【文章內(nèi)容簡介】 ary Orbit (GEO) Satellite按鈕，如果軌道向?qū)]有自動(dòng)出現(xiàn)，可以在Tools菜單選擇 Orbit Wizard 。單擊 Next進(jìn)入下一頁，選擇Geostationary地球同步軌道，再次點(diǎn)擊 Next。設(shè)定經(jīng)度為 80度，然后點(diǎn)擊 Next， 最后點(diǎn)擊 Finish生成軌道。 GEO。 注釋 : 記住定時(shí)保存 scenario(場景 )。 STK基本練習(xí) 1：生成衛(wèi)星軌道 58 建立一顆地球同步軌道衛(wèi)星 地球同步軌道和對地靜止軌道 Geosynchronous amp。 Geostationary Orbits 地球同步軌道的回歸周期是 1個(gè)恒星日 ( 分鐘 )。 對地靜止軌道是地球同步軌道的一種特例，在赤道附近，傾角和偏心率均為 0的圓軌道。對地靜止軌道衛(wèi)星始終固定在地球表面的上方，而地球同步軌道衛(wèi)星由于有很小的軌道傾角和偏心率，導(dǎo)致衛(wèi)星在空中畫出一個(gè)極小的 8字。地球同步軌道衛(wèi)星的覆蓋區(qū)或服務(wù)區(qū)差不多是地球表面的 1/3 (從南緯 75 度到北緯 75度 )，因此最少用 3顆地球同步衛(wèi)星即可完成對全球的覆蓋。 地球同步衛(wèi)星的缺點(diǎn)是語音信號(hào)來回傳輸?shù)难舆t達(dá)到 250毫秒。 STK基本練習(xí) 1：生成衛(wèi)星軌道 59 極軌軌道 極軌軌道 Polar Orbit 極軌衛(wèi)星的軌道面與赤道面傾角為 90度，軌道與南極和北極相交。軌道相對太空靜止，地球在軌道面下自轉(zhuǎn)。因此一顆極軌衛(wèi)星即可覆蓋全球，雖然極軌衛(wèi)星看到同一地面站的時(shí)間間隔很長，但這種間隔對保存并轉(zhuǎn)發(fā)通信系統(tǒng)來說可以接受。通過配置多顆衛(wèi)星在不同的極軌軌道可以改善這種情況。多數(shù) LEO系統(tǒng)使用極軌或近極軌軌道。如 COSPASSARSAT 海事搜索營救系統(tǒng)使用 8顆衛(wèi)星在近極軌軌道 , 4顆 SARSAT衛(wèi)星在高度 860公里傾角 99度的太陽同步軌道， 4顆 COSPAS衛(wèi)星在高度 1000公里，傾角 82度軌道。 STK基本練習(xí) 1：生成衛(wèi)星軌道 60 太陽同步軌道 太陽同步軌道 SunSynchronous Orbit 太陽同步軌道，軌道平面角度與太陽停留常量相同，帶給衛(wèi)星固定的光照條件。通過選擇特定的軌道高度，偏心率和傾角，軌道平面將每天向東移動(dòng) 1度，與太陽移動(dòng)速度同步，產(chǎn)生出一條倒退軌道。太陽同步軌道每天經(jīng)過赤道和各個(gè)緯度的時(shí)間都相同，由于它能提供不變的光照條件，因此這種軌道的衛(wèi)星有利于對地球進(jìn)行觀測。 STK基本練習(xí) 1：生成衛(wèi)星軌道 61 觀察不同的衛(wèi)星軌道 ，點(diǎn)擊 (播放動(dòng)畫 )按鈕動(dòng)態(tài)顯示場景，觀察衛(wèi)星沿各自地面軌跡移動(dòng)。 ，在 Tools菜單中打開 Report選項(xiàng)，當(dāng) STK Report Tool 窗口出現(xiàn)，選擇感興趣的報(bào)告類型，點(diǎn)擊 Create… ，當(dāng)完成后關(guān)閉所有 Report窗口。 Graph工具，當(dāng) STK Graph Tool 窗口出現(xiàn)，選擇感興趣的圖表類型，并點(diǎn)擊 Create… Graph 窗口，使用 （放大）或 （縮?。┌粹o改變放大級(jí)別。完成后，關(guān)閉 Graph 窗口。 ，注意各種軌道類型相關(guān)報(bào)告和圖表間的不同 STK基本練習(xí) 1：生成衛(wèi)星軌道 62 觀察不同的衛(wèi)星軌道 7. 在瀏覽窗口，選擇所有衛(wèi)星（選擇最上面的衛(wèi)星，按住 Shift鍵后選擇最下面的衛(wèi)星），重新生成報(bào)告和圖表，所選的報(bào)告或圖表將包含所有衛(wèi)星的數(shù)據(jù)。 8. 打開不同衛(wèi)星的 Basic屬性窗口，改變某些軌道參數(shù)，在應(yīng)用改變后注意場景動(dòng)態(tài)顯示時(shí)的地面軌跡變化。