STK基础教程.doc

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1、STK基础教程By appe1943西安交通大学目录目 录1 STK软件简介11.1 STK软件简介11.2 STK软件发展历程21.3 安装STK软件21.4 STK软件的功能模块21.4.1 先进的分析模块(AMM)21.4.2 Connect模块21.4.3 高精度轨道生成函数(HPOP)31.4.4 长周期轨道预测器(LOP)31.4.5 生命周期31.4.6 地形31.4.7 高分辨率地图31.5 章节安排42 创建第一个STK场景52.1 引言52.2 创建场景52.3 创建对象52.3.1 创建地面站62.3.2 创建城市62.3.3 创建卫星62.3.4 创建传感器72.4 计

2、算访问窗口82.5 约束条件下访问窗口的计算82.5.1 升交角（Elevation Angle）约束82.5.2 时间约束82.6 报告和图表92.6.1 纬度、经度和高度（LLA Position）92.6.2 光照时间（Lighting Times）92.7 3D动画演示92.7.1 设置地球3D属性102.7.2 设置传感器显示属性103 利用Comm Constraints设计通信链路123.1 引言123.2 设置链路123.3 设置COMM CONSTRAINTS163.3.1 接收各向同性功率约束173.3.2 多普勒频移约束183.3.3 通量密度约束183.3.4 载波噪声

3、比约束183.3.5 数字通信系统约束193.3.6 折射高度和距离约束193.3.7 系统噪声温度约束223.4 经常用到的C/N Constraints234 使用Comm模块对转发器建模244.1 概述244.2 环境设置244.3 定义Comm参数264.4 模拟转发器284.5 数字转发器294.6 比较链路性能305 利用STK分析雷达干扰315.1 概述315.2 场景设置315.2.1 添加一个地面设施和带有干扰雷达的飞机315.2.2 在地面设施中添加雷达325.3 雷达干扰报告345.4 设置约束条件346 使用地形和地貌数据366.1 概述366.2 将地形数据导入到场景

4、中366.3 使用图像转换器（Image Converter）376.3.1 创建3D图像纹理376.3.2 在2D窗口中显示图像纹理406.4 使用地形转换器（Terrain Converter）416.4.1 在3D图形窗口中显示416.4.2 在2D图形窗口中显示426.5 结论427 使用天线对象437.1 概述437.2 嵌入式天线 vs. 链接式天线437.3 创建场景437.4 添加地面设施和卫星437.5 在地面设施中添加天线和接收机447.6 在卫星上添加天线457.7 创建报告458 使用多路径对象479 使用飞机任务模块529.1 概述529.2 在3D图形窗口中定义任务

5、529.2.1 环境设置539.2.2 选择飞机模型549.2.3 添加过程559.3 在属性里定义任务579.3.1 环境设置579.3.2 选择飞机对象579.3.3 过程定义579.4 使用目录609.5 地形跟踪639.6 使用阶段性能模块669.6.1 环境设置669.6.2 选择飞机模型669.6.3 定义性能模块669.6.4 增加阶段和过程6710 在STK里使用矢量工具7110.1 引言7110.2 矢量图形7110.3 显示矢量7210.4 平面7410.5 创建新的矢量7510.6 姿态球7910.7 创建和显示角度8110.8 始终显示矢量8411 使用STK X861

6、1.1 STK X与C+8611.1.1 创建工程8611.1.2 将STK X添加到工具栏中8711.1.3 向STK X发送指令8811.1.4 为Map控件添加缩放功能9111.1.5 响应STK X事件9211.1.6 添加地图选择事件9411.1.7 设置STK X属性9611.2 STK X与C#9811.2.1 创建工程9811.2.2 将STK X控件添加到工具栏中9811.2.3 向STK X发送指令9911.2.4 为Map控件添加缩放功能10111.2.5 响应STK X事件10211.2.6 添加地图选择事件10411.2.7 设置STK X属性10511.3 STK

