基于STK的空间环境模型结果可视化分析技术研究

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1、密级：中国科学院大学UniversityofChineseAcademyofSciences硕士学位论文指导教师：培养单位：2013年5月．ResearchonResultsVisualizationAnalysisTechniquefor．theSpaceEnvironment——M———odelsBasedonS．T．—K．ByGaoWenjianAThesisSubmittedtoUniversityofChineseAcademyofSciencesInpartialfulfillmento

2、ftherequirementFortheDegreeofMasterofComputerAppliedTechnologyCenterforSpaceScienceandAppliedResearchMay,2013独创性申明关于学位论文使用权声明任何收存和保管本论文各种版本的单位和个人，未经著作权人授权，不得将本论文转借他人并复印、抄录、拍照、或以任何方式传播。否则，引起有碍著作权人著作权益之问题，将可能承担法律责任。关于学位论文使用授权的说明本人完全了解中国科学院空间科学与应用研究中心所有关保

3、存、使用学位论文的规定，即：中国科学院空间科学与应用研究中心所有权保留学位论文的副本，允许该论文被查阅；中国科学院空间科学与应用研究中心可以公布该论文的全部或部分内容，可以采用影印、缩印或其他复制手段保存该论文。(涉密的学位论文在解密后应遵守此规定)虢被导师签名：善日期：州涉斟关于学位论文原创性声明本人郑重声明：所呈交的学位论文是本人在导师指导下，独立进行研究工作所取得的成果。尽我所知，除文中已经注明引用的内容外，本学位论文的研究成果不包含任何他人享有著作权的内容。对本论文所涉及的研究工作做出贡献的

4、其他个人和集体，均已在文中以明确方式标明。签名南砖雌名日期：抛l量Ⅺ中文摘要摘要为加深人类对日地空间的深入了解，各国研发出大量空间环境模型对空间环境进行仿真模拟和预警预报。在此基础上，逐步建立了集成多空间环境模型并对模型计算结果进行可视化展现的模型系统。本文基于现有的空间环境模系统发展背景进行空间环境模型结果可视化技术的研究，所做工作包括通过了解国内外空间环境模型可视化发展现状，深入探索STK开发组件的可视化功能，进而实现对空间环境模型结果可视化框架的原型设计，并利用AP8／AE8和IGRF模型对架

5、构原型进行验证性实现，最终实现了对模型结果可视化技术研究的目标。论文分析了空间环境模型的特点，结合可视化的发展现状，对可视化技术的流程、分类、方法等方面进行理论性研究，详细讨论了当前国内外典型空间环境模型及其结果可视化的特点和不足，明确本文可视化框架的出发点和核心需求，同时通过对几种常用可视化工具的对比分析，确定选用STK作为模型可视化开发工具。论文对STK组件的时空坐标等基础开发组件和可视化元素进行了深入探索和分析，结合可视化元素及对卫星仿真模拟的常用功能需求，设计实现了对多颗卫星可视化表达和卫星

6、与台站可见性分析的可视化表达。立足于模型结果可视化需求，分析可视化框架的关键性问题，对可视化框架进行原型设计，并描述框架实现模板及基本运作流程，最后对模型集成前的封装，计算及验证等工作进行详细阐述。论文对封装后的辐射带模型APS／AE8和地磁模型IGRF计算结果的接口及其计算流程和仿真结果进行分析，剖析两模型在工程应用上的可视化需求，利用框架的界面原型，可视化流程模板进行模型结果的可视化表达，并给出可视化效果，实现了对可视化框架原型可行性验证。本文的研究工作为空间环境模型可视化技术提供技术尝试，为可

7、视化技术的发展积累经验，为空间科学任务提供仿真分析方法。关键词空间环境模型；模型结果可视化：STK组件；可视化框架中文摘要英文摘要ResearchonResultsVisualizationAnalysisTechniquefortheSpaceEnvironmentModelsBasedonSTKAbstractToenhancehumanunderstandingoftheSun-Earthspace，manycountrieshavedevelopedalotofspaceenvironmen

8、talmodelsforspaceweathersimulationandearlywarning．Theygraduallyestablishmanymodelsystemsforintegratingmulti-spaceenvironmentalmodelsandvisualizingthecomputingresultsofthesemodels．Basedontheexistingmodelsystems，wehavedonetheworkasfollowe