完成后將所有衛(wèi)星參數(shù)改回原始狀態(tài)。 9. 在瀏覽窗口，選擇場景，將其命名為 Kepler，在 File菜單中選擇 Save，保存場景后關(guān)閉。 STK基本練習(xí) 1：生成衛(wèi)星軌道 63 STK基本練習(xí) 2 輸入衛(wèi)星及星歷數(shù)據(jù)（ MSGP4amp。TLE） ? 目標(biāo)： ? 使用 MSGP4預(yù)報(bào)法載入衛(wèi)星 ?TLE可選功能：自動(dòng)載入、載入文件、插入文件 ? 使用衛(wèi)星數(shù)據(jù)庫載入衛(wèi)星 ? 使用 TLE工具載入衛(wèi)星 64 STK基本練習(xí) 2：載入衛(wèi)星及星歷數(shù)據(jù) 輸入衛(wèi)星及星歷數(shù)據(jù)（ MSGP4amp。TLE） MSGP4是 Merged Simplified General Perturbation（合并簡化一般攝動(dòng)）軌道預(yù)報(bào)法的簡稱。其中 Merged（合并）指 MSGP4中合并的兩種預(yù)報(bào)算法： ? Simplified General Perturbation（ SGP4）預(yù)報(bào)法用于軌道周期小于 225分鐘的衛(wèi)星。 ? Simplified Deep Space General Perturbations（ SDGP4）預(yù)報(bào)法用于軌道周期大于 225分鐘的衛(wèi)星。 MSGP4基于衛(wèi)星軌道周期使用適當(dāng)?shù)乃惴?。從衛(wèi)星的 Basic Properties 窗口選擇 MSGP4預(yù)報(bào)法時(shí)，可以通過已有衛(wèi)星的原始星歷數(shù)據(jù)定義衛(wèi)星，也可以為新建的衛(wèi)星指定已有衛(wèi)星生成的雙行數(shù)據(jù)（ Two Line Element， TLE）。 通過本練習(xí)將學(xué)習(xí)載入衛(wèi)星、使用 TLE選項(xiàng)載入衛(wèi)星數(shù)據(jù)、使用衛(wèi)星數(shù)據(jù)庫以及載入 TLE工具。 65 STK基本練習(xí) 2：載入衛(wèi)星及星歷數(shù)據(jù) 準(zhǔn)備工作：建立 MSGP4場景 1. 在瀏覽窗口，新建場景并將其命名為 MSGP4，場景建立后將顯示地圖窗口。 2. 確定瀏覽窗口中的場景對象被選中，選擇 Properties菜單中的 Basic選項(xiàng)。 3. 在 Time Period欄，使用如下設(shè)置： 區(qū)域 值 Start Time 25 Jun 1997 00:00: Stop Time 26 Jun 1997 00:00: Epoch 25 Jun 1997 00:00: 66 STK基本練習(xí) 2：載入衛(wèi)星及星歷數(shù)據(jù) 準(zhǔn)備工作：建立 MSGP4場景 4. 選擇 Animation欄并設(shè)置如下選項(xiàng)： 5. 點(diǎn)擊 Units欄設(shè)置如下單位類型： 區(qū)域 值 Start Time 25 Jun 2022 00:00: Stop Time 26 Jun 2022 00:00: Time Step 60 seconds Refresh Delta Change to High Speed 區(qū)域 值 Distance Unit Kilometers Time Unit Seconds Date Format Gregorian UTC Angle Unit Degrees Mass Unit Kilograms 67 STK基本練習(xí) 2：載入衛(wèi)星及星歷數(shù)據(jù) 使用 MSGP4預(yù)報(bào)法載入衛(wèi)星 MSGP4預(yù)報(bào)法使用雙行數(shù)據(jù)，有幾種可選的 TLE功能。 TLE可選功能使衛(wèi)星或運(yùn)動(dòng)對象輸入的 TLE文件能夠包含一組或多組衛(wèi)星數(shù)據(jù)。可選功能包括： Auto Load， File Load， File Insert。 ? 使用 Auto Load命令 Auto Load命令用于從指定的 TLE文件中自動(dòng)載入一組或多組數(shù)據(jù)。 