【STK学习】part2-星座-目标可见性与覆盖性分析

【Satellite Tool Kit】学习并深入了解卫星/星座生成、可见性分析、覆盖性分析等知识,并基于STK软件实现对应数据的导出,以用于算法的约束输入。

文章目录

  • 一、学习目标
  • 二、学习内容
    • 2.1 星地可见性分析
      • 2.1.1 单星单地
      • 2.1.2 单星多地
      • 2.1.3 多星单地
    • 2.2 星间可见性分析
    • 2.3 星地覆盖性分析
  • 三、存在问题
    • 3.1 分析可见性时,对象之间的俯仰角、方位角、距离等约束如何设置?
  • 四、总结
  • 参考


一、学习目标

(1)设定星座与固定目标,基于STK导出星地可见性关系数据;
(2)分析星间可见性,并批量导出多星间的可见性数据;
(3)设定星座与固定目标,并配备星载雷达,基于STK导出覆盖性关系数据。(待补充)

二、学习内容

2.1 星地可见性分析

2.1.1 单星单地

插入对象。根据分析需求,插入Constellation与Facility/Place,在此,以CentiSpace星座与三个地面站为例,插入后3D效果如下:
在这里插入图片描述
链路分析。插入“Chain”对象,命名为“CS_sta”,并将3个Facility也定义为为一个名为“Station”的Constellation,并在“Assigned Objects”中添加上述两项,即可计算Centispace星座所有卫星对Stations中所有Facilities的可见性。
在这里插入图片描述在这里插入图片描述
生成报告。在“CS_sta”处右键,选择“Report&Graph Manager”,选择“Individual Strand Access”,双击生成报告,报告包含各卫星至各地面站的建链起始时间、持续时长、总持续时长、平均持续时长等信息,并支持csv文件格式导出。
在这里插入图片描述在这里插入图片描述

2.1.2 单星多地

插入对象。同2.1.1节。
链路分析。同2.1.1节。(注意:Assigned Objects的顺序不能错。
设置约束。 右键“Centspace”进入“properties”属性栏中的“Constraints-Basic”,将“From access postion”中约束改为“At least”,然后将后续数字改为对应“N”,即表示“单星至少对N个地面站可见时才建链。”用于分析单星多地同时可见的情形可用。
注意:Centispace和Stations中其它约束都设置为“Any of”
在这里插入图片描述在这里插入图片描述
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生成报告。同2.1.1节。同时可查看生成“Base Object Data”报告,查看每分钟的access链路数;生成“Event Data”报告,查看每个access链路的AER(方位角、仰角、距离)。

2.1.3 多星单地

插入对象。同2.1.1节。
链路分析。确定待分析星座(Centispace)和待分析地面站(SY)。由于单个地面站无法设置约束,因此将“SY”单独设置成一个Constellation,并列入“Assigned Objects”。(注意:Assigned Objects的顺序不能错。
在这里插入图片描述在这里插入图片描述
设置约束。查看“Report&Graph Manager”中,“Number of Accesses”发现最少有同时有6条access链路,最多存在9条access链路。
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右键“Cons_SY”对象,“properties-Constraint-Basic”下“To access position”改为“8”,即表示“Centispace星座中至少有8颗星能与SY地面站可见时才建链”。
在这里插入图片描述
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生成报告。同2.1.1节。

2.2 星间可见性分析

以Centispace星座中各星的可见性批量分析为例。
插入对象。以Walker星座构建Centispace星座。
链路分析。插入Chain对象,并在“Assigned Objects”中,插入两遍Centispace“Constellation”对象。
在这里插入图片描述在这里插入图片描述
生成报告。同2.1.1节。部分卫星间是持续可见的。

2.3 星地覆盖性分析

(待补充)

三、存在问题

3.1 分析可见性时,对象之间的俯仰角、方位角、距离等约束如何设置?

待分析对象中的properties中,Constraint-Basic中可以设置
在这里插入图片描述
在“Chain”对象中,也可以设置建链对象双方的最大可见角度。
在这里插入图片描述


四、总结

  1. 星地/星间可见性分析是在建立对象后,利用“Chain”对象进行分析;
  2. 星地/星间可见性分析中“一对多、多对一”约束是在“Constellation”属性中“Logical Restriction”进行设置;
  3. 报告的生成都是基于“Report&Graph Manager”功能。

参考

STK官方帮助文档

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