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STK基础教程.pdf
STK 基础教程
By appe1943
西安交通大学
目 录
1 STK 软件简介 ...................................................................................................................... 1
1.1 STK 软件简介 ............................................................................................................... 1
1.2 STK 软件发展历程 ....................................................................................................... 2
1.3 安装 STK 软件 ............................................................................................................. 2
1.4 STK 软件的功能模块 ................................................................................................... 2
1.4.1 先进的分析模块 (AMM) ....................................................................................... 2
1.4.2 Connect模块 ........................................................................................................... 2
1.4.3 高精度轨道生成函数 (HPOP) ............................................................................... 3
1.4.4 长周期轨道预测器 (LOP) ...................................................................................... 3
1.4.5 生命周期 ................................................................................................................ 3
1.4.6 地形 ........................................................................................................................ 3
1.4.7 高分辨率地图 ........................................................................................................ 3
1.5 章节安排 ..................................................................................... 错误！未定义书签。
2 创建第一个 STK 场景 ........................................................................................................ 5
2.1 引言 ............................................................................................................................... 5
2.2 创建场景 ....................................................................................................................... 5
2.3 创建对象 ....................................................................................................................... 5
2.3.1 创建地面站 ............................................................................................................ 6
2.3.2 创建城市 ................................................................................................................ 6
2.3.3 创建卫星 ................................................................................................................ 6
2.3.4 创建传感器 ............................................................................................................ 7
2.4 计算访问窗口 ............................................................................................................... 8
2.5 约束条件下访问窗口的计算 ....................................................................................... 8
2.5.1 升交角（ Elevation Angle）约束 .......................................................................... 8
2.5.2 时间约束 ................................................................................................................ 8
2.6 报告和图表 ................................................................................................................... 9
2.6.1 纬度、经度和高度（ LLA Position ） .................................................................. 9
2.6.2 光照时间（ Lighting Times） ............................................................................... 9
2.7 3D 动画演示 .................................................................................................................. 9
2.7.1 设置地球 3D 属性 ............................................................................................... 10
2.7.2 设置传感器显示属性 .......................................................................................... 10
目录
3 利用 Comm Constraints设计通信链路 ............................................................................ 12
3.1 引言 ............................................................................................................................. 12
3.2 设置链路 ..................................................................................................................... 12
3.3 设置 COMM CONSTRAINTS ................................................................................... 16
3.3.1 接收各向同性功率约束 ...................................................................................... 17
3.3.2 多普勒频移约束 .................................................................................................. 18
3.3.3 通量密度约束 ...................................................................................................... 18
3.3.4 载波噪声比约束 .................................................................................................. 18
3.3.5 数字通信系统约束 .............................................................................................. 19
3.3.6 折射高度和距离约束 .......................................................................................... 19
3.3.7 系统噪声温度约束 .............................................................................................. 22
3.4 经常用到的 C/N Constraints ...................................................................................... 23
4 使用 Comm 模块对转发器建模 ....................................................................................... 24
4.1 概述 ............................................................................................................................. 24
4.2 环境设置 ..................................................................................................................... 24
4.3 定义 Comm 参数 ........................................................................................................ 26
4.4 模拟转发器 ................................................................................................................. 28
4.5 数字转发器 ................................................................................................................. 29
4.6 比较链路性能 ............................................................................................................. 30
5 利用 STK 分析雷达干扰 .................................................................................................. 31
5.1 概述 ............................................................................................................................. 31
5.2 场景设置 ..................................................................................................................... 31
5.2.1 添加一个地面设施和带有干扰雷达的飞机 ...................................................... 31
5.2.2 在地面设施中添加雷达 ...................................................................................... 32
5.3 雷达干扰报告 ............................................................................................................. 34
5.4 设置约束条件 ............................................................................................................. 34
6 使用地形和地貌数据 ........................................................................................................ 36
6.1 概述 ............................................................................................................................. 36
6.2 将地形数据导入到场景中 ......................................................................................... 36
6.3 使用图像转换器（ Image Converter） ...................................................................... 37
6.3.1 创建 3D 图像纹理 ............................................................................................... 37
6.3.2 在 2D 窗口中显示图像纹理 ............................................................................... 40
6.4 使用地形转换器（ Terrain Converter） .................................................................... 41
6.4.1 在 3D 图形窗口中显示 ....................................................................................... 41
6.4.2 在 2D 图形窗口中显示 ....................................................................................... 42
6.5 结论 ............................................................................................................................. 42
7 使用天线对象 .................................................................................................................... 43
7.1 概述 ............................................................................................................................. 43
7.2 嵌入式天线 vs. 链接式天线 .................................................................................... 43
