约束选项为ExactlyN，在文本框中输入2，应用。13.从报告窗口的File菜单选择Refresh更新报告，注意可见时间的变化。14.关闭报告和STK Report Tool

209、 窗口。15.将Constellation Constraints 窗口的约束选项改回AnyOf，确定。STK链路模块练习2：分析通信卫星星座259STK模块练习2：分析通信卫星星座测试连续覆盖性能1.打开附属于agi300飞机上的mobilink遥感器的Basic Properties 窗口。在Pointing栏，设置PointingType为Targeted，选择12颗卫星为跟踪目标，这样可以分析何时卫星与正在航线上飞行的飞机可见。2.动画显示场景，观察附属于飞机上的遥感器的动作。要更详细地查看飞行路径，可以使用地图窗口工具栏中的放大按钮。3.打开comchain链路的Graphics P

210、roperties 窗口，关闭ShowStaticGraphics、ShowLine、ShowHighlight选项，确定。4.完成后，重置动画，缩小地图窗口到普通模式。本节学习如何将遥感器附属于移动对象上来测试对单一对象的连续覆盖性能。本练习中，遥感器将附属在一架横跨大西洋商业航线上飞行的飞机上。260STK模块练习2：分析通信卫星星座确定同时可见性现在，我们成功建立了能够为固定和移动用户提供连续通信服务覆盖全球的12颗MEO卫星组成的星座。通信流程是从移动或固定用户到卫星，由卫星传送到作为现有远程通信网关的地面中继站再送到接收用户。在两个用户间进行通信，需要发送用户与地面中继站同时处于卫星

211、的覆盖区中。这种情况可以通过在全球配置6个或更多的覆盖区相互交迭的地面站来解决，也可以通过卫星星座在两个对象间传递数据，这样只需1到2个地面中继站即可。在卫星之间进行的数据传递已知的如星间链路(Crosslinking）。下面将示范星间链路，以在东京-悉尼往返飞行的飞机为例。261STK模块练习2：分析通信卫星星座确定同时可见性1.打开附属于agi500飞机上的crosslink遥感器的Basic Properties 窗口。在Pointing栏，设置PointingType为Targeted，选择12颗卫星为跟踪目标，这样可以分析何时卫星与正在航线上飞行的飞机可见。2.要确定同时可见的时间周

212、期，编辑现有的链路对象，将crosslink遥感器加入链路最后的位置。完成后，确定。3.下面打开comchain链路的ReportTool窗口，生成CompleteChainAccess报告。4.完成后关闭报告和STKReportTool窗口。262STK模块练习2：分析通信卫星星座分析星间链路1.为了示范STK如何应用星间链路，需要对显示模式作一些改变。首先改变二维地图窗口的背景地图，以使我们看得更清楚。打开二维地图的属性窗口，在Details栏，设置BackgroundImage为BlackNeon，确定。2.接着选中场景，从Tools菜单选择RemoveAccesses，这将清除所有做过

213、的可见性分析。3.打开relay1遥感器的Access窗口，计算它和星座中每颗卫星间的可见性，确认ShowLine，AnimateHighlight，StaticHighlight选项打开。点击取消可以按钮保留计算结果并关闭Access窗口。4.动画显示场景，注意Colorado_Springs地面站和星座中卫星间可见分析图形显示。完成后，重置动画。5.现在计算crosslink遥感器和星座中每颗卫星的可见性。要为飞机和Colorado_Springs地面站之间提供连续通信服务，需要在星座中增加3颗卫星，并在所有卫星间增加星间链路。263STK模块练习2：分析通信卫星星座分析星间链路6.再次动

214、画显示场景，观察变化。在计算可见性时，STK定义遥感器指向它首先“看见”的卫星，如果其它卫星也进入了遥感器的可视范围，此时遥感器与其它卫星可见图形也同时显示。遥感器将持续指向首先看见的目标卫星直到它飞出可视区域后，再指向其它可见的卫星。注意遥感器的跟踪视线没有定义最小仰角20度（地平线到目标）的约束条件。纠正方法是打开agi500飞机的约束属性，设置最小仰角约束为20度。然后计算飞机本身和星座的可见性，而不是计算遥感器与星座的可见性（建立遥感器仅是为了动画显示）。7.重置动画。8.移除crosslink遥感器的所有可见性分析，关闭Access窗口。9.计算agi500飞机与12颗卫星的可见性。

215、264STK模块练习2：分析通信卫星星座分析星间链路10.动画显示场景，观察Colorado地面站和卫星以及agi500飞机之间的可见连线。注意Colorado_springs地面站和agi500飞机与任意一颗卫星同时可见的时机并不是始终存在，它们只是偶尔同时可见。11.完成后，重置动画。12.在浏览窗口，选中场景，从Tools菜单选择RemoveAccesses移除场景中所有可见性分析。13.为建立crosslinking，需要计算星座间所有卫星之间的相互可见性。分别计算单颗卫星与其它卫星的可见性，如comsat111，计算它和其它11颗卫星的可见性，对comsat112，计算它和其它10颗

