基于STK的Connect模块设计与应用

卫星工具软件（STK）是广泛用于航天工程全过程的先进卫星系统分析软件,具有准确的仿真能力,但在实际应用中经常遇到STK与应用程序的集成问题。介绍了利用STK/Connect模块实现STK与VC集成的方法,并通过一个通信卫星链路的应用实例详细说明了两者联合编程的步骤。两者的集成有效地利用了STK准确的仿真能力与VC高效的数据分析能力,提高了仿真分析系统开发的灵活性。     

航天任务执行可视化管理系统设计与仿真

航天任务执行可视化管理系统可以通过管理航天资源的静态属性信息和任务执行过程中产生的动态执行信息,实现对任务的执行过程进行动态可视化展现,为航天任务的管理提供辅助支持。文中提出了一种实现航天任务执行可视化管理系统的方案(VC+STK/Connect模块),并介绍了STK/Connect模块的相关功能。先对系统的结构进行设计,然后详细设计并实现了系统的功能。最后选取适当场景、设置航天资源及相应的航天任务对系统进行仿真验证,系统达到了良好的运行效果,具有一定的应用价值。     

航天任务执行可视化管理系统设计与仿真

航天任务执行可视化管理系统可以通过管理航天资源的静态属性信息和任务执行过程中产生的动态执行信息,实现对任务的执行过程进行动态可视化展现,为航天任务的管理提供辅助支持.提出了一种实现航天任务执行可视化管理系统的方案(VC+STK/Connect模块),并介绍了STK/Connect模块的相关功能.先对系统的结构进行设计,然后详细设计并实现了系统的功能.最后选取适当场景、设置航天资源及相应的航天任务对系统进行仿真验证,系统达到了良好的运行效果,具有一定的应用价值.     

利用VC与STK设计实现飞行器航迹数字可视化仿真

卫星工具软件（STK）是先进的可视化分析软件,可获得易于理解的分析结果以辅助决策,但STK频繁与应用程序交互却显得比较繁琐。本文介绍了利用Connect模块设计VC与STK交互类,用以完成VC与STK的集成。并将其应用于飞行器航迹数字可视化仿真中。     

STK在卫星轨道机动仿真中的应用

本文在研究和分析卫星轨道机动原理的基础上,针对卫星执行特殊任务的需求,对卫星飞行轨道进行了分析与控制,使其能够根据需求进入目标轨道完成指定的任务,并利用STK分析模块提供的数据信息,进行了卫星变轨仿真的设计与实现,为未来空间机动平台应用能力的进一步研究提供数据支持。     

基于STK的卫星飞行轨迹仿真技术

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

空间“引力红移”实验研究

通过分析、讨论了在我国开展地面站原子钟与空间原子钟相比对精密测量引力红移的技术方案,并利用STK卫星仿真软件对卫星轨道参数进行了仿真设计。     

STK在GPS系统的仿真研究

本文对卫星的GPS原理进行了透彻的分析,并在此基础上通过STK分析模块提供的仿真数据信息,对卫星进行了系统仿真,为未来空间机动平台作战能力的进一步理论研究提供了数据支持。     

STK及其在通信卫星链路仿真中的应用

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

基于STK／Matlab的GPS卫星可见性仿真分析

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

一种基于模型转换的GLONASS历书预报算法

通过对GLONASS历书预报算法的研究,提出了一种基于模型转换的GLONASS历书预报算法. 该算法采用最小二乘估计方法将一天内的GLONASS卫星精密轨道数据拟合成一组轨道根数,采用建立的历书转换模型将该组轨道根数转换成GLONASS历书参数. 采用STK(satellite tool kit)软件产生的精密轨道数据对该算法进行了验证. 同时将该算法应用于GLONASS导航信号模拟器并用JAVAD 112T商用接收机进行长时间的实测. 结果表明,该算法简便、有效且准确度高,完全满足导航用户对历书预报精度的需求.      

柴油机各缸供油量不均匀调节ECU硬件在环仿真研究

研究ECU硬件在环柴油机供油量不均匀性控制的仿真问题,基于Matlab/Simulink/RTW及dSPACE系统建立了柴油机供油量不均匀调节ECU硬件在环仿真系统,在Matlab/Simulink中用部分MAP法建立了一个四缸柴油机模型,利用该系统进行了不均匀性油量调节试验.结果表明,采用硬件在环仿真可以方便快捷地对控制系统进行测试,可以通过改变单缸供油量改善柴油机的工作不均匀性.该方法为ECU的测试提供了一种新的手段.     

