基于stk的衛(wèi)星總體任務(wù)分析與設(shè)計實驗指導書(文件)
【正文】 Power”報告可以顯示一天中任何時間太陽能電池帆板的功率和太陽光照強度狀況；“ Area”報告可以顯示太陽能電池帆板受陽光直照的面積，有效產(chǎn)能面積和太陽光照強度；“ Angles”報告可以顯示選擇時刻太陽高度角范圍以及相應(yīng)帆板面積和有效產(chǎn)能面積。 表 51 示例場景 Basic 類 Time Period 屬性設(shè)置 屬性名稱 屬性值 Start 1 Jul 2020 12:00:00:00 Stop 1Aug 2020 12:00:00:00 Epoch 1 Jul 2020 12:00:00:00 3．如表 52 所列，設(shè)置 Basic 類屬性頁中的參數(shù)。 表 53 示例場景 屬性名稱 屬性值 Type Orthographic Display Coordinate Frame ECF Display Height 40000km 圖 51 示例場景的 Projection 屬性頁窗口 5．激活三維圖形窗口，并打開其屬性窗口。以上過程是進行軌道機動場景設(shè)置的基本步驟，在實際應(yīng)用中可以直接采用。 1．向場景中添加一個衛(wèi)星對象 5Sat。在“ Propagator” 下拉列表框中選擇“ Astrogator”其他參數(shù)不變，如圖 55 所示。軌道機動分析主要通過衛(wèi)星對象的 Basic Orbit 屬性頁完成，具體步驟如下。 表 54 Initial State 參數(shù)設(shè)置 屬性名稱 屬性值 Element Type Keplerian Orbit Epoch 1 Jul 2020 12:00:00:00 Semimajor Axis km Eccentricity Inclination deg Right Asc of Asc Node deg Argument of Periapsis True Anomaly deg 3．單擊“ Satellite Properties”按鈕，打開如圖 58 所示的“ Spacecraft Physical Values”對話框，如表 55 所列，設(shè)置相關(guān)參數(shù)。 6．建立新的停止條件“ Ascending Node”后刪除 STK 默認的停止條件“ Duration”。 表 56 Impulsive Maneuver 參數(shù)設(shè)置 屬性名稱 屬性值 屬性名稱 屬性值 Maneuver Direction Thrust Vector Y(Normal) km/s Thrust Axes VNC Z(CoNormal) km/s Vector Type Cartesian Decrement Mass Based on Fuel Usage On X(Velocity) km/s 9．再單擊“ Insert Segment”按鈕，打開“斷選擇”對話框（見圖 510），新加入一個“ Propagate”段。 圖 512 設(shè)置完成后的“ 2Propagate”屬性頁 11．保存所有設(shè)置，再單擊“ Run Sequence”按鈕。 圖 413 二維軌道示意圖 圖 414 機動后三維軌道示意圖 圖 415 機動后三維軌道示意圖 。單擊“ Summary”按鈕可以查看 STK 對此次軌道機動的分析結(jié)果。 圖 511 “段屬性”對話框 10．將“ 2Propagate”的停止條件設(shè)置為“ Periapsi”，將“ Repeat Count”參數(shù)設(shè)置為 2。 7．單擊“ Insert Segment”按鈕，打開如圖 510 所示的“斷選擇”對話框，新加入一個“ Impulsive Maneuver”段。 STK 至少需要一個停止條件，所以這里之后首先添加了自己的停止條件后，才能刪除 STK 的默認停止條件。單擊“ MSC Option”按鈕，打開如圖 57 所示的“ Mission Control Sequence Options”（任務(wù)控制序列選項）對話框，選中“ Draw Trajectory as it is Calculated”復選框，取消“ Propagate on Apply” 復選框。在“ Ground Track”選項組的“ Lead Type”下拉列表中選擇“ None”，在 Orbit Track 選項組的“ Lead Type”下拉列表框中選擇“ All”，如圖 56 所示。 2．在對象瀏覽器中，右鍵點擊 5Sat 衛(wèi)星彈出快捷菜單。 圖 53 衛(wèi)星軌道機動示例場景二維窗口 圖 54 衛(wèi)星軌道機動示例場景三維窗口 二．建立與設(shè)置衛(wèi)星 場景完成后，接下來的工作是創(chuàng)建準備進行軌道機動分析的衛(wèi)星對象。 6．接著設(shè)置 Vector 屬性頁，點擊“ Earth Inertial Axes”，并選中下方的“ Show”復選框，選中“ Options”選項組中的“ Show Label”復選框，如圖 52 所示。如表 53 所列，設(shè)置 Projection屬性頁的參數(shù)。 圖 46 設(shè)置完成后的三維顯示窗口 圖 47 設(shè)置完成后的二維顯示窗口 實驗 5:衛(wèi)星軌道機動分析 實驗?zāi)康? ? 熟練掌握 STK 軟件的各種操作 ? 學習如何應(yīng)用 Astrogator 模塊 ? 學會如何設(shè)計并分析衛(wèi)星軌道機動 實驗步驟 一．建立與設(shè)置場景 利用 STK 進行軌道機動分析，首先需要建立一個適于進行軌道機動分析的場景。 圖 45 太陽電池陣光照特性分析窗口 2．將“ Solar Panel”選項組設(shè)置為“ A”，“ Data”選項組的“ Start”參數(shù)設(shè)置為“ 540”，“ Stop”參數(shù)為“ 4250”，“ Time”為“ 10 sec”，設(shè)置完成后點擊“ Compute”按鈕，觀察“ STK/VO View 1”窗口的變化，其中藍色代表背景空間，黑色代表衛(wèi)星除了太陽能帆板以外的部分，白色代表太陽能帆板。 表 44 傳感器 4Sensor 屬性設(shè)置 屬性名稱 屬性值 Sensor Complex Conic Half Angles:inner 0 deg outer deg Clock Angles:Minimun 0 deg Maximum 360 deg 8．在瀏覽器窗口點擊 “ New Pla”圖標創(chuàng)建一個新星體， Basic 屬性類Definition 頁的下拉列表中選擇“ Mars”。 表 43 衛(wèi)星 Basic 類 Orbit 屬性設(shè)置 屬性名稱 屬性值 Propagator MSGP4 Start 0 Stop 86400 Step sec Object Number 20580 Orbit Epoch 99120 Mean Motion Eccentricity Inclination deg Argument of Peri
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