216、卫星的可见性（因为它已经合comsat111进行过可见性分析）。在Access窗口中，进行过可见性分析的对象显示为粗体，后面跟有*号。完成所有可见性分析后，关闭Access窗口。14.动画显示场景，观察不同的星间链路。265STK模块练习2：分析通信卫星星座分析星间链路15.完成后，重置动画。16.修改comchain链路，让它包含relay1遥感器，comm_net星座，agi500飞机（保持此次序），但不包括crosslink遥感器，确定。17.生成新链路的AngleBetween报告。报告按时间顺序显示了星座中的卫星与其它对象在通信系统中不同时间的夹角。18.关闭报告和STKReport

217、Tool窗口。266STK模块练习2：分析通信卫星星座卫星覆盖1.首先移除Walker星座中的所有12颗卫星。在浏览窗口选中第1颗卫星，按住Shift键，再选中最后1颗卫星，从File菜单中选择Remove删除所有12颗卫星。2.以comsat1卫星为种子，建立由3个轨道面，每个轨道面5颗卫星组成的Walker星座。3.打开relay1遥感器的BasicProperties窗口，在Pointing栏，将15颗新卫星加入AssignedTargets列表，确定。4.重新定义comm_net星座，让它包含15颗新建的卫星。重新定义链路，在relay1遥感器和agi500飞机之间包含两个comm_n

218、et对象。完成后确定。5.生成CompleteChainAccess报告。现在仍然有覆盖间隙。为解决它，我们将为每个轨道增加1颗卫星，由总共15颗卫星来提供必须的覆盖时间。267STK模块练习2：分析通信卫星星座卫星覆盖6.完成后，关闭报告窗口。7.在浏览窗口，选中场景，从Tools菜单选择RemoveAccesses，移除所有可见性分析。保存并关闭场景。268STK练习：连接模块目标：生成用于连接的场景使用Connect命令在场景中增加对象（卫星和地面站）建立1个跟踪目标的遥感器动画显示场景STK连接模块练习：连接269STK练习：连接模块STKConnect模块与STK在客户机-服务器模式

219、下工作，第三方应用程序通过Connect可以向STK发送命令和接收数据。Connect模块早先称为IPC模块，由一整套函数构成，允许用户为STK打开一个UNIX或TCP/IP端口，发送Connect命令并接收STK返回的数据，完成后关闭端口。Connect也提供信息反馈功能，可输出用户定义的各种错误回应和诊断消息。如果需要，用户可以使用自己定义的消息取代STK的回应信息。使用Connect，用户只需要提供STK主机的名称和端口号即可，Connect命令可以以单一函数形式发送并返回任何用户关心的数据。STK连接模块练习：连接270STK练习：配置Connect场景下面将使用在命令窗口输入命令的形

220、式来使用Connect，记住Connect是一种计算机语言，因此语法和格式非常重要。输入的命令必须符合规定的格式，否则将无效。STK连接模块练习：连接1.打开连接。Windows用户打开MSDOS命令行窗口，将当前路径更改为agi/stk/4.2.1/connect/bin/intelrelease目录，键入agipcexp.exe，回车。打开端口。UNIX用户打开一个新的终端窗口，输入telnet localhost 5001，打开端口。2.设置Connect控制变量，使程序自动应答输入的命令。ipccontrol / ackon当我们发送1个STK命令将得到返回的ACK或NACK消息。AC

221、K意为命令被接收并执行，NACK意为发生问题。271STK练习：配置Connect场景STK连接模块练习：连接3.使用Connect命令建立新的场景，命名为Con_ex，设置时间周期开始为1Jan2001，结束周期为1Jan2001，历元时间（EpochTime）为1Jan2001。4.建立1个新的卫星并设置轨道。New / Scenario Con_exSet TimePeriod Scenario / Con_ex “1 Jan 2001 00:00:00” “2 Jan 2001 00:00:00”SetEpoch Scenario / Con_ex “1 Jan 2001 00:00:

222、00”New / Scenario/*/Satellite ISSSet StateCart */Satellite/ISS J4Perturbation “1 Jan 2001 00:00:00.00” “2 Jan 2001 08:00:00.00” 60 J2000 “1 Jan 1998 00:00:00.00” 6678137.0 0.0 0.0 0.0 4320.191 6404.946注释：在命令行中*号可以代替场景/场景名（scenario/scenario_name）272STK练习：配置Connect场景STK连接模块练习：连接8.建立1个新的遥感器附属于卫星上，遥感器定义

223、为90外圆锥角和360时钟角。9.建立1个新的地面站，将其命名为EC并设置地面站的位置。10.定义遥感器指向EC地面站New /*/Satellite/ISS/Sensor sensormanDefine Scenario/Con_ex/Satellite/ISS/Scensor/sensorman Conical 0 90 0 360New / Scenario/Con_ex/Facility/ECSet Position Scenario/Con_ex/Facility/EC 38 -76 0point Scenario/Con_ex/Satellite/ISS/Sensor/sensor

