基于STK的卫星轨道预报
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性,平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益,请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间:9:00-18:30)。
《航天器操作与控制试验》综合作业
卫星轨道预报
姓名:王备
学号:38151312
院系:宇航学院
二〇一〇年十一月
一、实验题目:卫星轨道预报
二、实验目的
1.学会STK(Satellite Tool Kit)软件的使用,掌握STK的基本操作;
2.学会使用STK仿真,并实现卫星的轨道预报,重点掌握HPOP高精度轨道预
报和LOP长期轨道预报。
三、实验内容
(一)、HPOP高精度轨道预报
1. 建立两颗卫星HPOP1与HPOP2;
2. 设置HPOP1考虑大气阻力,而HPOP2不考虑,其他参数相同;
3. 用HPOP高精度轨道预报器生成轨道;
4. 动画显示,观察两颗卫星轨道的不同;
5. 生成多种类型的卫星轨道数据;
6. 计算卫星轨道寿命。
(二)、LOP长期轨道预报
1. 建立两颗卫星LOP1与LOP2;
2. 设置LOP1考虑大气阻力,而LOP2不考虑,其他参数相同;
3. 用HPOP高精度轨道预报器生成轨道;
4. 生成多种类型的卫星轨道数据,观察两颗卫星轨道的不同。
四、实验过程描述
(一)、HPOP高精度轨道预报
1.建立新的场景将其命名为BUAA_HPOP。
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
Start Time 1 Jan 2010 00:00:00.00
Stop Time 1 Jan 2010 04:00:00.00
Epoch 1 Jan 2010 00:00:00.00
4.选择Animation栏输入如下内容:
区域值
Start Time 1 Jan 2010 00:00:00.00
Stop Time 1 Jan 2010 04:00:00.00
Time Step 60 seconds
Refresh Delta Change to High Speed
5.在Units栏输入如下设置:
6.完成后,点击确定,从File菜单中选择Save As…,保存场景为
BUAA_HPOP.sc。
7.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Orbit栏,选择HPOP Propagator。
8.点击Semimajor Axis右侧的下拉菜单,改变为Period。设置为95 min。
9.点击Force Models…按钮,确认HPOP Force Model 窗口中所有参数均被
选用。
Drag Use - ON
Cd - 3.0
Atm Density Model - Harris-Priester
Average F10.7 - 65.0
Area/Mass Ratio - 200.0m2/kg
Solar Radiation Pressure Use - ON
Cp - 2.0
Area/Mass Ratio - 200.0m2/kg
中的确定按钮,生成卫星轨道。
11.下面打开HPOP1卫星的Graphics Properties 窗口,改变卫星的Marker
Style为Star,点击确定。
12.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Marker Style为Circle,点击确定。
13.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
接近时间周期结束时,暂停动画,放大窗口到卫星所在区域进行观察(如图1、图2所示)
图 1 接近周期结束时的2维图像
图 2 接近周期结束时的3维图像
14.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
Classical Orbit Elements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。
15.生成每颗卫星的LLA Position(经纬度高度位置)报告。比较两颗卫星之
间位置数据的差异。
16.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。
17.选中Altitude格式,点击Properties按钮,在Content栏,选择Time XY
作为Graph Type。打开LLA State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。
18.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。观察整个时间周期内两颗卫星高度的差异。关闭图表和STK Graph Tool 窗口。
19.同时选中两颗卫星,点击鼠标右键,在快捷菜单中选择Strip Chart。
20.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。
21.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。
22.在浏览窗口,选中HPOP卫星,然后从Tools菜单Lifetime。
23.在Lifetime 窗口,输入下列数值:
显示轨道衰退日期和轨道圈数。
25.点击确定关闭Lifetime 窗口。
(二)、LOP长期轨道预报
1.建立新的场景将其命名为BUAA_LOP。
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
Start Time 1 Jan 2010 00:00:00.00
Stop Time 1 Jan 2011 00:00:00.00
Epoch 1 Jan 2010 00:00:00.00
4.选择Animation栏输入如下内容: