STK中文帮助手册

STK中文帮助手册PAGEPAGE18STK中文帮助手册目录一、快速了解STK 31创建场景 32创建对象 42.1创建地面站 42.2创建城市 62.3创建卫星 62.4创建传感器 73计算捕获窗口（Access） 84增加约束条件的捕获窗口的计算 94.1升交角（ElevationAngle）约束 94.2时间约束条件 104.3报告和图表 10二、3D图形演示 111配置3D地球图形属性 122配置传感器的图形属性 13三、学习使用GlobeManager 133.1设置地形/纹理 143.2控制图形/地形文件排序（RenderOrder）和透明度 153.3改变基地地球（baseglobe），导出/导入globe文件 163.4在GlobeManager里面管理ArcGIS数据 16四、Matlab与STK互连 16

STK中文手册下面的例子将示范如何利用STK功能模块。一、快速了解STK下面的例子创建了一个STK场景（Scenario），其2D和3D视图见图1。图11创建场景第一步，创建场景，具体操作过程如下：（1）创建场景：从菜单项选择File—New，或者从工具栏直接点击图标；（2）保存场景：菜单项选择File—Save，或者从工具栏直接点击图标。提示：创建单独的文件夹存放每个场景，文件夹的名字要相似于场景名字。这样可以防止意外覆盖之前的工作。这样就创建了一个新的场景，工作区间（workspace）会看到2D和3D视图。此时可以利用鼠标改变3D视图中的视角：按住鼠标左键可以改变视角，按住右键可以对视图进行缩放。点击返回最初的视图。2创建对象创建场景后，下一步需要创建对象（object）。2.1创建地面站用户可以自己定义或者从数据库中创建地面站、发射场或者城镇的地理位置坐标。2.1.1手动创建具体操作如下：（1）选择Insert—New，打开对象对话框；（2）双击图标，ObjectBrowser新出现一个名为Facility1的对象；（3）选中Facility1，点击右键，选择Rename，将其命名为Perth；（4）此时观察2D或者3D视图，会发现Perth的地理位置非常接近位于Pennsylvania州Exton镇的AGI公司总部，因此需要改变其位置；（5）在ObjectBrowser选中Perth，点击，打开属性对话框；（6）选中Basic—Position，Type类型选择为Geodetic；（7）Latitude项改为-31.803；（8）Longitude项改为115.885；（9）Altitude项改为0.022；（10）点击OK，进行保存。此时Perth出现在澳大利亚的西南角。2.1.2自动创建：从数据库中添加STK中已经定义好了数百个地面设施对象。下面利用数据库添加位于美国维吉尼亚州东海岸的Wallops地面站：（1）选择Insert—FacilityfromDatabase；（2）选中SiteName，输入Wallops；（3）点击PerformSearch，会出现InsertFacility对话框，里面显示了名为Wallops对象的属性；（4）选中Wallops。下拉菜单CreationClass选择为Facility。点击OK。（5）点击Close，关闭FacilityDatabase对话框。此时，Wallops出现在ObjectBrowser里面，在2D和3D视图中能够看到它的位置。2.2创建城市城市对象不能手动创建，只能从数据库中添加城市对象：Insert—CityfromDatabase。此处插入城市Beijing。2.3创建卫星STK提供了六种类型的运载工具对象：卫星（Satellite），运载火箭（LaunchVehicle），导弹（Missile），飞机（Aircraft），舰船（Ship）和车辆（GroundVehicle）。下面的例子只创建了一个卫星对象。2.3.1设定轨道参数（1）点击Insert—New，打开Object对话框；（2）双击图标，ObjectBrowser新出现了一个名为Satellite1的对象，同时出现了轨道设定向导对话框：OrbitWizard；提示：如果OrbitWizard没有出现，右击ObjectBrowser中的Satellite1对象，选择SatelliteTools—OrbitWizard；（3）在OrbitWizard中点击Next；（4）从OrbitSelection下拉菜单中选择CriticallyInclined，点击Next；（5）ApogeeAltitude输入15000km；（6）PerigeeAltitude输入1500km，点击Next；（7）点击Finish。（8）在ObjectBrowser中右击Satellite1，重命名为MEO。此时2D视图出现了MEO的星下点轨迹，3D视图中出现了MEO轨道。OrbitWizard提供了一种简单的定义不同卫星轨道的方法。2.3.2让卫星动起来！动画工具栏：—开始—加速—减慢—暂停—后退—前进—重置—反向运行2.4创建传感器STK可以创建光学和雷达传感器，天线，激光等。在上面场景中在地面站中加入一个传感器，具体操作为：（1）在ObjectBrowser中选中Wallops地面站（一定要选中，否则第三步没有sensor图标）；（2）选择Insert—New，打开Object对话框；（3）双击图标，Wallops下会新出现一个名为sensor1的子对象；（4）将sensor1重命名为NorthSensor，打开它的属性卡，在Basic选项卡里面选中Definition；（5）下拉菜单SensorType选择SimpleConic，ConeAngle设置为45degrees；（6）点击OK，关闭属性卡。