224、man TargetTrack Facility/EC273Animate Scenario/* SetValues “1 Jan 2001 00:00:00” 30 .2Animate Scenario/* startIpccontrol / ackoffSTK练习：配置Connect场景STK连接模块练习：连接8.建立另1个地面站，命名为KSC并设置位置。9.将KSC地面站加入到遥感器的跟踪目标中。10.动画显示场景New /Scenario/Con_ex/Facility kscSetpoition Scenario/Con_ex/Facility/ksc 28.5 -82.0Addas

225、signedtarget Scenario/Con_ex/Satellite/ISS/Sensor/sensorman Facility/ksc274STK练习：VO工具目标：配置场景的VO属性改变VO窗口图形属性在VO窗口使用鼠标使用ViewPilot（视点导航）设置三维模型在VO窗口的显示设置遥感器在VO窗口的显示使用ViewPathEditor（视点路径编辑器）STK/VO模块练习：VO工具275STK练习：VO工具为帮助卫星和系统分析，STK/VO提供了附加工具用于操作和数据可视化。这些工具包括ViewPilot（视点导航）和ViewPathEditor（视点路径编辑器），用于保存和改

226、变VO窗口视点、保存视点移动路径。本节将学习如何在VO窗口中移动以及如何设置对象在VO窗口中的图形属性。还将学习应用ViewPilot和ViewPathEditor增强动画演示时的视觉效果。STK/VO模块练习：VO工具276准备工作：建立VOTool场景STK/VO模块练习：VO工具1.建立新的场景将其命名为VOTool。2.在浏览窗口选中场景，打开Basic Properties 窗口3.在Time Period栏，输入如下设置：区域值StartTime1Jan200100:00:00.00StopTime1Jan200104:00:00.00Epoch1Jan200100:00:00.0

227、0277准备工作：建立VOTool场景STK/VO模块练习：VO工具区域值DistanceUnitKilometersTimeUnitSecondsDateFormatGregorianUTCAngleUnitDegreesMassUnitKilograms4.选择Animation栏输入如下内容：5.在Units栏输入如下设置：区域值StartTime1Jan200100:00:00.00StopTime1Jan200104:00:00.00TimeStep60secondsRefreshDeltaChangetoHighSpeed278配置场景STK/VO模块练习：VO工具1.新建1颗卫星

228、，取消轨道向导，命名为LEO。选中卫星后，单击鼠标右键，从快捷菜单中选择Basic。在Orbit栏，输入下列设置。使用下拉箭头改变SemimajorAxis为Period，RAAN改为Lon.Ascn.Node。下表中未给出的数值使用默认值。2.点击确定生成卫星轨道。在场景中增加卫星、地面站和遥感器。区域值StartTime1an200100:00:00.00StopTime2Jan200100:00:00.00StepSize60secondsPropagatorTwoBodyPeriod6600secInclination45.0LonofAscendingNode-20.02793.新建

229、1个地面站，命名为DC。4.打开地面站的Basic Properties 窗口，在Position栏，输入下列设置（使用默认Geodetic类型）：5.完成后，确定。6.在LEO卫星上附属1个遥感器。选中LEO卫星，新建1个遥感器附属于LEO卫星，命名为Look。打开遥感器的Basic Properties 窗口，定义遥感器为SimpleConic，ConeAngle为15.0。7.点击VO地图窗口中的Reset（重置）按钮，观察卫星轨道。点击AnimateForward（向前动画）按钮观察卫星在VO窗口中的运动。再次点击Reset按钮停止动画并回到设定的开始时间周期。配置场景STK/VO模块

230、练习：VO工具区域值Latitude39.0Longitude-77.0Altitude0.0km2801.在VO窗口，点击按钮显示VO Graphics Properties 窗口。2.在Globe栏，设置如下参数：3.点击Celestial栏打开如下选项：ShowSun，ShowSunLabel，ShowMoon，ShowMoonLabel，ShowStars（使用默认值）。点击Grids栏，打开CelestialGrid选项。4.在Annotation栏，打开ShowTime和ViewerPosition选项。改变VO窗口的图形属性STK/VO模块练习：VO工具选项状态SurfaceSh

231、owoption外观显示选项ON。点击按钮浏览可选的地球外观文件，选择Advanced.glb文件并点击打开或选择。Texture纹理Show：ONSmooth：OFFCentralBodyEarthShowClouds显示云层OFF2815.完成后，确定。6.现在关闭一些些我们不会用到的VO工具条。在浏览窗口中，选中场景，从Tools菜单选择VOToolbarOptions。7.在Toolbar Options 窗口，关闭下列选项：8.完成后，确定。这些按钮将不在VO工具条显示。9.保存改变后的场景。改变VO窗口的图形属性STK/VO模块练习：VO工具如果关闭（OFF）这些按钮将不会显示在V

232、O工具条AnimationMode设置动画模式为实时、X倍实时或普通动画模式。MouseSpeedControls减少鼠标灵敏度，增加鼠标灵敏度，恢复默认设置。2821.在VO窗口，将鼠标放在地球中央，按住鼠标左键向下拖动鼠标，观察显示的改变。重复该操作数次。2.现在使用鼠标右键上下拖动，缩放画面。在VO窗口使用鼠标STK/VO模块练习：VO工具鼠标按键移动左键旋转中键缩放右键缩放Shift+左键移动视点方位ctrl+右键恢复移动的视点方位VO窗口默认显示定义为HomeView。可以改变VO窗口的显示，以便更清楚地观察对象。通过拖动鼠标可以任意改变VO窗口的显示。PC平台：UNIX平台：鼠标按

233、键移动左键旋转中键缩放右键缩放Shift+左键移动视点方位ctrl+中键恢复移动的视点方位283在VO窗口使用鼠标STK/VO模块练习：VO工具3.按下Shift键，同时按住鼠标右键拖动，改变VO窗口视点位置。4.使用鼠标之至感觉可以舒服的控制VO窗口的显示。当你完成时，点击按钮恢复VO窗口默认显示。284使用View Pilot（视点导航）STK/VO模块练习：VO工具1.打开VO Graphics Properties 窗口（使用按钮）。在Grids栏，关闭ShowGrid选项，在Celestial栏，关闭ShowStars选项。2.在VO窗口，点击按钮打开ViewPilot。本节示范如何

234、建立并存贮VO窗口视点。默认视点HomeView为地球中心惯性坐标系（ECI），用户可以使用ViewPilot改变和增加其它VO窗口视点。例如，如果建立了1个地面站并希望从地面站观看卫星，可以改变ViewerPosition（视点位置）为地面站，ViewerDirection（视点方向）为卫星。或者改变ViewerPosition为卫星，这样可以始终从卫星上来观察地球。改变视点位置和方向的功能对场景分析非常有帮助。285使用View Pilot（视点导航）STK/VO模块练习：VO工具3.在Viewer列表中，在Position列表中选中Satellite/LEO卫星，在Direction列表

235、中鼠标双击Satellite/LEO。现在视点位置和方向都设置为卫星，第1个视点可以存贮了。在StoredViews列表下的文本框中输入LEO，点击右侧的New按钮，LEO视点将出现在StoredView列表中。286使用View Pilot（视点导航）STK/VO模块练习：VO工具4.在Viewer列表中，在Position列表中选中Satellite/LEO卫星，在Direction列表中鼠标双击Satellite/LEO。现在视点位置和方向都设置为卫星，第1个视点可以存贮了。在StoredViews列表下的文本框中输入LEO，点击右侧的New按钮，LEO视点将出现在StoredView列

236、表中。5.选取不同的视点，使用按钮播放动画，观察默认的地球惯性座标系（ECI）视点和新建视点的不同。6.使用同样的方法，建立DC地面站的存贮视点，命名为DC。确认在Position和Direction列表中同时选定了DC地面站。Position和Direction选择同一个对象，将使该对象显示在VO窗口中央，并可以对象为中心缩放或旋转。如果对象是卫星，视点将在卫星上。可调整视点从卫星背后或侧面观察，以显示卫星轨道。ViewerDirection（视点方向）如设定为遥感器，视点方向将为遥感器的视线方向。287使用View Pilot（视点导航）STK/VO模块练习：VO工具7.如果需要编辑存贮的

237、视点，首先从StoredViews列表中选中视点名称，然后改变Position或Direction，点击Modify按钮完成修改。8.可以使用VO窗口工具条来改变视点的位置和方向（Position/Direction）。点击工具条中的（View）按钮，在Position列表中，选择LEO卫星，打开UseasPositionandDirection选项，点击应用。9.注意VO窗口中显示的变化。View按钮可以快速设置视点位置和方向。10.试验场景中其它对象，记住每次改变对象时打开UseasPositionandDireciton选项，以使所选对象在窗口正中，点击取消，关闭窗口。11.完成各种尝试

238、后，点击HomeView按钮返回初始视点。288设置模型在VO窗口中的显示STK/VO模块练习：VO工具1.在浏览窗口，选中LEO卫星，单击鼠标右键，从下拉菜单中选择VO。2.当VO Properties 窗口出现，点击Vector（矢量指向）栏，打开ShowSun，VVLH和Moon选项，打开Sun指向的Persistence选项，设置Duration为600秒，并打开Transparent选项。3.再打开Model栏。289设置模型在VO窗口中的显示STK/VO模块练习：VO工具4.确认ShowModel选项打开，设置ModelScale为3.0，这样可以在VO窗口清晰地观察模型，关闭Us

239、eLevels选项，这样模型在不同的距离都会以相同的比例显示，点击应用。5.在Model栏的Models区域，确认ModelFile选项打开，点击ModelFile文本框右侧的按钮。在SelectFile窗口，选择Hubble.mdl文件，确定。6.完成后，点击应用。7.在VO窗口，点击工具条中的View按钮，在Position列表中，选择LEO卫星，打开UseasPositionandDirection选项，点击确定。8.VO窗口中显示LEO卫星的模型为哈勃太空望远镜。在VO窗口中使用鼠标使Hubble模型看得更清楚。接着动画显示场景，观察指向随时间改变的变化和显示情况。注意Sun矢量移动的

