基于STK的卫星实时视景仿真系统设计
STKX和QT技术集成在卫星视景仿真的应用
普通人员来说 , 操作不便 、 难 以掌握 、 应用范 围受限 。为克服这些缺 陷, 通过 S TK X组件 技术和 QT技术 集成 , 对S T K进 行必
要功能屏蔽 , 建立 友好 的中文人机交界面 , 实现卫星视景仿真 。首先介绍 了 S T KX组件技术 , 然后根据 集成设计 仿真 系统 , 最 后进行 了仿真验证 。其技术研究也 可应用在我 国正在发展 的航天器任务模 拟系统上。 关键词 : S TKX; QT; 视景仿真 ; 可视化
Байду номын сангаас
t o ma s t e r . To o v e r c o me t h e s e d e f e c t s , t h r o u g h t h e S TKX c o mp o n e n t t e c h n o l o g y a n d QT t e c h n o l o g y i n t e g r a t i o n , s h i e l d i n g
Fi r s t t h e p a p e r i n t r o d u c e s S TKX c o mp o n e n t t e c h n o l o g y, t h e n d e s i g n s s i mu l a t i o n s y s t e m a c c o r d i n g t o t h e i n t e g r a t i o n, f i — n a l l y, ma k e s t h e s i mu l a t i o n a n d v a l i d a t i o n . I t s t e c h n o l o g y c a n a l s o b e u s e d i n Ch i n e s e d e v e l o p i n g s p a c e c r a f t mi s s i o n a c t i v i —
基于STK的新一代北斗导航卫星可见性仿真分析
能, 对 新一代 北 斗导航 卫 星和 有 关地 面站 , 构 建仿 真场 景 , 对 星地 、 星 星之 间 的 可见 时 间、 波束角 , 以
及距 离等性 能指 标进 行分 析 和仿 真 , 得 出 了高精 度 的可 见弧 段 与 波束 角 , 为 卫 星观 测及 有 关试 验 工
程提 供 实 际参 考和应 用价 值 。
s c e n a r i o w a s b u i l t f o r t h e Ne w— G e n e r a t i o n B e i d o u Na v i g a t i o n S a t e l l i t e a n d a s s o c i a t e d g r o u n d s t a t i o n s 。i n w h i c h t h e v i s i b l e t i me ,b e a m a n g l e s ,d i s t a n c e,a n d o t h e r p e f r o r ma n c e i n d i c a t o r s o f s a t e l l i t e — g r o u n d a n d
Ab s t r a c t : An a l y s i s o f V i s i b i l i t y t o s a t e l l i t e s i s a p r e r e q u i s i t e o f s a t e l l i t e s o b s e r v a t i o n .F o r s a t e l l i t e i n—
第2 5卷 第 1 5期
V0 1 . 2 5 No . 1 5
电子设计 工ห้องสมุดไป่ตู้程
基于STK引擎的星载遥感器对地观测仿真软件设计
基于STK引擎的星载遥感器对地观测仿真软件设计作者:李遂贤张晓来源:《电子技术与软件工程》2016年第09期【关键词】STK(Satellite Tool Kit)软件二次开发卫星可见分析姿态仿真1 引言在开发卫星在轨仿真的软件项目时,开发团队不仅要对卫星本身作详尽仿真,而且需要完整地掌握航天领域的其它高级专业知识和天体运动的理论知识,同时在软件可视化仿真方面也面临着巨大的挑战。
STK的全称是Satellite Tool Kit(卫星仿真工具包),是由美国AGI公司开发,是航空航天领域一个功能强大的大型仿真平台,并且随着其版本变化其功能得到不断地增强和扩展。
