基于STK的卫星视景仿真软件的设计与实现

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1、第30卷第4期2011年8月飞行器测控学报JoumalofSpacecmftTT&CTechnologyV01．30No．4Aug．2011基于STK的卫星视景仿真软件的设计与实现’张欣光，刘芸，唐硕，许志(西北工业大学航天学院·西安·710072)摘要：基于STK和sTK／Connect模块构建了卫星实时仿真系统框架。以VC++6．O为平台开发了卫星实时视景仿真软件，并详细给出了VC和STK集成、仿真数据的发送解析、仿真时间同步等关键技术的实现步骤。该软件利用UDP／IP协议接收数值仿真机广播的卫星仿真数据并进行

2、解析，通过STK／Connect模块发送指令，实时驱动sTK进行二维和三维视景渲染，实现了卫星在轨运行状态的实时视景显示。关键词：视景仿真；卫星；软件中图分类号：V474；V411．8文献标识码：A文章编号：1674—5620(2011)04一0073一04DesignandRealizationofSTK—BasedVisualizationSimulationSoftwareforSateIlitesZHANGXinguang，LIUYun，TANGShuo，XUZhi(CoUegeofAstronautics

3、，NorthwesternPolytechnicalUniversity，Xi’an710072)Abstnct：AframeworkofrealtimesatelIitesimulationsystemisconstructedbasedonSTKandSTK／Connectmod—uleandrealtimevisualizationsatellitesimulationsoftwareisdevelopedbasedonVC++6．O．Approachesforin—tegratingVCwithSTK，se

4、ndingandtranslationofsimulationdataandsynchronizationofsimulationtimearepres—entedindetail．UsingUDP／IPprotocol，thesoftwarereceivesdatabroadcastsfromanumericalsimulationcomput—er。transIatesitintoSTKcommandsandthensendsthecommandstoSTKwiththeConnectmoduletodrive

5、STKtodraw2Dand3Dscenesinrealtime．Theresultshowsthatthesoftwarereahzesrealtimevisualizationsimulationofsatellites．KeyWords：visualizationSimulation；Satellite，S0ftwareO引言视景仿真是一种基于可计算信息的沉浸式交互环境，即采用以计算机技术为核心的现代高科技，生成逼真的特定范围虚拟环境[1]。对于卫星而言，视景仿真可以根据设计或测量获得轨道参数、当前位置等数据

6、直观地表现卫星飞行过程，可视地表达卫星飞行状态，有利于研究人员了解和监控卫星的运行状态，是卫星仿真的重要组成部分。卫星仿真工具包(STK)是美国AGI公司推出的一款用于航天产业设计和分析的专业卫星分析工具，为航天应用领域提供了强大的分析和显示能力。可以快速方便地分析复杂的陆地、海洋、航空及航天任务，提供逼真的二维和三维可视化动态场景以及精确的图表、报告等多种分析结果，辅助确定最佳解决方案[2]。用户可在STK中建立一定的场景并加入卫星模型，通过设定场景参数，实现卫星运行的二维和三维仿真。但这种直接使用STK的方法需

7、要事先设定相关的轨道参数，不能根据仿真或遥测所得的数据实时显示卫星的轨道机动和姿态调整等运行状态，且STK软件界面也不适合项目应用，因此不能在项目中直接应用STK软件。本文以VC6．O为开发平台，在MFC多文档应用程序框架的基础上嵌入STK的视景显示功能，开发了既具有STK的二维和三维渲染能力，又具有友好界面和高效数据交互能力的卫星视景仿真软件。该软件利用UDP／IP协议从网络上读取卫星的位置、姿态等参数并解析成STK指令，然后通过对*收稿日期：2010—11—24l修回日期：2010一12—28第一作者简介：张欣

8、光(1984一)。男，硕士研究生，主要研究方向为飞行器系统工程与仿真；E．mail：npuzhxg@163．com74飞行器测控学报第30卷STK／Connect模块的合理调用将指令发送给STK，驱动STK运行，实现卫星在轨运动状态的实时视景仿真。1STK／Connect模块简介STK／Connect模块利用客户机／服务器方式连接STK，为其他应用程序提供一