240、轨迹。290设置模型在VO窗口中的显示STK/VO模块练习：VO工具9.在Model栏，点击Articulations（活动关节）区域的View按钮。10.在Articulation 窗口，确认LOD设置为0以在VO窗口显示最详细的模型。在Articulations列表，选择SSARt。在Transformation列表中，双击yLeftRot。现在拖动滑动条，将值设为36.0。点击应用。11.在VO窗口，注意哈勃望远镜右太阳帆板位置的变化。291设置模型在VO窗口中的显示STK/VO模块练习：VO工具12.在Articulation 窗口，再次改变滑动条数值，观察变化。完成后，恢复数值为0,

241、确定。13.点击Model栏确定按钮，关闭窗口。292设置遥感器在VO窗口中的显示STK/VO模块练习：VO工具1.现在设置遥感器投影外观。打开遥感器的VO Properties 窗口，在Attributes栏，打开ShowPulses（显示脉冲）选项，确认Translucency（透明度）设为60%。2.在Pulse栏，设置如下选项：3.完成后，点击应用。区域值说明ShowPulseON显示脉冲Amplitude0.5振幅Wavelength200波长Frequency0.77频率StyleSine样式SmoothOFF平滑293设置遥感器在VO窗口中的显示STK/VO模块练习：VO工具4.

242、在VO窗口，点击重置按钮。如果窗口显示卫星在地球下面，使用ViewUp按钮。5.动画显示场景观察变化。确认ViewPositionandDirection设置为LEO卫星。6.在Pulse栏，改变Amplitude为1,Wavelength为200,Frequency为0.1，应用。重新动画显示场景，在动画显示时，减小时间步长为3秒。7.在VO窗口，重置动画。打开遥感器的VOProperties窗口，关闭Attributes栏的ShowPulses选项，确定。294使用视点路径编辑器STK/AVO模块练习：VO工具STK/AVO可以按用户定义的时间来储存视点位置，储存的视点称为“关键帧”，由一

243、组“关键帧”组成的序列称为“视点路径”。STK/AVO播放动画时可以按储存的“视点路径”回放。STK/AVO自动在关键帧之间添加过渡帧，以使视点平滑移动。使用STK/AVO的SoftVTR功能，动画播放时的每一帧画面都可以存入文件中，这些文件可以用于制作电影和录像。STK/AVO支持多重“视点路径”设定，可任选某个作为当前视点路径。只有当前被选中的“视点路径”才能编辑，选中的“视点路径”在VO窗口中以平滑曲线显示，“关键帧”在曲线上以点显示，当前“关键帧”点比其它关键帧点大3倍。使用视点路径编辑器可以建立、编辑或删除当前“关键帧”。295使用视点路径编辑器STK/AVO模块练习：VO工具1.首

244、先，设置动画以使观察改变看起来更容易。打开VOTools场景的Basic Properties 窗口，在Animation栏，改变TimeStep（时间步长）为10min。2.选中场景，从Tools菜单选择VOToolbarOptions，在VO Toolbar Options 窗口，确认ViewpathControl选项打开，关闭窗口。3.在VO窗口工具栏，点击ViewPathEditor按钮。296使用视点路径编辑器STK/AVO模块练习：VO工具4.在Name区域，输入Earth-Fly-By，然后点击New按钮。5.在VO窗口工具栏，点击HomeView按钮让地球位于VO窗口中央。Ho

245、meView默认的位置和方向都是ECI（地球中心惯性坐标系）设置，在VO窗口动画显示时地球将不停旋转。6.现在点击VO窗口工具栏StepForward（步进）按钮，步进每一点。注意VO窗口左下角显示的动画时间。7.点击VO窗口工具栏的Reset按钮。视点路径“关键帧”之间的最佳间隔约为10:1。举例，如果以1分钟为动画时间步长，“关键帧”间隔至少为10分钟；如果以秒为步长，关键帧间隔应为1520秒。297使用视点路径编辑器STK/AVO模块练习：VO工具8.在View Path Editor 窗口，点击Add按钮保存第一个关键帧（当前窗口显示）。9.现在放大地球直到地球边缘充满VO窗口，再次点

246、击Add按钮，增加1个关键帧。（动画时间随关键帧增加向前移动1步）10.旋转视点，让地球向右转动1520度，点击Add按钮增加此关键帧。11.按住鼠标右键缩小画面，让地球回到初始显示大小，增加此关键帧。12.现在点击View按钮，设置ViewerPosition和Driection为LEO卫星，增加此关键帧。13.再增加几个缩放和旋转视点。14.当视点路径包含710个关键帧后，停止增加关键帧。298使用视点路径编辑器STK/AVO模块练习：VO工具15.在View Path Editor 窗口，确认Show Path选项打开，改变Color为Red，点击应用。16.在VO窗口，点击Homevi