目前为止,STK航天工业领域中仍然是处于领先地位卫星系统分析软件,利用它可以快速方便地分析航天任务中各种错综复杂的情况,并能以形象直观的三维场景真实地再现空间目标整个寿命周期的运行情况。
但STK软件自成体系,和其它软件交互数据、软件界面的灵活性往往不能适合项目需求。
从国内近年发表的航空航天领域关于STK二次开发仿真软件设计的文献看,多注重于STK功能实现本身,关于二次开发软件设计实现的内容较少,并且局限于VC6.0和Matlab开发环境,虽然可以查阅STK的英文帮助文档,但难以在短时间对STK的二次开发有较为全面的理解和快速高效开发。
在自主开发的软件中嵌入STK,把STK作为卫星在轨仿真的计算引擎和三维可视化引擎,是一个可行的技术途径。
本文以介绍VS2008为开发平台,介绍利用STK二次开发实现卫星在轨可视化仿真软件的实现方法,在此基础上,给出了在轨卫星的可见性分析和姿态仿真的软件设计方法和仿真软件的运行结果。
2 STK二次开发仿真技术基础2.1 通过STK二次开发实现仿真任务的技术选用通过STK可以实现的任务可以分为五类,分别为自动化重复性任务、和其它程序集成、扩展AGI插件和用户接口定制、开发定制应用程序、实时数据处理。
2.1.1 实现自动化重复性任务可以利用HTML、Connect和STK Object建立链接STK功能组件的工具,或者用远程工具驱动STK,如按钮工具、COM接口、命令行或批处理文件向STK发送Connect命令也可实现自动化重复性任务。
基于LabVIEW与STK的卫星轨道预报可视化仿真平台设计
基于LabVIEW与STK的卫星轨道预报可视化仿真平台设计何思捷;杨磊;陈小前【摘要】A method of designing a satellite orbit prediction visualization platform based on a hardware-in-loop validated simulation system of small satellite is introduced. Satellite Tool Kit is an analysis software widely used in simulating orbit system for satellite, but STK can' t accomplish the relevant function that acquired by the hardware-in-loop validated simulation system mentioned. Based on this requirement, a method of using ActiveX technology in LabVIEW and STK/Connect module to interact the two kinds software is introduced. Through calling STK and u-sing Connect module in STK to obtain the relevant data, finally all the datas in need within a window synchronously can be displaied, which realized the connection between LabVIEW and STK , also accomplished the relevant function and has a applied value.%介绍了在小卫星半实物仿真系统的背景下一个卫星轨道预报可视化仿真平台的设计方法.卫星工具软件(STK)一般用于卫星轨道的可视化仿真中,但仅用STK软件无法满足该小卫星半实物仿真系统关于轨道节点的要求.基于此点,利用LabVIEW的ActiveX模块以及STK的Connect模块实现两种软件交互的方法,通过LabVIEW的ActiveX功能连接STK,利用Connect模块中的指令驱动STK产生卫星的相关数据,最终将有关数据返回至LabVIEW中并显示出来,实现了LabVIEW与STK的无缝连接,完成了卫星半实物仿真系统的相关功能,具有一定的应用价值.【期刊名称】《科学技术与工程》【年(卷),期】2011(011)023【总页数】6页(P5702-5706,5717)【关键词】卫星工具软件(SatelliteToolKit,STK);LabVIEW;ActiveX技术;Connect 模块【作者】何思捷;杨磊;陈小前【作者单位】国防科学与技术大学航天与材料工程学院,长沙410073;国防科学与技术大学航天与材料工程学院,长沙410073;国防科学与技术大学航天与材料工程学院,长沙410073【正文语种】中文【中图分类】TP391.9卫星的研制是一项复杂的系统工程,卫星本身的特殊性决定了从型号的可行性论证到最后正样的形成,开发过程必然要经历反复的分析调试、仿真验证。
基于STK的卫星星敏感器视场仿真研究
1 引 言
随着 星敏感器 技术 水平的不断提 高 , 敏感器在 卫星 的 星 无陀螺姿态 和角速率 确定 、 高卫星 机动 能力 、 提 自主导航 等
多方 面呈现 出 良好 的应 用前景 。但 是 由于 杂散 光 ( 阳光 、 太
的安装方 位需要结合卫 星的运行轨 道 、 星上其它 物体的安装 方位以及星敏感器本身 的性 能( 阳保护角 w ed o t r S n o s d o TK i lto o e Fil fS a e s r Ba e n S
Z A G Hu, O Y n -i H N i HA og j e
(ntueo pis n l t nc , hn s A ae yo cecs C eguScun6 0 0 ,C ia Is tt f t dEe r i C i e cdm f ine , h nd iha 12 9 hn ) i O ca co s e S
l h rh a hi t Otea i d cuayadteatu ee cec f t esrwlb eae .I i p - i t eer l ,S tt eac rc ttd f i yo a sno i edb d nt s a g ot tg h h tu n h i i f n sr l s h
第2卷 第7 8 期
文章编号 : 0 — 38 2 1 ) 7 0 8 — 4 1 6 94 (010 —03 0 0
计
算
机
仿
真
21 月 0 年7 1
基 于 S K 的 卫 星 星 敏 感 器 视 场 仿 真 研 究 T
・
张
辉 , 永杰 郝
( 中国科 学院光 电技术 研究所 , 四川 成都 6 0 0 ) 12 9 摘要 : 研究卫星无陀螺姿态稳定性优化控制 问题 , 针对在轨星敏感器可能会受到太 阳光 、 月光 、 地气光等杂散光 的干扰 , 从而 降低星敏感器姿态测量精度 以及有效姿态率等 。首先建立 了星敏感器视场遇杂散光的数学模型 。为解决上述 问题 , 出用 提 S tle ol i ( T ) a lt T o Kt S K 仿真 软件进行 了杂 散光进入星敏感器视 场的仿真 , 给出 了星 敏感器遇 杂散光 的时间段 、 e i 并 持续 时长
基于STK的GPS系统仿真
基于STK的GPS系统仿真作者:高春雷来源:《山东工业技术》2016年第20期摘要:本文通过 STK的星座仿真能力对 GPS 的轨道分布、地面站等进行了仿真建模,可直观理解GPS在空间的运行。
在此基础上通过分配其属性约束,可对 GPS 在特定点的可见性和覆盖性等进行了分析。
关键词:STK 软件;GPS系统;仿真DOI:10.16640/ki.37-1222/t.2016.20.118STK(Satellite Tool Kit,卫星仿真工具包)是由美国的 AGI 公司开发的一款先进的专业卫星分析工具软件。
通过其强大的分析能力可对地面和空间目标进行快速方便的仿真与分析。
本文通过 STK 强大的星座仿真能力对 GPS 的轨道分布、地面站等进行了仿真建模。
在此基础上通过 STK 的对应模块进行的仿真分析,可直接获得易于理解的图表和文本形式的分析结果。
1 GPS 轨道参数GPS 卫星围绕地球轨道运行,它的瞬时位置可以通过卫星的轨道参数确定,然后将轨道参数通过导航电文的形式向外发送,用户接收机接收到这些轨道参数后,就可以自行解算出卫星的瞬时位置。
对 GPS 卫星星座的仿真的关键就是确定 GPS 卫星的六个轨道参数,即开普勒轨道参数,这个六轨道参数分别是:—升交点赤经,即地球赤道面上,升交点与春分点之间的地心夹角。
其中升交点是指当卫星由南向北运行时轨道与地球赤道面的交点;w—近地点角,即轨道平面上,升交点与近地点之间的地心夹角;i —轨道倾角,即卫星轨道面与地球赤道面之间的夹角;f —真近点角,即轨道平面上,卫星与近地点之间的地心角距;a —轨道椭圆的长半轴;e —轨道椭圆的偏心率。
2 星座仿真STK 软件是使用面向对象的体系结构,其最高级别的子对象就是场景(Scenario)。