动态卫星网络性能评估

为评估动态卫星网络性能,对现有卫星星座系统的设计和评估方法进行了研究。提出了使用网络最大流问题对动态卫星网络流量进行评估的方法。利用STK进行仿真,求得动态卫星网络的系统覆盖率、卫星对地仰角特性、系统间各节点建链时刻表。使用分段函数将动态卫星网络转化为网络多个状态的组合以求解网络的最大流。结果表明:网络最大流问题可有效评估动态卫星网络传输性能,动态卫星网络传输性能比单层卫星网络的传输性能高30倍以上。     

多星座GNSS卫星轨道模型简化方法研究

为提高多星座GNSS卫星轨道模型的可视化效率,从卫星椭圆轨道的近似,统一同一星座卫星轨道半长轴长度,基于K-means算法对升交点赤经数据进行聚类划分与重新赋值这3个方面对模型进行了简化,并进行了仿真计算. 仿真结果表明,该方法的采用显著减少了需要显示的轨道数量,减少了完成模型渲染所需的时间,提高了每秒显示帧数. 多星座GNSS卫星轨道模型的可视化效率得到明显提高.      

三轴稳定静止卫星赋形天线指向误差分析

对于静止轨道三轴稳定卫星,天线的指向精度是用户要求的重要指标.在卫星定点后处于工作姿态时,要求天线波束覆盖用户规定的地面区域,并满足规定的电性能指标.卫星的姿态、轨道、天线性能和总装等误差对赋形天线的指向精度均具有一定的影响.本文对影响赋形天线指向精度的各类误差的形成原因、误差数据的计算方法进行了逐项分析.研究了各类误差对赋形天线指向精度的影响,其中重点分析了姿态和轨道误差的影响,给出了相应的算法公式,并基于实际工程数据进行了算例仿真,得到卫星在正常和位保两种模式下赋形天线的指向误差数据.通过对比,仿真计算结果与卫星在轨天线方向图的实测结果具有一致性,证明了该分析思路和计算方法的有效性和正确性.     

低轨卫星移动性管理仿真平台研究及实现

针对当前低轨卫星通信系统在移动性管理仿真方面的空白,以铱星星座为参照,基于OPNET设计了一个低轨卫星移动性管理仿真平台.针对低轨卫星的运行特点,从工程实现的角度设计了一套基于接收信号强度测量的硬切换方案,包括星间切换和波束间切换的信令流程.仿真结果表明,该平台能够正确模拟低轨卫星通信系统的工作状态,在不同条件下对卫星通信和切换质量进行对比并输出相关数据参数,为低轨卫星通信系统的研究开发工作提供参考和指导.     

基于EA-SA的卫星初始轨道确定算法

卫星初始轨道的精度将直接影响到最终轨道的精度,因此为了提高卫星初始轨道计算精度,提出了一种基于进化算法(EA)和模拟退火算法(SA)的卫星初始轨道确定算法.介绍了该算法的Lambert定理形式,阐述了该算法的实现步骤,并结合某次卫星定轨实际情况验证了该算法的可行性和有效性.实践证明,该算法具有较强的局部和全局搜索能力,其定轨精度比目前常用的定轨算法高,具有较好的工程适用性.     

北斗卫星整网集中式自主定轨算法研究

由于分布式定轨算法只能得到局部次优解,为进一步提升北斗卫星自主导航算法精度,对北斗卫星整网 集中式定轨算法在轨实现方法进行研究。设计了基于推广卡尔曼滤波算法的整网集中式定轨算法及其在轨实 现流程,并利用北斗卫星上的龙芯1E300 处理器对算法精度及工程可行性进行了评估。仿真结果表明,整网集 中式算法精度优于分布式导航算法。且通过在龙芯1E300 处理器上仿真验证可知,集中式导航算法已具备星 上使用条件。     

卫星姿态对JASON-2卫星精密定轨影响分析

针对因姿态不稳定性对轨道的影响而难以评估的问题, 详细讨论了卫星的姿态模型, 推导了卫星姿态变化对观测值影响的解析表达式。模拟试验结果表明, 随着姿态不稳定性加剧, 轨道精度随之急剧下降, 另一方面姿态不稳定会随坐标轴不同而对轨道精度产生不同影响。为获得高精度的卫星轨道, 需要卫星姿态稳定性满足一定的要求, 尤其是相位中心偏大的坐标轴方向, 以JASON-2为例, 姿态在轴向变化必须稳定在2°内。基于JASON-2实测姿态计算表明, 该卫星姿态稳定性处在1°左右, 对轨道精度影响为0.036 m。该模拟实验方法为评估姿态稳定性对卫星精密轨道的影响提供了有效的方法。