1. 選中場景，點(diǎn)擊 Satellite按鈕新建一顆衛(wèi)星，取消 Orbit Wizard，將它命名 MSGP4HEO。 2. 打開衛(wèi)星的 Basic Properties 窗口，在 Orbit欄，選擇 MSGP4預(yù)報(bào)法。在SSC Number區(qū)輸入 21263，點(diǎn)擊 TLE Options下的 Load按鈕， TLE Selection 窗口出現(xiàn)。 3. 在 Load Method區(qū)域選擇 Auto Load。 68 STK基本練習(xí) 2：載入衛(wèi)星及星歷數(shù)據(jù) 使用 MSGP4預(yù)報(bào)法載入衛(wèi)星 4. 點(diǎn)擊 TLE File區(qū)域的 … 按鈕，選中 “打開”。衛(wèi)星包含的相關(guān)信息顯示在 TLE Selection區(qū)域。 5. 選中衛(wèi)星后點(diǎn)擊確定。注意 Basic Properties 窗口 Orbit欄中顯示的新值。點(diǎn)擊確定生成衛(wèi)星星歷數(shù)據(jù)。 技巧 : 點(diǎn)擊 Element Set可以載入多重 TLE數(shù)據(jù)，也可點(diǎn)擊 Delete按鈕刪除已經(jīng)保存的數(shù)據(jù) 。 注釋 : Auto Load通過自動(dòng)更新運(yùn)動(dòng)對象的數(shù)據(jù)節(jié)省大量時(shí)間，一個(gè) TLE文件中可以包含很多衛(wèi)星的星歷數(shù)據(jù)，并且星歷數(shù)據(jù)可以隨場景載入時(shí)自動(dòng)產(chǎn)生。 69 STK基本練習(xí) 2：載入衛(wèi)星及星歷數(shù)據(jù) 使用 MSGP4預(yù)報(bào)法載入衛(wèi)星 1. 點(diǎn)擊 TLE File區(qū)域的 … 按鈕，選中 “打開”。衛(wèi)星包含的相關(guān)信息顯示在 TLE Selection區(qū)域。 2. 在 Load Method區(qū)域選擇 File Load。 3. 點(diǎn)擊 … 按鈕，選中 STK衛(wèi)星數(shù)據(jù)庫 ”打開“。在TLE Selection窗口中顯示了星歷信息，注意顯示了新的日期。 4. 選擇 SSC號(hào)碼為 21263并點(diǎn)擊確定。在衛(wèi)星 Basic Properties 窗口點(diǎn)擊確定生成衛(wèi)星軌道。 5. 你將看到衛(wèi)星地面軌跡有輕微的改變。 ?使用 File Load命令 File Load命令用于載入選擇的 TLE數(shù)據(jù)，覆蓋衛(wèi)星關(guān)聯(lián)的任何先前的 TLE數(shù)據(jù)。不像 Auto Load功能， File Load不會(huì)自動(dòng)更新數(shù)據(jù)。 70 STK基本練習(xí) 2：載入衛(wèi)星及星歷數(shù)據(jù) 使用 MSGP4預(yù)報(bào)法載入衛(wèi)星 1. 選中場景，建立一顆新衛(wèi)星，取消軌道向?qū)Вl(wèi)星為 LEO_Insert。 2. 打開衛(wèi)星的 Basic Properties 窗口，在 Orbit欄，選擇 MSGP4預(yù)報(bào)算法，輸入 SSC Number為 14780，點(diǎn)擊 TLE選項(xiàng)下的 Load按鈕， TLE Selection窗口出現(xiàn)。 3. 從 Load Method區(qū)域選擇 File Insert。 4. 點(diǎn)擊 … 按鈕選擇 ，點(diǎn)擊確定。 5. 在 TLE Selection 窗口，按下 Shift按鈕選中全部數(shù)據(jù)后點(diǎn)擊確定載入衛(wèi)星數(shù)據(jù)。注意衛(wèi)星 Basic Properties 窗口 Orbit欄中新的數(shù)值。使用 Element Set Number滑動(dòng)條察看衛(wèi)星數(shù)據(jù)中的 5組 TLE數(shù)據(jù)。 ?使用 File Insert命令 在場景中可以輸入多組數(shù)據(jù)。 STK將按數(shù)據(jù)定義的開始和結(jié)束時(shí)間順序執(zhí)行。