247、ew按钮并缩小显示，以清晰地观察当前视点路径曲线。调整观察角度，选择最佳视点以便路径起始点和终点都显示在窗口中。299使用视点路径编辑器STK/AVO模块练习：VO工具17.在View Path Editor 窗口，打开ShowUp/LookVectors选项，改变比例为4.5，应用设置。18.点击VO窗口的Reset按钮，注意指向显示在当前关键帧上。红色箭头为观察者视线方向，绿色箭头指向为观察者头顶方向。19.使用DecreaseTimeStep（减小时间步长）按钮减小时间步长为1分钟，以使指向显示得更清楚。使用VO窗口StepForward（步进）按钮步进显示每一帧。20.动画显示场景，观

248、察视点指向随时间变化的改变。减小时间步长，直到每帧之间的视点指向显示变得平滑。完成后，点击Reset按钮。21.在View Path Editor 窗口，关闭ShowUp/LookVectors和ShowPath选项，打开FollowPathWhileAnimating（动画时使用视点路径）选项，点击应用。300使用视点路径编辑器STK/AVO模块练习：VO工具22.动画显示场景。尝试不同的时间步长，直到动画显示平滑流畅为止。23.重复上述步骤。24.尝试视点从卫星后方接近，再转到卫星前方，然后接着旋转到卫星后方，渐渐远离卫星。25.记住保存场景后视点路径才会保存。301从零开始建立3D模型S

249、TK/AVO模块练习：从零开始建立3D模型目标：建立VO场景利用文本编辑器建立模型文件利用MDE观察模型载入3D模型观察3D模型302从零开始建立3D模型STK/AVO模块练习：从零开始建立3D模型STK/VO模块为STK提供了出色的三维显示环境。通过显示的飞行器、遥感器投影和轨道，直观、逼真地表现出复杂的航天任务和轨道几何学。MDE是随VO模块提供的3D模型编辑工具。建立3D模型最简便的方法是修改现成的模型文件。现成的文件可以重命名为新文件，然后使用标准的文本编辑器即可进行编辑。所有3D模型文件均为标准的ASCII文件，文件扩展名为.mdl。建立新的模型文件必须符合STK定义的标准和格式。3

250、D模型文件为分级结构，由实体和组件构成。组件包含定义组件的实体（如多边形或圆柱），描述某些内容的参数（如颜色和亮度），或被其它组件引用的实体。对于分级结构来说，组件是所有实体和子组件的父级。303从零开始建立3D模型STK/AVO模块练习：从零开始建立3D模型Vehicle.mdl文件包含由实体和组件构成的简单树形结构。VehicleReferReferReferBodySolarPanelSolarPanelCylinderPolygon组件实体图例：圆柱体多边形太阳帆板星体应用飞行器304准备工作：建立Basicmod场景STK/AVO模块练习：从零开始建立3D模型1.新建场景，命名为Ba

251、sicmod。2.在浏览窗口选中Basicmod场景，从Properties菜单选择Basic。3.点击Time Period栏，进行如下设置：4.选择Animation栏，进行如下设置：区域值StartTime1Jan200100:00:00.00StopTime1Jan200104:00:00.00Epoch1Jan200100:00:00.00区域值StartTime1Jan200100:00:00.00StopTime1Jan200104:00:00.00TimeStep60secRefreshDeltaHighSpeed305准备工作：建立Basicmod场景STK/AVO模块练习：

252、从零开始建立3D模型5.点击Unit栏，进行如下设置：6.完成后，点击确定。功能描述DistanceUnitKilometersTimeUnitSecondsDateFormatGregorianUTCAngleUnitDegreesMassUnitKilograms306配置场景STK/AVO模块练习：从零开始建立3D模型1.在浏览窗口，新建一颗卫星，取消OrbitWizard，将其命名为BasMod。2.在浏览窗口选中BasMod卫星，单击鼠标右键，从菜单中选择Basic。3.在Orbit栏，输入下列数值。使用下拉箭头改变SemimajorAxis为ApogeeAltitude。下表中未给

253、出的选项使用默认值。区域值StartTime1Jan200100:00:00.00StopTime1Jan200104:00:00.00StepSize60secPropagatorTwoBodyApogeeAltitude300kmPerigeeAltitude300kmInclination28.5RAAN0TrueAnomaly0307打开MDE和模型文件STK/AVO模块练习：从零开始建立3D模型本节将打开模型开发环境（ModelDevelopmentEnvironment，MDE）来察看我们的模型，还将打开一个文本文件，用来创建新的三维模型。1.打开MDE程序（开始菜单程序Satel

254、liteToolKit4.xModeler）。2.打开文本编辑器，新建一个文本文件。PC平台可使用WordPad（写字板），UNIX平台可使用VI编辑器。3.命名新的模型文件为1NewModel.mdl。确认文件扩展名为.mdl。如果拥有权限，可将文件保存在STKData/VO/Model目录下。这是MDE默认的搜索目录。308创建一个立方体STK/AVO模块练习：从零开始建立3D模型现在开始使用文本文件创建模型的基础。在每个组件创建后，都可以通过MDE窗口察看。一个组件可由一个或多个实体组成。一个实体定义了一个几何结构。模型文件中可用的实体有extrusion,cylinder,helix,