场景就相当于一个容器,它包含其他具有某种相互关系的子对象。
利用 STK 软件可以方便地建立仿真场景,并且可以直观地将各种物体导入场景中。
STK软件在卫星系统中的仿真应用
(2)单调递增行键/时序数据。尽量避免时间戳或者(e.g. 1, 2, 3)这样的 key,它与 Hbase 的 Region 管理有关,使用了单调 递增或者时序的 key 时,由于顺序的 key 会将本没有顺序的数 据变得有顺序,最终能够将负载压在一台机器上。
(5)尽量最小化行和列的大小。定位一个单元,需要行,列
名和时间戳。Hbase 采用一个索引用来方便值的随机访问,但 是访问一个单元的坐标要是太大的话,会占用很大的内存,这 个索引会被用尽,可以设置一个更大的块大小,更小的列名, 并且设置压缩属性。
3 结语
本文首先介绍了 Hbase 整体的处理流程,然后有针对性 的介绍了 HBASE 的数据模型和存储模型,并结合 Hbase 的强 一致性、水平伸缩、支持范围查询等特性,全面介绍了 Hbase 数 据模型中 RowKey 设计的要点,包括列族/属性长度、单调递增 行键/时序数据、行键长度、字节模式、最小化行和列的大小等 等。
(3) 行键长度行键短到可读即可,这样对获取数据有用 (e.g.,Get vs.Scan)短键对访问数据无用,并不比长键对 get/scan 更好。
(4)字节模式。long 类型有 8 字节。 8 字节内可以保存 无符号数字到 18,446,744,073,709,551,615。如果用字符串保 存,假设一个字节一个字符,需要将近 3 倍的字节数。
2016 年第 11 期 (总第 167 期)
基于STK的北斗卫星导航系统仿真与分析
南京信息工程大学遥控遥测技术题目:基于STK的北斗卫星导航系统仿真与分析姓名:学号:专业:电子信息工程院系:电子与信息工程学院指导老师:二0 年月日基于STK的北斗卫星导航系统仿真与分析摘要利用卫星仿真工具包STK,结合国外全球导航系统的技术经验和北斗卫星导航系统目前公布的技术资料,对北斗卫星导航系统的星座设计、定位精度等方面进行了详细的仿真与分析。
STK逼真的图形显示使得北斗卫星导航系统的星座仿真具有良好的可视化效果,通过对定位精度的分析,结果表明北斗卫星导航系统是一种全球构架下并具有优良区域定位性能的卫星导航系统,能为用户提供高精度的导航定位服务。
所做工作为北斗卫星导航系统的建设与应用提供了一定的参考意义。
关键词:北斗卫星导航系统;卫星仿真工具包;星座设计;精度因子1 引言北斗卫星导航系统是中国正在实施的自主发展、独立运行的全球卫星导航系统。
系统建设目标是:建成独立自主、开放兼容、技术先进、稳定可靠的覆盖全球的北斗卫星导航系统,促进卫星导航产业链形成,形成完善的国家卫星导航应用产业支撑、推广和保障体系,推动卫星导航在国民经济社会各行业的广泛应用。
目前,我国北斗卫星导航系统正处于星座组网建设阶段,根据系统建设总体规划,2012年左右,系统将首先具备覆盖亚太地区的定位、导航和授时以及短报文通信服务能力;2020年左右,建成覆盖全球的北斗卫星导航系统。
因此,对系统进行模拟仿真是我们开展后续工作的前提。
鉴于上述背景,本文借助国际著名的仿真分析平台Satellite Tool Kit(以下简称STK)对北斗卫星导航系统的星座设计、卫星可见性及定位精度等方面进行详细的仿真和分析。
2 星座设计及仿真目前世界主要卫星导航系统均采用Walk- er星座布局。
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,记为Walker T/P/F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)。
基于LabVIEW与STK的卫星轨道预报可视化仿真平台设计
了一种 卫星 轨道预 报 可 视 化仿 真 平 台 , 平 台 依托 该 由美 国 国家 仪 器 公 司 推 出 的 一 种 虚 拟 仪 器 软 件 开
发工具 Lb I W( a oa r V r a Is u e t ni a V E L brt y iu lnt m n E g o t r —
决 策者 更直 观 、 更形 象 的理解 。
在 诸多 的可视 化 分 析软 件 中 , 国 A I 司 开 美 G公
发 的卫 星 工 具 软件 S K( a lt t lk ) 航 天工 T st le o i 是 ei o t 业 领先 的商业 化分 析 软 件 , 可 提 供逼 真 的 二 维 和 它