7、X与Html10711.3.1 向STK X传递指令10711.3.2 为Map控件添加缩放功能10911.3.3 响应STK X事件10911.3.4 添加地图选择事件11011.3.5 设置STK X属性11111.4 STK X与Java11311.4.1 利用J-Integra创建Java COM代码11311.4.2 编译JIntegra输出java代码11411.4.3 创建应用11511.4.4 在窗口中添加STK X控件11611.4.5 向STK X发送命令11711.4.6 为Map控件添加缩放功能11811.4.7 响应STK X事件11911.4.8 添加地图选择事件1

8、2111.4.9 设置STK X属性12211.5 STK X与Matlab12211.5.1 创建工程12311.5.2 在表单中添加STK X控件12311.5.3 向STK X发送指令12611.5.4 为Map控件添加缩放功能12911.5.5 响应STK X事件13111.5.6 添加地图选择事件13311.5.7 设置STK X属性13511.5.8 添加Connect命令接口13911.6 STK X与MFC13911.6.1 创建工程13911.6.2 将STK X控件添加到工具栏中14011.6.3 向STK X发送指令14211.6.4 为Map控件添加缩放功能14511.

9、6.5 响应STK X事件14611.6.6 添加Map选择事件14811.6.7 设置STK X属性15011.7 STK X与Visual C+ 6.015211.7.1 创建工程15211.7.2 在对话框中添加STK X控件15511.7.3 向STK X发送指令15611.7.4 为Map控件添加缩放功能16111.7.5 响应STK X事件16211.7.6 添加地图选择事件16611.7.7 设置STK X属性16812 AzEI方位角/仰角遮罩工具的使用17112.1 设置环境17112.2 制作BMSK文件17312.3 利用BMSK限制访问17412.4 在3D图形窗口中观

10、察对象17413 导弹建模工具箱的使用17713.1 导弹建模工具箱介绍17713.2 导弹防御系统功能介绍18113.3 利用MFT规划导弹试验18313.3.1 载入场景18313.3.2 打开STK/Analyzer18413.3.3 影响雷达跟踪时间的因素18513.3.4 最优试验安排19213.4 利用IFT评估末段杀伤概率19513.4.1 载入场景19613.4.2 打开STK/Analyzer19713.4.3 作战管理系统时间延迟影响19813.4.4 蒙特卡罗仿真20413.5 利用MFT & IFT分析受保护区域20913.5.1 载入场景21013.5.2 设置目标位

11、置网格21113.5.3 打开STK/Analyzer21213.5.4 设置拦截事件21313.5.5 使用Analyzer宏22013.5.6 其它注意事项22414 Analyzer使用方法22614.1 卫星覆盖能力分析22614.1.1 载入场景22714.1.2 打开STK/Analyzer22714.1.3 计算卫星的覆盖能力22814.1.4 轨道倾角对覆盖能力的影响23014.1.5 RAAN对覆盖能力的影响23414.1.6 高度对覆盖能力的影响23614.1.7 轨道倾角和高度相互间的影响23914.1.8 传感器对覆盖能力的影响24014.1.9 最优化传感器参数245

12、14.2 卫星发射机参数对覆盖能力的影响24714.2.1 载入场景24814.2.2 打开STK/Analyzer24914.2.3 计算覆盖统计数据25014.2.4 功率对覆盖的影响25114.2.5 频率对覆盖的影响25414.2.6 数据传输速率对覆盖的影响25614.2.7 功率及频率是否相互影响？25714.2.8 最优发射机参数25915 Astrogator使用方法26215.1 最优真近点角26215.2 发射错误26615.3 飞向月球271附录1 Matlab与STK互连277附录2 STK图像转换器工作流程282附录3 STK地形转换器工作流程283附录4 视线的计算

13、284附录5 常用的STK指令287附录5 NORAD双行轨道根数289 Equation Chapter 1 Section 112 AzEI方位角/仰角遮罩工具的使用1 STK软件简介1.1 STK软件简介卫星工具软件STK(Satellite Tool Kit，STK)是航天领域中先进的系统分析软件，由美国分析图形有限公司(Analytical Graphics Inc, AGI)研制，用于分析复杂的陆地、海洋、航空及航天任务。它可提供逼真的2维、3维可视化动态场景以及精确的图表、报告等多种分析结果。支持卫星寿命的全过程，在航天飞行任务的系统分析、设计制造，测试发射以及在轨运行等各个环节

14、中都有广泛的应用，对于军事遥感卫星的战场监测、覆盖分析、打击效果评估等方面同样具有极大的应用潜力。STK起初多用于卫星轨道分析，最初应用集中在航天、情报、雷达、电子对抗、导弹防御等方面。但随着软件不断升级，其应用也得到进一步的深入，STK现已逐渐扩展成为分析和执行陆、海、控、天、电(磁)任务的专业仿真平台。目前，世界上有超过450家大型公司、政府机构、研究和教育组织正在使用STK软件，专业用户超过3万人。STK正在许多商业、政府和军事任务中发挥越来越重要的作用，成为业界最有影响力的航天软件之一。STK基本模块的核心能力是生成位置和姿态数据、可见性及覆盖分析，其它基本分析能力包括附加的轨道预报算

15、法、姿态定义、坐标类型和坐标系统、遥感器类型、高级的约束条件义，以及卫星、城市、地面站和恒星数据库。对于特定的分析任务，STK还提供了附加模块，可以解决通信分析、雷达分析、覆盖分析、轨道机动、精确定轨、实时操作等问题。STK具有以下的特点：（1）强大的分析能力以复杂的数学算法迅速准确地计算出卫星任意时刻的位置，姿态，评估陆地、海洋、空中和空间对象间的复杂关系，以及卫星或地面站遥感器的覆盖区域。（2）生成轨道弹道星历表STK包含复杂的数学算法(二体，J2，J4，MSGP4，星历表)，可以快速而准确地确定卫星在任意时刻的位置。对于新手，STK提供卫星轨道生成向导，指引用户建立常见的轨道类型如：地球

16、同步、临界倾角、太阳同步、莫尼亚、重复轨道等。STK还提供卫星数据库(数据源自北美防空司令部)（3）可见性分析计算任意对象间的访问时间并在二维地图窗口动画显示，计算结果为图表或文字报告。可在对象间增加几何约束条件，如遥感器的可视范围、地基或天基系统的最小仰角、方位角和可视距离。（4）遥感器分析遥感器可以附加在任何空基或地基对象上，用于可见性分析的精确计算。遥感器覆盖区域的变化动态的显示在二维地图窗口，包括多种遥感器类型(复杂圆弧、半功率、矩形、扫摆、用户定义)。（5）姿态分析TK提供标准姿态定义，或从外部输入姿态文件(标准四元数姿态文件)，为计算姿态运动对其他参数的影响提供多种分析手段。（6）

17、可视化的计算结果STK在二维地图窗口可以显示所有以时间为单位的信息，多个窗口可以分别以不同的投影方式和坐标系显示。可以向前、向后或实时的显示任务场景的动态变化；空基或地基对象的位置、遥感器覆盖区域、可见情况、光照条件，恒星行星位置，可将结果保存为BMP位图或AVI动画。（7）全面的数据报告STK提供全面的图表和文字报告总结关键信息，包含上百种数据，用户可以为一个对象或一组对象定制图表和报告所有报告均以工业标准格式输出，可以输出到常用的电子制表软件中。（8）多平台在多种操作系统均可使用，包括Wmdows 95/98，Windows NT以及最主要的UNIX平台：SGI、Sun、IBM、DEC、H

18、P。1.2 STK软件发展历程1.3 安装STK软件1.4 STK软件的功能模块1.4.1 先进的分析模块(AMM)该模块提供了具有先进特征的软件，并且极大的扩展了STK的功能，这个模块可以满足施行各式各样的专业化的分析任务的卫星系统工程师的要求。这些特征在5个区域提供了先进的功能：恣态模拟和指向，传感器定义和限制，天文动力学，数据可视化和数据管理。1.4.2 Connect模块1.4.3 高精度轨道生成函数(HPOP)该模块能为各式各样的地球卫星产生轨道，能够产生从地球表面到月球轨道等不同距离的圆、椭圆、抛物线和双曲线轨道。HPOP包括现代的、影响一个地球的主要摄动的所有的高保真模型卫星：点

19、重力模型(JGM)、日月点质量的重力影响、大气阻力、光压、春(秋)分点的运动、章动、自旋、质心变化等。另外HPOP也考虑了三个基本天文时间系统的差别：UTC(GMT)、TAI和TDT(ET)。其中所有的输入和输出都用UTC来表示；TAI和TDT在内部使用来取得高精确度。1.4.4 长周期轨道预测器(LOP)LOP提供长周期卫星轨道的预测，经常用于长周期的设计任务、燃料的计算和寿命结束时间的研究。出于性能方面的原因，高精度计算卫星轨道的长周期变化是不切实际的，LOP开发了“可交参数”来计算加在轨道上的平均摄动影响。该方法允许采用大的多轨时间长度，因此在保证相同的轨道参数的高保真度的前提下大大提高

20、了计算速度。用户输入轨道和卫星质量、地域和阻力系数后程序将会按1976标准大气来计算阻力影响。另外，LOP在计算椭圆摄动时也考虑地球扁率的影响、声学的共振影响、日月重力和光压影响。该模型是建立在NASA喷射推进实验室的运算法则基础上的。1.4.5 生命周期生命周期是用来估计低轨卫星由于大气阻力而坠落前运行在轨道的时间。该计算法则与LOP的计算法则是相似的，当然也有一些较大的差异。首先，在计算阻力影响时采用更精确的大气模型；然而由于在地球的重力模型中不考虑地球生命周期的衰减，因此模型是明显的简化了。它提供了较好的性能优势和较快的解析速度，用户输入轨道、卫星质量、地域和阻力系数后，程序将会按Jac

21、cchia1971大气模型来计算大气影响。另外，在计算轨道摄动时，生命周期考虑地球扁率、日月引力和太阳光压的影响。该模型是建立在NASA的Langley研究中心的运算法则基础之上。1.4.6 地形地形模块提供了全球精确的三维地形高度数据，从地球表面的任意点上对卫星的访问计算都可以通过地形模块开发的多维运算法则来完成。对于VO用户来说，地形模块提供了地球的真实地貌的三维描述和对卫星访问的影响。数据的精确度为30弧度秒/千米，在其压缩格式中，所有的数据要求400M的储存空间。然而，数据可以直接从CD-ROM上读出，这些数据最初是由美国地质局根据地球上的一系列资源编辑而成的，它们现在己被收入的STK

22、中。1.4.7 高分辨率地图该模块包含全球全面的、高分辨率地图数据。数据包括海岸线、河、湖和政治边界，其分辨率近似为1弧度秒或30米，在小的地理的区域上设想地面磁道和范围区域是理想的，其中合并了特殊的数据存取算法来支持局部性地图数据的快速可视化。数据从1995中央情报局RWDB2数据库中提取并且其存储量为200MB左右。它使用STK中的最佳性能来进行格式。Equation Chapter (Next) Section 12 创建第一个STK场景2.1 引言本章创建了一个STK场景（Scenario），其2D和3D视图见图2-1。图21 STK卫星仿真场景2.2 创建场景第一步，创建场景，具体操

23、作过程如下：（1）创建场景：从菜单项选择FileNew，或者从工具栏直接点击图标；（2）保存场景：菜单项选择FileSave，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。2.3 创建对象创建场景后，下一步需要创建对象（object）。2.3.1 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。

24、1） 手动创建具体操作如下：（1）选择InsertNew，打开对象对话框；（2）双击图标，Object Browser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Object Browser选中Perth，点击，打开属性对话框；（6）选中BasicPosition，Type类型选择为Geodetic；（7）Latitude项改为-31.803；（8）Longitud

25、e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） 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InsertFacility from Database；（2）选中Site Name，输入Wallops；（3）点击Perform Search，会出现Insert Facility对话框，里面显示了名为Wallops对象的属性；（4）选中Wallops。下拉菜单Creation Class选择为Facility。点击O

26、K。（5）点击Close，关闭Facility Database对话框。此时，Wallops出现在Object Browser里面，在2D和3D视图中能够看到它的位置。2.3.2 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：InsertCity from Database。此处插入城市Beijing。2.3.3 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（Launch Vehicle），导弹（Missile），飞机（Aircraft），舰船（Ship）和车辆（Ground Vehicle）。下面介绍如何创建卫星对象。1） 设定轨道参数（1）点

27、击InsertNew，打开Object对话框；（2）双击图标，Object Browser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：Orbit Wizard；提示：如果Orbit Wizard没有出现，右击Object Browser中的Satellite1对象，选择Satellite ToolsOrbit Wizard；（3）在Orbit Wizard中点击Next；（4）从Orbit Selection下拉菜单中选择Critically Inclined，点击Next；（5）Apogee Altitude输入15000km；远地点；（6）Perigee Al

28、titude输入1500km，近地点；点击Next；（7）点击Finish。（8）在Object Browser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。Orbit Wizard提供了一种简单的定义不同卫星轨道的方法。2） 动画工具动画工具栏：开始 加速 减慢 暂停 后退 前进 重置 反向运行2.3.4 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Object Browser中选中Wallops（一定要选中，否则第三步没有sensor图标）；（2）选择Ins

29、ertNew，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Sensor Type选择Simple Conic，Cone Angle设置为45 degrees；（6）点击OK，关闭属性卡。（7）Perth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Sensor Type选择Simple Conic，Cone Angle设置为45 d

30、egrees；（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Cone Angle设置为60 degrees，点击OK；（12）在2D和3D视图中观察增大cone angle带来的影响。2.4 计算访问窗口STK卫星工具箱（Satellite Tool Kit）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Object Browser里选中MEO；（2）点击图标，打开Access工具；（3）在打开的Access页面里，点击Perth和Wallo

31、ps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

32、，但保持Reports页面打开。2.5 约束条件下访问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。2.5.1 升交角（Elevation Angle）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：ConstraintsBasic；（3）选中：Elevation AngleMax；（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Refres

33、h，观察报告里MEOToNorthSensor部分捕获时间的变化。2.5.2 时间约束针对卫星MEO，假设位于Perth地面站的工作人员仅对处于当地时间9 am到5 pm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ConstraintsTemporal；（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Access report报告里捕获窗口的变化。2.6 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。2.

34、6.1 纬度、经度和高度（LLA Position）（1）在Object Browser里面选中MEO；（2）点击图标，打开Report工具；（3）选中StylesLLA Position；（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StylesLLA Position，点击Create。2.6.2 光照时间（Lighting Times）（1）对于MEO卫星，点击图标，打开Report工具，选中StylesLighting Times，点击Create，会产生Lighting Times报告，里

35、面列出了日光照射（direct sunlight）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Lighting Times和LLA Position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？2.7 3D动画演示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2-2所示。图22 3D动画演示2.7.1 设置地球3D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

36、的Globeserver服务器，该服务器提供了很多地球模型文件（globe files）。为了连接到该服务器，首先打开该场景的属性卡，选择3D GraphicsGlobeserver，选中Enable Globeserver Access，点击Reload Configuration Data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,

37、 RWDB2_Provincial_Borders，点击apply。（6）Celestial页面：选中Show Umbra Cone，点击apply；Lighting页面：取消选中Enable Lighting，点击apply；Grids页面：在Ecliptic Coordinates框里选中show，点击apply。2.7.2 设置传感器显示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：complex conic，Outer Half Angle为30deg；（2）打开传感器的属性页面，选中：3D Graphics

38、AttributesTranslucent Lines；（3）3D GraphicsPulse：选中Show，选中Smooth，Amplitude设置为0.5，Pulse length设置为2000km；选择Frequency value为slow；保存，观察3D视图变化。Equation Chapter (Next) Section 13 利用Comm Constraints设计通信链路3.1 引言STK/Communications模块的一个基本功能是分析通信链路。能够对发射机与接收机之间的链路进行约束来满足RF各项指标。通过设置约束来调整通信设备的属性，进一步观察调整对链路性能的影响。在

39、下面的练习中将设置一条地面接收机与通信卫星发射机之间的通信链路，然后设置Comm约束条件，观察设置约束带来的影响。首先创建一个场景，Time Period设置为一天，起始时间为1 Jul 2006 12:00:00.00，结束时间为2 Jul 2006 12:00:00.00，Epoch为1 Jul 2006 12:00:00.00，Time Step为60s。添加一个地面站（Facility），Basic/Position属性里设置经度和纬度均为0deg，高度为0km。利用Orbit Wizard，定义一个圆轨道卫星，轨道倾角（Inclination）为45deg，高度为1500km，Orb