7.3 创建场景 ..................................................................................................................... 43
7.4 添加地面设施和卫星 ................................................................................................. 43
7.5 在地面设施中添加天线和接收机 ............................................................................. 44
7.6 在卫星上添加天线 ..................................................................................................... 45
7.7 创建报告 ..................................................................................................................... 45
8 使用多路径对象 ................................................................................................................ 47
9 使用飞机任务模块 ............................................................................................................ 52
9.1 概述 ............................................................................................................................. 52
9.2 在 3D 图形窗口中定义任务 ...................................................................................... 52
9.2.1 环境设置 .............................................................................................................. 53
9.2.2 选择飞机模型 ...................................................................................................... 54
9.2.3 添加过程 .............................................................................................................. 55
9.3 在属性里定义任务 ..................................................................................................... 57
9.3.1 环境设置 .............................................................................................................. 57
9.3.2 选择飞机对象 ...................................................................................................... 57
9.3.3 过程定义 .............................................................................................................. 57
9.4 使用目录 ..................................................................................................................... 60
9.5 地形跟踪 ..................................................................................................................... 63
9.6 使用阶段性能模块 ..................................................................................................... 66
9.6.1 环境设置 .............................................................................................................. 66
9.6.2 选择飞机模型 ...................................................................................................... 66
9.6.3 定义性能模块 ...................................................................................................... 66
9.6.4 增加阶段和过程 .................................................................................................. 67
10 在 STK 里使用矢量工具 ................................................................................................ 71
10.1 引言 ........................................................................................................................... 71
10.2 矢量图形 ................................................................................................................... 71
10.3 显示矢量 ................................................................................................................... 72
10.4 平面 ........................................................................................................................... 74
10.5 创建新的矢量 ........................................................................................................... 75
10.6 姿态球 ....................................................................................................................... 79
10.7 创建和显示角度 ....................................................................................................... 81
10.8 始终显示矢量 ........................................................................................................... 84
11 使用 STK X ...................................................................................................................... 86
目录
11.1 STK X 与 C++ ........................................................................................................... 86
11.1.1 创建工程 ............................................................................................................ 86
11.1.2 将 STK X 添加到工具栏中 ............................................................................... 87
11.1.3 向 STK X 发送指令 ........................................................................................... 88
11.1.4 为 Map 控件添加缩放功能 ............................................................................... 91
11.1.5 响应 STK X 事件 ............................................................................................... 92
11.1.6 添加地图选择事件 ............................................................................................ 94
11.1.7 设置 STK X 属性 ............................................................................................... 96
11.2 STK X 与 C# .............................................................................................................. 98
11.2.1 创建工程 ............................................................................................................ 98
11.2.2 将 STK X 控件添加到工具栏中 ....................................................................... 98
11.2.3 向 STK X 发送指令 ........................................................................................... 99
11.2.4 为 Map 控件添加缩放功能 ............................................................................. 101
11.2.5 响应 STK X 事件 ............................................................................................. 102
11.2.6 添加地图选择事件 .......................................................................................... 104
11.2.7 设置 STK X 属性 ............................................................................................. 105
11.3 STK X 与 Html ........................................................................................................ 107
11.3.1 向 STK X 传递指令 ......................................................................................... 107
11.3.2 为 Map 控件添加缩放功能 ............................................................................. 109
11.3.3 响应 STK X 事件 ............................................................................................. 109
11.3.4 添加地图选择事件 .......................................................................................... 110
11.3.5 设置 STK X 属性 ..............................................................................................111
11.4 STK X 与 Java .......................................................................................................... 113
11.4.1 利用 J-Integra创建 Java COM 代码 ............................................................... 113
11.4.2 编译 JIntegra输出 java 代码 ........................................................................... 114
11.4.3 创建应用 .......................................................................................................... 115
11.4.4 在窗口中添加 STK X 控件 ............................................................................. 116
11.4.5 向 STK X 发送命令 ......................................................................................... 117
11.4.6 为 Map 控件添加缩放功能 ............................................................................. 118
11.4.7 响应 STK X 事件 ............................................................................................. 119
11.4.8 添加地图选择事件 .......................................................................................... 121
11.4.9 设置 STK X 属性 ............................................................................................. 122
11.5 STK X 与 Matlab ..................................................................................................... 122
11.5.1 创建工程 .......................................................................................................... 123
11.5.2 在表单中添加 STK X 控件 ............................................................................. 123
11.5.3 向 STK X 发送指令 ......................................................................................... 126
11.5.4 为 Map 控件添加缩放功能 ............................................................................. 129
11.5.5 响应 STK X 事件 ............................................................................................. 131