研 究背 景 是 一 颗 工 程 小 卫 星 的半 实 物 仿 真 系 统 , 系统囊 括 了卫 星 本 体 系统 、 该 星务 系统 、 以及 地 面站 系统 的半 实物 仿 真 。其 中 , 面 站 系 统半 实 物 地
仿 真 的一 个 重 要 环 节 是 卫 星 的轨 道 预 报 可 视 化 仿
通信作 者简介 : 陈小前 (9 5 ) , 17 一 男 湖南双峰人 , 教授 , 方向 : 研究
飞行器总体设计技术 。
2 3期
何 思 捷 , : 于 L b IW 与 S K 的卫 星 轨 道 预 报 可 视 化 仿 真 平 台设 计 等 基 aV E T
卫星工具软件( aei ol i S K) St leT o K t T lt ,
L b IW aV E
A te c vX技术 i
C net onc 模块
中 图法 分类号
T3 1 ; P9 . 9
文献标志码
A
卫 星 的研 制是一 项 复 杂 的系 统 工程 , 星本 身 卫
基于STK的卫星通信视景仿真
t e rc mmun c to i k r c o ls d ba e n t e a a y i fc mmu ia in r gme o h i o ia in ln sa e a c mp ihe s d o h n l sso o n c to e i f MI T LS AR y t m. Th e i n o o sel to s i c o s se e d sg fc n t l in s a c mpl h d b s ti g u mahe tc l a i e y e tn p s t maia mo e ;t e d sg ft e ln s i ufle y a o tn h t o so i rv n d l h e i o h i k s f l l d b d p i g t e me h d ftme d i g;t e r l— n i i h ee v n a a a e ati e y t e smu ai n o y t m fmi tr a el e a td t r tan d b h i lto fs se o l a s tli s。whih i e lz d b iy t c S r a ie y
与 实现 . 过建 立数 学模 型 , 通 完成 了星座 设 计 ; 用 时 间驱 动机 制 , 采 完成 了链路 设 计 . 利
用 S K软件 和 面 向对 象语 言对 系统进行 了仿 真 , 出 了相 关数 据报告 . T 得
关 键 词: 星座 设 计 ; 链路 设 计 ;T SK
中图分 类号 : N 1 T 91
文章 编 号 :0 3—15 (0 7)5— 0 5—0 10 2 1 20 0 0 2 4
基 于 S K 的 卫 星 通 信 视 景 仿 真 T
STK及其在卫星系统仿真中的应用
序号 1 起始时间 1 Jun 2003 12: 00: 33. 23 1 Jun 2003 13: 36: 41. 83 1 Jun 2003 15: 12: 41. 50 1 Jun 2003 16: 48: 59. 91 2 Jun 2003 09: 14: 02. 28 2 Jun 2003 10: 48: 52. 15 平均间隔 合计 停止时间 1 Jun 2003 12: 10: 27. 09 1 Jun 2003 13: 46: 31. 27 1 Jun 2003 15: 22: 30. 54 1 Jun 2003 16: 57: 14. 28 2 Jun 2003 09: 22: 30. 16 2 Jun 2003 10: 58: 45. 30 561. 290 3367. 742 593. 152 507. 876 494. 375 589. 041 589. 439 间隔 / s 593. 859
2007 年第 33 卷第 4 期
无线电通信技术
45
遥感器分析, 遥感器可以附加在任何空基或地 基对象上, 用于可见性分析的精确计算。遥感器覆 盖区域的变化动态地显示在二维地图窗口, 包括多 种遥感器类型( 复杂圆弧、 半功率、 矩形、 扫摆、 用户 定义 ) 。 姿态分析, STK 提供标准姿态定义 , 或从外部输 入姿态文件( 标准四元数姿态文件) , 为计算姿态运 动对其他参数的影响提供多种分析手段。 可视化的计算结果, 分别以不同的投影方式和 坐标系显示。可以向前、 向后或实时地显示任务场 景的动态变化: 空基或地基对象的位置、 遥感器覆盖 区域、 可见情况、 光照条件、 恒星/ 行星位置, 可将结 果保存为 BMP 位图或 AVI 动画。 全面的数据报告, STK 提供全面的图表和文字 报告总结关键信息, 包含上百种数据, 用户可以为一 个对象或一组对象定制图表和报告。所有报告均以 工业标准格式输出 , 可以输出到常用的电子制表软 件中。
