【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。

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

① 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：

② 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。

③ 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。

2.1.2 单星多地

① 插入对象。同2.1.1节。
② 链路分析。同2.1.1节。（注意：Assigned Objects的顺序不能错。）
③ 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”）


④ 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

① 插入对象。同2.1.1节。
② 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。）

③ 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。

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”。


④ 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。
① 插入对象。以Walker星座构建Centispace星座。
② 链路分析。插入Chain对象，并在“Assigned Objects”中，插入两遍Centispace“Constellation”对象。

③ 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“Chain”对象中，也可以设置建链对象双方的最大可见角度。

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