255、polygon,polygonmesh,revolve,skin和sphere。本节练习将建立几个组件来演示如何创建模型。在模型文件中，我们必须明白每个组件的状态并使用不同的参数来定义。模型可由多个组件构成，为了使MDE程序能读懂模型文件定义，每个组件都必须使用Refer（关键词）提交，同时文件中还必须包含root（根）命令。309创建一个立方体STK/AVO模块练习：从零开始建立3D模型1.我们建立的第一个对象是立方体的本体，组件以extrusion实体构成，它是一个空心的对象，没有上下底面。在文本文件中键入下列文本。2.这个实体的颜色是橙色（Orange），长度为10。使用了4个点来描述对

256、象的形状。3.为了在MDE中看到对象，文本文件中需要Root命令。Component MainBodyExtrusionFaceColor orangeLength 10NumVerts 4Data0.0 5.0 -5.00.0 5.0 5.00.0 -5.0 5.00.0 -5.0 -5.0EndExtrusionEndComponent310创建一个立方体STK/AVO模块练习：从零开始建立3D模型1.在文件尾部，输入下列文本：2.保存1NewModel文件。3.在MDE窗口，选择File，OpenModel，选中1NewModel文件，打开。4.在窗口中，将会看到一个橙色的盒子，如果文件

257、中有错误，可能什么都看不到。Component Body ReferComponent MainBody EndReferEndComponentComponent NewMod Root ReferComponent Body EndReferEndComponent311创建一个立方体STK/AVO模块练习：从零开始建立3D模型5.在MDE窗口中，选择View菜单，ShowAxes（显示坐标轴）选项。如果使用PC，可以改变坐标轴的大小。你会看到XYZ坐标原点在立方体的底部。这是由于我们建立的extrusion实体，假定了它的一个底面在坐标原点上。我们也可使用不同的定义，如让坐标原点位于立方

258、体的一角。312建立立方体的上下底STK/AVO模块练习：从零开始建立3D模型下面编辑文本文件为立方体增加其它部分。我们将为上底建立2个部分，然后建立包含透明参数的下底。1.上底由两块板构成，为建立两块板，我们需要使用polygons实体。下面的文本将建立两块上板，一块为白色，另一块为紫色。在MainBody组件之后，输入下列文本：313建立立方体的上下底STK/AVO模块练习：从零开始建立3D模型Component MainTop1 PolygonTranslate 10.0 0.0 0.0FaceColor purpleNumVerts 4Data0.0 5.0 -5.00.0 5.0 5

259、.00.0 0.0 5.00.0 0.0 -5.0 EndPolygonEndComponentComponent MainTop2 PolygonTranslate 10.0 0.0 0.0FaceColor whiteNumVerts 4Data0.0 0.0 -5.00.0 0.0 5.00.0 -5.0 5.00.0 -5.0 -5.0 EndPolygonEndComponent314建立立方体的上下底STK/AVO模块练习：从零开始建立3D模型1.为了使这两个组件成为一个组件，我们需要使用下列文本来合并这两个组件。2.输入下列文本建立立方体底部：Component MainTop

260、ReferComponent MainTop1 EndRefer ReferComponent MainTop2 EndReferEndComponentComponent MainBottom PolygonFaceColor greenTranslucency 0.5NumVerts 4Data0.0 5.0 -5.00.0 5.0 5.00.0 -5.0 5.00.0 -5.0 -5.0 EndPolygonEndComponent315建立立方体的上下底STK/AVO模块练习：从零开始建立3D模型1.为了使新建的组件加入模型中，需要使用Refer命令提交。在MainBodyEndRef

261、er之后，输入下列文本：2.保存文件。3.在MDE窗口，选择File，OpenModel，打开1NewModel文件。4.现在你可以看到为立方体新增加的上下底面。一面为紫色和白色，位于坐标原点的面为绿色。由于绿色的面加入了translucency透明度命令，可以看到立方体的内部。 ReferComponent MainTop EndRefer ReferComponent MainBottom EndRefer316为模型增加其它部件STK/AVO模块练习：从零开始建立3D模型1.在立方体的上底增加一个螺旋体。在MainBottom组件之后输入下列文本：2.注意我们新增的对象加入了transl

262、ation位移参数，此设置将使对象沿XYZ坐标原点平移。3.现在为立方体增加一个圆柱体。在Helix组件后输入：现在我们将为模型增加一个圆柱体和一个螺旋体。Component HelixTop HelixTranslate 10.0 2.5 0.0FaceColor grey80NumSides 20NumCoils 15CoilHeight 5.0CoilRadius 1.5WireRadius 1.0 EndHelixEndComponent317为模型增加其它部件STK/AVO模块练习：从零开始建立3D模型Component Ring CylinderTranslate 5.0 0.0