（7）Perthfacility也创建一个传感器，将其命名为SouthSensor；（8）打开SouthSensor的属性卡，选中Definition，下拉菜单SensorType选择SimpleConic，ConeAngle设置为45degrees；（9）观察2D视图里面这两个传感器的观测范围；（10）观察3D视图，转动地球，观察这两个观测器的圆锥形观测窗口；（11）选中SouthSensor属性卡的Definition，将ConeAngle设置为60degrees，点击OK；（12）在2D和3D视图中观察增大coneangle带来的影响。3计算捕获窗口（Access）STK卫星工具箱（satellitetoolkit）提供了一个非常重要的工具—Access。下面介绍它的使用方法：（1）在ObjectBrowser里选中MEO卫星；（2）点击图标，打开Access工具；（3）在打开的Access页面里，点击Perthfacility和Wallops地面站左边的“+”号；（4）同时选中两个传感器，然后点击compute…；提示：利用ctr键同时选中多个目标；（5）观察2D视图，可以看到卫星星下点轨迹在两个地面站周围变粗了。粗线表示地面传感器可以观测到卫星的时间范围；（6）运行动画，可以看到当传感器捕获到卫星时，卫星周围出现方框，同时会有一条线将卫星和安装有相应传感器的地面站连接起来；（7）观察3D窗口，传感器捕获到卫星时同样有一条线将卫星和地面站连接起来；（8）在Access页面Reports栏，点击Access…，会显示卫星每次被传感器捕获的时间，以及针对每个传感器的全局统计特性，例如最大/小持续时间、平均持续时间；（9）关闭Access页面，但保持Reports页面打开。4增加约束条件的捕获窗口的计算为了使仿真结果更加精确，STK提供了多种约束条件下捕获窗口计算方法。这里给出两个例子。4.1升交角（ElevationAngle）约束假设当卫星处于低高度时，位于Wallops的传感器工作效果最好。这可以通过对传感器的最大升交角进行约束来实现。（1）双击NorthSensor，打开它的属性卡；（2）选中：Constraints—Basic；（3）选中：ElevationAngle—Max；（4）在文本框里输入75deg；（5）点击OK，观察2D视图里捕获窗口的变化；（6）打开前面一节创建的Reports页面，点击Refresh，观察报告里MEO—To—NorthSensor部分捕获时间的变化。4.2时间约束条件针对卫星MEO，假设位于Perth地面站的工作人员仅对处于当地时间9am到5pm的捕获窗口感兴趣。为了满足他们的需求，对传感器加上时间约束。（1）双击SouthSensor，在打开的属性卡里选择Constraints—Temporal；（2）选中Local；（3）Start时间设置为09:00:00，End时间设置为17:00:00；（4）点击OK；（5）观察视图和Accessreport报告里捕获窗口的变化。4.3报告和图表STK提供了很多样式的报告和图表，并且可以个性化定制。这里给出了2个例子。4.3.1纬度、经度、高度（LLAPosition）（1）在ObjectBrowser里面选中MEO；（2）点击图标，打开Report工具；（3）选中Styles—LLAPosition；（4）点击Create…，会出现一个报表，里面列出了在整个场景时间段内的纬度、精度、高度以及相应的速率；（5）点击图标，打开Graph工具，选中Styles—LLAPosition，点击Create…；4.3.2（1）对于MEO卫星，点击图标，打开Report工具，选中Styles—LightingTimes，点击Create…，会产生LightingTimes报告，里面列出了日光照射（directsunlight）时间、边缘日照（penumbra）时间和处于阴影（umbra）时间；（2）利用Graph工具创建相应的图表；（3）比较LightingTimes和LLAPosition图表，你能看出当卫星处于阴影时高度和光照时间的联系吗？二、3D图形演示STK能够以3D模式动态显示场景，此处利用安装在卫星上的传感器学习配置3D图形属性，效果见图2所示。图21配置3D地球图形属性（1）打开前面章节创建的场景（包含两个安装有传感器的地面站，一个MEO卫星）；（2）点击返回最初的视图；（3）如果电脑连接有互联网，可以连接到AGI公司的Globeserver服务器，该服务器提供了很多地球模型文件（globefiles）。为了连接到该服务器，首先打开该场景的属性卡，选择3DGraphics—Globeserver，选中EnableGlobeserverAccess，点击ReloadConfigurationData来远程连接AGI服务器获得新的地球模型数据。点击OK关闭属性卡；（4）选中3D视图，点击图表，打开3D图形属性卡，默认页面是Globe页面；（5）在Globe属性页面保持默认，Details页面：选中Show，高亮RWDB2_Coastlines,RWDB2_International_Borders,RWDB2_Provincial_Borders，点击apply。（6）Celestial页面：选中ShowUmbraCone，点击apply；Lighting页面：取消选中EnableLighting，点击apply；Grids页面：在EclipticCoordinates框里选中show，点击apply；2配置传感器的图形属性场景里的每一个对象都可以设置它的3D属性。此处对传感器的图形属性进行设置。（1）对于卫星MEO，安装上传感器，其特性为：complexconic，OuterHalfAngle为30deg；（2）打开传感器的属性页面，选中：3DGraphics—Attributes—TranslucentLines；（3）3DGraphics—Pulse：选中Show，选中Smooth，Amplitude设置为0.5，Pulselength设置为2000km；选择Frequencyvalue为slow；保存，观察3D视图变化。三、学习使用GlobeManager使用前准备：（1）新建场景，命名为GlobeManager；（2）最大化3D视图；（3）将动画时间设置为1Jul200614:00:00.000。这使需要处理的地区为白天，看得清楚。下面介绍使用GlobeManager。3.1设置地形/纹理（1）在GlobeManager工具栏（）里点击图标GlobeManager图标（），打开GlobeManager；（2）点击图标，创建新的set，命名为St.Helens；（3）选中St.Helens，点击添加地形/纹理按钮（）；（4）在新打开的对话框里，按以下路径添加文件：安装目录\STKData\VO\Textures\StHelens.jp2。点击OK；（5）选中StHelens.jp2，点击图标。此时3D视图里出现StHelens山；（6）在选中StHelens.jp2的情况下，点击图标，3D视图中StHelens山会变绿，再次点击图标会恢复到以前状态；（7）在GlobeManager里选中St.Helens，点击添加地形/纹理按钮（）；（8）在新打开的对话框里，在（4）步骤下的目录里，添加地形文件StHelens.pdtt。3.2控制图形/地形文件排序（RenderOrder）和透明度（1）点击添加地形/纹理按钮（），进入目录：安装目录\Data\LaunchPad\Scenarios\IntegratingGISdatawithGISAnalyst\imagery，添加文件NPS_OrganPipeCactus_Map.pdttx和OrganPipeCactusNM_TerraColor_25m.jp2；（2）在3D窗口里选中OrganPipeCactusNM_TerraColor_25m.jp2，点击图标；（3）点击GlobeManager里面的RenderOrder标签，在imagery栏里，NPS_OrganPipeCactus_Map.pdttx在最上面。图形和地形文件的排序按照添加进GlobeManager的先后顺序排列的，NPS_OrganPipeCactus_Map.pdttx最后添加进去，所以出现在最上面；按住左键拖动可以改变前后顺序。将NPS_OrganPipeCactus_Map.pdttx置于OrganPipeCactusNM_TerraColor_25m.jp2之上；（4）返回到Hierarchy标签页，单击鼠标右键选中NPS_OrganPipeCactus_Map.pdttx，在打开的菜单里选中Properties...，打开属性框；（5）在VisualAttributes里，将Translucency设置为35%，点击apply；（6）新建一set，命名为OrganPipe，将NPS_OrganPipeCactus_Map.pdttx和OrganPipeCactusNM_TerraColor_25m.jp2拖到OrganPipe里面。此时在RenderOrder里面两图形文件可能会发生变化，从而影响到显示效果，必须保证不透明的图形文件在下面。3.3改变基地地球（baseglobe），导出/导入globe文件GlobeManager可以将一个globe保存为.glb文件，以便于与其他用户分享，并可以导入到其它场景中。（1）点击图标，保存当前globe，文件名为OrganPipe.glb；（2）基地地球的文件名默认为Earth_PE_B.wtm，在GlobeManager里面始终位于最上面，在3D视图里始终位于最下面；（3）右击GlobeManager里面任意一个条目，选择Special—ChangeBase...，在弹出的对话框里，进入安装目录\STKData\VO\Textures，选中TerraMetrics_Earth_8km.jp2。注意观察3D视图地球外观的变化。（4）选择Special—LoadDefaultGlobe恢复默认的地球外观。由于载入默认基地地球会消除之前的任何改变，会出现一个对话框来确认当前的操作。（5）点击图标，载入先前保存的glb文件。3.4在GlobeManager里面管理ArcGIS数据由于本人使用的STK版本中没有集成相关模块，此处忽略。四、Matlab与STK互连前提条件：（1）Matlab6.1以上版本；（2）安装有带许可证的STK软件。先安装Matlab后安装STK：STK安装时会复制部分文件到<MATLABROOT>\toolbox\local文件夹下。先安装STK后安装MATLAB：为了使STK和MATLAB之间能够通信，首先需要运行<STKinstallfolder>\Bin下的StkMatlabInstall.exe文件。该程序会将部分STK文件拷贝至先前安装的每一个Matlab版本目录<MATLABROOT>\toolbox\local下。第一次设置过程：（1）打开Matlab，在命令行里输入agiInit(’setup’)，会出现下面的对话框：点击Continue。（2）接下来会自动弹出一个窗口，要求指定.m文件的存放目录，见下图所示。进入<STKinstallfolder>\Matlab，点击OK。（3）接下来会自动弹出一