40、it Start、Orbit Stop与Time Step与场景设置相同。在卫星上安装一个传感器，将其Pointing Type设置为Targeted，将地面站设置为它的目标对象。小技巧：传感器将作为卫星发射机的指向平台。利用传感器指向地面站（安装有接收机）是对跟踪天线建模的一种便捷方式。3.2 设置链路在设置发射机和接收机具体参数之前，首先定义适用于场景中任意通信链路的环境模块（environmental model）。打开场景属性窗口，选择RF/Environment页面。对Rain and Gaseous Absorption Models选中Use选项，在Type选项中选择ITU-R

41、P.618-8和ITU-R P.676-5。这些模型复合国际电信联盟（International Telecommunications Union, ITU）标准。点击OK。为地面站添加接收机。打开接收机的Basic/Definition页面。Comm模块为发射机和接收机提供了不同的模型类型（Model Types），主要体现在复杂性、输入参数等方面。选择Medium Receiver Type，这样能够配置系统温度（System Temperature）参数，将增益（Gain）设置为20dB。在Rain Model选项，选择Use Rain Model，将Outage Percent设为0.

42、01，该数字表示一年当中由降雨造成通信中断时间的百分比，或者反过来说，也可以表示尽管存在降雨但通信链路仍然畅通的百分比。此处将链路畅通时间占一年时间的99.99%，其它参数（例如功率、频率）必须调整来满足该要求。选中System Temperature区域的Calculate选项，点击Details按钮打开System Temperature窗口：将Receiver Noise Figure设为1.2dB，选择Calculated Antenna Noise，选中Sun，Atmosphere，Rain天线噪声源选项，点击OK回到Medium Receiver Model窗口。打开接收机的Ref

43、raction页面，从Refraction Model中选择ITU-R P.834-4。根据ITU834.4标准的建议，当输入非折射高程角（non-refracted elevation angle）和接收机的平均海拔高度时，该模型便计算处折射高程（refracted elevation）。点击OK，这样就配置好了接收机的参数。为卫星传感器安装一个发射机，打开发射机的Basic-Definition页面，将Model Type设置为Complex Source Transmitter：将Frequency设为4.5GHz，Powe设置为5dBW。点击Antenna按钮，会出现一个Single

44、Beam Antenna窗口如下：点击Details按钮，打开Antenna Parameters窗口：Diameter设置为1m，Antenna Efficiency设置为55%。关闭Antenna Parameters和Single Beam Antenna窗口。关闭Complex Source Transmitter Model窗口前，点击Post-Transmit按钮（在Additional Gains and Losses页面），会打开Post-Transmit Gains & Losses窗口：点击Add按钮，在新出现的行左边小格内输入Pointing Loss，右边小格输入-1d

45、B。这是接收机和发射机的典型增益损失。点击OK，关闭Post-Transmit Gains & Losses窗口。再次点击OK，关闭Basic-Definition窗口。这样就完成了发射机的设置。在Object Browser里选中发射机，打开Access工具，将接收机设为Associated Object，点击Compute。2D图形窗口中高亮显示的卫星地面投影曲线表示存在发射机和接收机之间的通道，放大该区域观察。在给定的RF准则的前提下，Comm Constraints影响了访问时间，保持Access窗口打开状态，观察访问情况的变化。3.3 设置COMM CONSTRAINTS在Acces

46、s窗口，点击Reports-Custom按钮，显示STK Report工具栏，选择Styles-Link Budge-Detailed-Create，于是得到含有大量链路性能数据的报表。例如要查看接收各向同性功率（Received Isotropic Power，RIP），该数据是发射机有效各向同性辐射功率（Effective Isotropic Radiated Power，EIRP）与接收机接收到的传播信号（大气、雨水、自由空间会造成传播损失）的乘积。根据Link Budget Report，该数据大致在-156到-135dBW范围内。保持报表窗口打开。打开接收机的Constraints-C