263、5.0Rotate 0.0 90.0 0.0FaceColor blueNumSides 16Face1Position 5.0 5.0 0.0Face1Radius 3.5Face1Normal -1.0 0.0 0.0Face2Position 6.0 6.0 0.0Face2Radius 3.5Face2Normal 0.0 0.0 1.0 EndCylinderEndComponent1.再次在Refer区域增加新的对象，输入： ReferComponent HelixTop EndRefer ReferComponent Ring EndRefer318为模型增加其它部件STK/AV

264、O模块练习：从零开始建立3D模型1.保存文件。2.为了察看新的对象，返回MDE并重新打开模型文件。3.旋转、缩放模型，察看模型的改变319为模型增加活动关节STK/AVO模块练习：从零开始建立3D模型活动关节对卫星来说非常重要。通过定义活动关节，我们可以看到太阳帆板的展开、天线伸缩或火焰点火与熄灭等等事件。活动关节将使三维显示的场景更加真实。下面我们将为模型增加两个不同的活动关节定义，包括缩放一个对象和沿坐标轴旋转一个组件。1.为了定义旋转关节，我们将增加一个“door”对象到模型文件底部。在Cylinder组件之后输入下列文本：Component BottomDoor PolygonFace

265、Color DarkSeaGreenNumVerts 4Data-0.1 5.0 -5.0-0.1 5.0 5.0-0.1 0.0 5.0-0.1 0.0 -5.0 EndPolygonEndComponent320为模型增加活动关节STK/AVO模块练习：从零开始建立3D模型2.在BottomDoor组件之后，输入：3.我们建立的新组件Door将沿Z轴从0旋转到90度，活动关节名称为DoorOpen。4.我们需要再次Refer提交这个组件，在Refer区域，输入：Component DoorOpen ReferComponent BottomDoor EndRefer Articulatio

266、n DoorOpenzRotate ZRotate 0.0 0.0 90.0 EndArticulationEndComponent ReferComponent DoorOpen EndRefer321为模型增加活动关节STK/AVO模块练习：从零开始建立3D模型5.回到MDE，重新打开文件。旋转立方体，可以看到Door覆盖在立方体的底部。6.打开MDE窗口的Edit菜单Articulations选项，在Articulations 窗口,可以看到活动关节DoorOpen。7.鼠标双击DoorOpen，在Transformations区，显示ZRotate为090度。8.双击ZRotate，现

267、在可以用鼠标拖动滑动块旋转“Door”。上下拖动滑动块，看看模型有什么变化。9.现在再为圆柱体增加Scale（比例）活动关节。10.回到文本文件，在刚才的活动关节定义之后输入：322为模型增加活动关节STK/AVO模块练习：从零开始建立3D模型1.上面的命令设置Ring组件的缩放比例为15。2.在Refer区域更改Ring为BigRing，改变后的结果应与下面一样：3.保存文件。4.在MDE窗口，打开模型文件。Component BigRing ReferComponent Ring EndRefer Articulation ScaleRingxScale ScaleX 1 1 5yScal

268、e ScaleY 1 1 5 EndArticulationEndComponent ReferComponent BigRing EndRefer323为模型增加活动关节STK/AVO模块练习：从零开始建立3D模型5.上面的命令设置Ring组件的缩放比例为15。6.打开Edit菜单的Articulations选项，在面板中可以看到新增的活动关节ScaleRing。7.鼠标双击ScaleRing，在Transformation区域可以看到ScaleX和ScaleY。双击ScaleX，上下拖动滑动条，注意Ring组件的变化。8.现在拖动ScaleY的滑动条，缩放圆柱体。9.完成试验后，重新设置X

269、和Y比例为1，点击确定关闭Articulation窗口。10.我们已经完成模型创建工作，现在可以关闭MDE程序。下面我们将在VO窗口观察模型。324在VO窗口观察新建的模型STK/AVO模块练习：从零开始建立3D模型1.在STK浏览窗口，选中卫星，打开VO属性窗口。2.在Model栏，选择按钮。3.寻找1NewModel.mdl文件并打开。点击VO属性窗口的Apply（应用）按钮。4.现在，在VO窗口，点击ViewPositionandDirection按钮（眼球图标），选择Satellite/BasMod卫星，打开ViewasPosition&Direction选项，点击确定。5.在VO窗口

270、中，可以看到我们新建的模型。现在我们用新建的模型来更换默认卫星模型，并在VO场景中察看新模型。325在VO窗口观察新建的模型STK/AVO模块练习：从零开始建立3D模型6.打开卫星的VO属性窗口，在Model栏，点击Articulations区域下的View按钮。活动关节ScaleRing和DoorOpen会出现在对话框中，选择其中之一，拖动滑动条，观察VO窗口中的变化。完成后关闭窗口。7.在VO窗口中缩放和旋转，观察卫星运动情况。完成后保存并关闭场景。STK中国技术支持中心北京宏宇航天技术应用公司Satellite Tool Kit 地址：北京海淀知春路82号，航天大厦0715室通信地址：北京9628信箱17分箱，邮编100086电话：010-68745117,62640848传真：010-62648757电子邮箱：327