基于STK的GPS系统仿真
基于STK的GPS系统仿真本文通过STK的星座仿真能力对GPS 的轨道分布、地面站等进行了仿真建模,可直观理解GPS在空间的运行。
在此基础上通过分配其属性约束,可对GPS 在特定点的可见性和覆盖性等进行了分析。
标签:STK 软件;GPS系统;仿真STK(Satellite Tool Kit,卫星仿真工具包)是由美国的AGI 公司开发的一款先进的专业卫星分析工具软件。
通过其强大的分析能力可对地面和空间目标进行快速方便的仿真与分析。
本文通过STK 强大的星座仿真能力对GPS 的轨道分布、地面站等进行了仿真建模。
在此基础上通过STK 的对应模块进行的仿真分析,可直接获得易于理解的图表和文本形式的分析结果。
1 GPS 轨道参数GPS 卫星围绕地球轨道运行,它的瞬时位置可以通过卫星的轨道参数确定,然后将轨道参数通过导航电文的形式向外发送,用户接收机接收到这些轨道参数后,就可以自行解算出卫星的瞬时位置。
对GPS 卫星星座的仿真的关键就是确定GPS 卫星的六个轨道参数,即开普勒轨道参数,这个六轨道参数分别是:—升交点赤经,即地球赤道面上,升交点与春分点之间的地心夹角。
其中升交点是指当卫星由南向北运行时轨道与地球赤道面的交点;w—近地点角,即轨道平面上,升交点与近地点之间的地心夹角;i —轨道倾角,即卫星轨道面与地球赤道面之间的夹角;f —真近点角,即轨道平面上,卫星与近地点之间的地心角距;a —轨道椭圆的长半轴;e —轨道椭圆的偏心率。
2 星座仿真STK 软件是使用面向对象的体系结构,其最高级别的子对象就是场景(Scenario)。
场景就相当于一个容器,它包含其他具有某种相互关系的子对象。
利用STK 软件可以方便地建立仿真场景,并且可以直观地将各种物体导入场景中。
建立卫星星座仿真场景,我们有三种方法。
第一种方法是直接利用STK 软件中的卫星星历数据库来加载我们所需要的卫星星座数据;第二种方法是利用Orbit Wizard(轨道向导)这个功能,直接在里面设置卫星轨道的参数并且生成卫星对象;最后一种方法是用2行星历数据格式进行导入。
基于STK的卫星入轨主动段仿真显示设计
a n d t r a c k h o p p i n g d a t a re a e l i mi n a t e d , he t S i m T o o l K i t( S T K ) c o mma n d i s u s e d t o u p at d e l a u n c h v e ic h l e p o s i i t o n , t h e h u n c h v e h i c 1 e mo d e l ’ s a c i t o n i s s e t , a n d t h e v i s u a l s i mu l a i t o n o f t r a j e c t o r y d a a t nd a l a u n c h a c t i o n s c h e d u l e i s r e a l i z e d . T h i s p a p e r s t u d i e s he t c o r e
t r a c k
,
i f r s t — s t a g e s e p a r a i t o n a n d s p a c e v e h i c l e s e p a r a t i o n , h a s a g r e a t e f o r t t o i m p r o v e t h e na a l y s i s a n d is v u l a s i mu l a i t o n o f t r a j e c t o y r d a a t . K e y w o r d s : b o o s t p h s a e s i mu l a t i o n ; S T K; t r a j e c t o y r d a a t e x a m i n e ; s a t e l l i t e h nc u h i n g
基于STK的新一代北斗导航卫星可见性仿真分析
基于STK的新一代北斗导航卫星可见性仿真分析张柯;白燕【摘要】Analysis of Visibility to satellites is a prerequisite of satellites observation. For satellite in-orbit test mission, based on the capabilities of data simulation and analysis of STK, the simulation scenario was built for the New-Generation Beidou Navigation Satellite and associated ground stations, in which the visible time, beam angles, distance, and other performance indicators of satellite-ground and inter-satellite are analyzed and simulated. The visible time and beam angle are obtained with high accuracy. It's significant to provide satellites observation and related test projects with practical reference and application value.%卫星可见性分析是观测卫星的首要条件.针对卫星在轨试验任务,基于STK数据仿真、分析功能,对新一代北斗导航卫星和有关地面站,构建仿真场景,对星地、星星之间的可见时间、波束角,以及距离等性能指标进行分析和仿真,得出了高精度的可见弧段与波束角,为卫星观测及有关试验工程提供实际参考和应用价值.【期刊名称】《电子设计工程》【年(卷),期】2017(025)015【总页数】6页(P153-157,161)【关键词】STK软件;新一代北斗导航卫星;时间;轨道;可见性分析【作者】张柯;白燕【作者单位】中国科学院大学北京 100039;中国科学院国家授时中心陕西西安710600;中科院精密导航定位与定时技术重点实验室陕西西安 710600;中国科学院大学北京 100039;中国科学院国家授时中心陕西西安 710600;中科院精密导航定位与定时技术重点实验室陕西西安 710600【正文语种】中文【中图分类】TN96新一代的北斗导航卫星从2015年3月30发射的第一颗IGSO开始,到目前已发射四颗,其余三颗中,一颗IGSO,两颗MEO。
基于STK的北斗卫星导航系统仿真与分析
基于STK的北斗卫星导航系统仿真与分析作者:王欣蕊来源:《企业科技与发展》2018年第03期【摘要】利用卫星仿真工具包STK,结合国外全球导航系统的技术经验和北斗卫星导航系统目前公布的技术资料,对北斗卫星导航系统的星座设计、卫星可见性、定位精度等方面进行了详细的仿真与分析。
STK逼真的图形显示提高了北斗卫星导航系统中星座仿真的可视化成效,通过分析卫星可见性及定位精度,能够得出北斗卫星导航系统是一种区域定位性能较佳的卫星导航系统,它可以让用户体验到更为精确的定位导航服务。
【关键词】北斗卫星导航系统;卫星仿真工具包;星座设计;精度因子;卫星可见性【中图分类号】P228 【文献标识码】A 【文章编号】1674-0688(2018)03-0079-020 前言北斗卫星导航系统(Beidou navigation satellite,BDS),是我国自主研发的一款完全独立运行的全球卫星导航系统。
建成技术先进、开放兼容、自主独立且具有极高稳定性的全球覆盖的导航系统,进而形成卫星导航产业链,促使国家卫星导航产业保障、支持及推广体系的进一步完善,加快国民经济社会各行各业中卫星导航的普及,这是这一系统的建设总目标[1]。
现如今,我国BDS系统还处在建设星座组网的阶段,据系统建设所制定的规划,该系统于2012年左右就将完成对亚太地区导航、定位、授时等服务能力的覆盖;到了2020年,BDS 系统将实现全球覆盖。
为此,我们展开后续工作的一项重要前提就是对系统进行模拟仿真。
基于以上情况,本文通过运用著名仿真分析平台STK(全称Satellite Tool Kit)来详细地仿真与分析BDS系统的星座设计、卫星可见性与定位精度等。
1 星座设计及仿真现阶段,Walker星座是世界上卫星导航系统布局时常选用的。
Walker星座是圆形轨道,是由一组在相同轨道倾角与周期运行的圆轨道卫星组成,记作Walker T/P/F所有轨道上面的卫星等间距分布均匀,每个轨道面之间的升交点经度间距呈相同角度分布均匀,为此T=s乘以p,即同轨道面的卫星个数乘以轨道面个数=卫星数量。
基于STK的完整北斗卫星导航系统仿真分析
基于STK的完整北斗卫星导航系统仿真分析基于STK的完整北斗卫星导航系统仿真分析[摘要]基于北斗卫星导航系统的空间信号接口控制文件提供的卫星轨道参数,利用STK软件建立完整的北斗卫星导航系统的星座。
分别模拟在北京、三亚、赫尔辛基、华盛顿、堪培拉建立地面站,分析完整的北斗系统在以上五个城市在可见卫星数、GDOP值和导航精度上的差异。
[关键字]北斗STK 全球卫星导航系统仿真0引言我国的北斗卫星导航系统(BDS)是继美国的GPS、俄罗斯的GLONASS 之后第三个进入正式商用服务的全球卫星导航系统,加上欧盟正在建设的GALILEO系统,构建了当前全球四大卫星导航系统的格局。
北斗卫星导航系统作为我国自主研制的卫星导航系统,历经二十年的发展,正在逐渐走向成熟。
2012年12月27日,中国卫星导航系统管理办公室公布了北斗系统的空间信号接口控制文件,北斗系统开始正式为中国及周边地区提供导航、定位和授时服务,同时北斗系统还具有独有的短报文通信功能[1]。
北斗卫星导航系统的投入运行,使我国摆脱了对GPS系统的严重依赖,为国民经济建设和国防安全提供了又一有力的保障。
目前北斗卫星导航系统在轨工作的卫星有14颗,其中5颗地球静止轨道卫星(GEO)、5颗倾斜地球同步轨道(IGSO)卫星和4颗中圆地球轨道(MEO)卫星[1]。
未来完整的北斗卫星将由35颗卫星组成,预计在2020年左右全面建成,届时可以为全球用户提供导航、定位、授时和短报文通信服务。
为了充分研究完整的北斗卫星导航系统在全球的导航性能,本文利用STK 软件的卫星模拟分析功能,根据已经公布的北斗导航卫星的轨道参数,对未来完整的北斗卫星导航系统进行仿真分析。
分别在我国的北京和三亚、芬兰首都赫尔辛基、美国华盛顿、澳大利亚堪培拉设置地面站。
这几个城市基本涵盖了地球上南北半球、东西半球以及高低纬度的地区,具有一定的代表性。
利用STK仿真的完整北斗卫星导航系统分别对上述地区的可见卫星数、GDOP(几何精度衰减因子)值和导航精度进行对比分析。
基于STK的侦察卫星预警系统设计与仿真
基于STK的侦察卫星预警系统设计与仿真
代明鑫;王雪松;张文明
【期刊名称】《计算机仿真》
【年(卷),期】2007(024)011
【摘要】侦察卫星可以全方位全天候的对全球进行侦察,对侦察卫星的预警是有必要的.文中首先基于Access数据库建立了侦察卫星数据库,主要针对光学成像卫星、雷达成像卫星以及电子侦察卫星三类;通过STK(卫星工具包)的STK/Connect模块实现了侦察卫星数据库与STK的连接,基于STK平台实时的显示了侦察卫星的在轨运行以及对地覆盖情况.文中通过VC来生成系统界面,首先通过界面来操作数据库
信息,然后把卫星载入到STK平台,通过界面设定仿真时间,设定特定区域,仿真设定
的时间段内卫星的运行及对区域的访问情形,通过STK的报告生成功能可生成卫星
在此时间段内对区域的访问报告,根据报告可对访问该区域的侦察卫星进行预警.【总页数】5页(P8-12)
【作者】代明鑫;王雪松;张文明
【作者单位】国防科技大学电子科学与工程学院,湖南,长沙,410073;国防科技大学
电子科学与工程学院,湖南,长沙,410073;国防科技大学电子科学与工程学院,湖南,长沙,410073
【正文语种】中文
【中图分类】TP391.9
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基于STK的卫星实时视景仿真系统设计
杜耀珂
【期刊名称】《空间控制技术与应用》
【年(卷),期】2009(035)002
【摘要】卫星在轨运行的可视化仿真,能够直观、逼真反映卫星的实时轨道和姿态运动.卫星工具软件包(STK)是进行卫星系统仿真和分析的重要工具,能够满足卫星二维和三维的可视化仿真要求.在深入研究STK/Connect模块的基础上,应用WindowsSockets和多线程编程技术,开发了STK实时视景仿真驱动程序,该程序利用UDP协议接收模拟遥测计算机给出的卫星参数,通过与STK/Connect模块的通信,实时驱动STK的仿真运行,成功实现了卫星在轨运行实时视景仿真的演示效果.【总页数】5页(P60-64)
【作者】杜耀珂
【作者单位】上海航天控制工程研究所,上海,200233
【正文语种】中文
【中图分类】V448
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