11.5.6 添加地图选择事件 .......................................................................................... 133
11.5.7 设置 STK X 属性 ............................................................................................. 135
11.5.8 添加 Connect命令接口 ................................................................................... 139
11.6 STK X 与 MFC ........................................................................................................ 139
11.6.1 创建工程 .......................................................................................................... 139
11.6.2 将 STK X 控件添加到工具栏中 ..................................................................... 140
11.6.3 向 STK X 发送指令 ......................................................................................... 142
11.6.4 为 Map 控件添加缩放功能 ............................................................................. 145
11.6.5 响应 STK X 事件 ............................................................................................. 146
11.6.6 添加 Map 选择事件 ......................................................................................... 148
11.6.7 设置 STK X 属性 ............................................................................................. 150
11.7 STK X 与 Visual C++ 6.0 ........................................................................................ 152
11.7.1 创建工程 .......................................................................................................... 152
11.7.2 在对话框中添加 STK X 控件 ......................................................................... 155
11.7.3 向 STK X 发送指令 ......................................................................................... 156
11.7.4 为 Map 控件添加缩放功能 ............................................................................. 161
11.7.5 响应 STK X 事件 ............................................................................................. 162
11.7.6 添加地图选择事件 .......................................................................................... 166
11.7.7 设置 STK X 属性 ............................................................................................. 168
12 AzEI 方位角 /仰角遮罩工具的使用 ............................................................................... 171
12.1 设置环境 ................................................................................................................. 171
12.2 制作 BMSK 文件.................................................................................................... 173
12.3 利用 BMSK 限制访问 ............................................................................................ 174
12.4 在 3D 图形窗口中观察对象 .................................................................................. 174
13 导弹建模工具箱的使用 ................................................................................................ 177
13.1 导弹建模工具箱介绍 ............................................................................................. 177
13.2 导弹防御系统功能介绍 ......................................................................................... 181
13.3 利用 MFT 规划导弹试验 ....................................................................................... 183
13.3.1 载入场景 .......................................................................................................... 183
13.3.2 打开 STK/Analyzer .......................................................................................... 184
13.3.3 影响雷达跟踪时间的因素 .............................................................................. 185
13.3.4 最优试验安排 .................................................................................................. 192
13.4 利用 IFT 评估末段杀伤概率 ................................................................................. 195
13.4.1 载入场景 .......................................................................................................... 196
目录
13.4.2 打开 STK/Analyzer .......................................................................................... 197
13.4.3 作战管理系统时间延迟影响 .......................................................................... 198
13.4.4 蒙特卡罗仿真 .................................................................................................. 204
13.5 利用 MFT & IFT 分析受保护区域 ........................................................................ 209
13.5.1 载入场景 .......................................................................................................... 210
13.5.2 设置目标位置网格 .......................................................................................... 211
13.5.3 打开 STK/Analyzer .......................................................................................... 212
13.5.4 设置拦截事件 .................................................................................................. 213
13.5.5 使用 Analyzer 宏 ............................................................................................. 220
13.5.6 其它注意事项 .................................................................................................. 224
14 Analyzer 使用方法 .......................................................................................................... 226
14.1 卫星覆盖能力分析 ................................................................................................. 226
14.1.1 载入场景 .......................................................................................................... 227
14.1.2 打开 STK/Analyzer .......................................................................................... 227
14.1.3 计算卫星的覆盖能力 ...................................................................................... 228
14.1.4 轨道倾角对覆盖能力的影响 .......................................................................... 230
14.1.5 RAAN 对覆盖能力的影响 ............................................................................... 234
14.1.6 高度对覆盖能力的影响 .................................................................................. 236
14.1.7 轨道倾角和高度相互间的影响 ...................................................................... 239
14.1.8 传感器对覆盖能力的影响 .............................................................................. 240
14.1.9 最优化传感器参数 .......................................................................................... 245
14.2 卫星发射机参数对覆盖能力的影响 ..................................................................... 247
14.2.1 载入场景 .......................................................................................................... 248
14.2.2 打开 STK/Analyzer .......................................................................................... 249
14.2.3 计算覆盖统计数据 .......................................................................................... 250
14.2.4 功率对覆盖的影响 .......................................................................................... 251
14.2.5 频率对覆盖的影响 .......................................................................................... 254
14.2.6 数据传输速率对覆盖的影响 .......................................................................... 256
14.2.7 功率及频率是否相互影响？ .......................................................................... 257
14.2.8 最优发射机参数 .............................................................................................. 259
15 Astrogator使用方法 ....................................................................................................... 262
15.1 最优真近点角 ......................................................................................................... 262
15.2 发射错误 ................................................................................................................. 266
15.3 飞向月球 ................................................................................................................. 271
附录 1 Matlab 与 STK 互连 ............................................................................................. 277
附录 2 STK 图像转换器工作流程 .................................................................................. 282
附录 3 STK 地形转换器工作流程 .................................................................................. 283
附录 4 视线的计算 ........................................................................................................... 284
附录 5 常用的 STK 指令 ................................................................................................. 287
附录 5 NORAD 双行轨道根数 ........................................................................................ 289
Equation Chapter 1 Section 1
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