File Insert允許為當(dāng)前數(shù)據(jù)增加信息。此節(jié)將學(xué)習(xí)載入多組數(shù)據(jù)，以及增加數(shù)據(jù)。 71 STK基本練習(xí) 2：載入衛(wèi)星及星歷數(shù)據(jù) 使用 MSGP4預(yù)報(bào)法載入衛(wèi)星 6. 點(diǎn)擊確定生成星歷數(shù)據(jù)。 7. 打開衛(wèi)星的 Graphics Properties 窗口，關(guān)閉 Inherit Settings，打開Show Elset Number選項(xiàng)，點(diǎn)擊確定。 8. 在地圖窗口，放大窗口到 LEO_Insert衛(wèi)星區(qū)域，你將看到名稱上有“ 1” 。這表示當(dāng)前使用的是第一組數(shù)據(jù)。 9. 再次打開衛(wèi)星的 Basic Properties 窗口，在 TLE Options下點(diǎn)擊 Load按鈕，注意窗口中的日期和時(shí)間。在第二組數(shù)據(jù)開始時(shí)間之前 STK使用第一組數(shù)據(jù)生成衛(wèi)星軌道，點(diǎn)擊取消關(guān)閉窗口。 10. 在地圖窗口雙擊右下角的顯示的時(shí)間，輸入“ 25 Jun 1997 04:10” 后回車，動(dòng)畫將顯示輸入的時(shí)間。 11. 放大窗口到 LEO_Insert衛(wèi)星，點(diǎn)擊步進(jìn)動(dòng)畫按鈕一次。動(dòng)畫顯示時(shí)間變?yōu)?4:11。再點(diǎn)擊數(shù)次直到 04:14。現(xiàn)在時(shí)間剛好經(jīng)過第二組數(shù)據(jù)開始的時(shí)間，衛(wèi)星現(xiàn)在后綴名顯示為“ 2” 。表明當(dāng)前使用的是第二組數(shù)據(jù)。 72 STK基本練習(xí) 2：載入衛(wèi)星及星歷數(shù)據(jù) 使用 MSGP4預(yù)報(bào)法載入衛(wèi)星 1. 在 LEO_Insert衛(wèi)星的 Basic屬性窗口，確認(rèn)數(shù)據(jù)滑動(dòng)條為 5。點(diǎn)擊 Add按鈕后，可以看到第 6個(gè)可滑動(dòng)位置加入。 2. 點(diǎn)擊 TLE Options下的 Load按鈕，在 TLE窗口中，點(diǎn)擊 … 按鈕查找 STK數(shù)據(jù)庫文件 ，點(diǎn)擊確定。所選的數(shù)據(jù)將出現(xiàn)窗口中，點(diǎn)擊確定，這就是要加入的衛(wèi)星數(shù)據(jù)。 3. 在衛(wèi)星的 Basic Properties 窗口，點(diǎn)擊 TLE Options下的 Advanced按鈕，在 Element Sets區(qū)拖動(dòng)滑動(dòng)條，注意加入的最新信息中的日期，它和數(shù)據(jù)庫的日期相匹配。 4. Advanced按鈕允許用戶確定如何在各組數(shù)據(jù)間轉(zhuǎn)換。 5. 點(diǎn)擊確定取消 Advanced TLE Options 窗口，點(diǎn)擊確定關(guān)閉 Basic Properties 窗口生成衛(wèi)星軌道，你將看到不同的地面軌跡。 ?使用 File Load命令增加一組數(shù)據(jù) 注釋 : 增加數(shù)據(jù)時(shí)請注意數(shù)據(jù)滑動(dòng)條的位置，如果滑動(dòng)條在 2的位置，數(shù)據(jù)將增加到這里。 73 STK基本練習(xí) 2：載入衛(wèi)星及星歷數(shù)據(jù) 使用衛(wèi)星數(shù)據(jù)庫載入衛(wèi)星 美國太空司令部（ . Space Command）目前一直保持跟蹤超過 8000個(gè)太空中的軌道對象，不斷生成這些對象的軌道數(shù)據(jù)并且對外公開。 STK提供了 SSC編碼衛(wèi)星數(shù)據(jù)庫，可以載入到打開的場景中。更新的 TLE數(shù)據(jù)可從 AGI網(wǎng)站 ，數(shù)據(jù)庫每周更新三次。 1. 在瀏覽窗口中選中場景，從 Tools菜單中選擇 Satellite Database。 2. 在 Satellite Database窗口，選擇 Common Name，在文本框中輸入