STK轨道机动模块(Astrogator)介绍VIP专享VIP免费

STK 轨道机动模块(Astrogator)介绍 李云飞（blitheli@gmail.com） 南京大学天文系/上海航天技术研究院 STK 模块中，轨道机动模块 Astrogator 最为常用了，尤其对于轨道设计任务，本模块是必不可少的。本文依据 STK 帮助文档中的说明，简要的阐述 Astrogator 模块的使用，以便给读者一个大概的印象和简单的引导；详细，具体以及更深入的使用还是请读者参阅英文的帮助文档。笔者使用的是 STK 8.1 版本。 1 前言 当往场景中添加卫星对象后，在卫星的属性页(Properties Brow ser)中，Basic/Orbit 中的 Propagator下拉菜单中选择 Astrogator 即可出现如下界面。 图表 1 Astrogator 属性页面 见图表 1，此界面用来定义卫星进行一系列轨道机动，称为任务控制序列MCS(Mission Control Sequence)。通常我们设计一颗卫星进行一系列的轨道机动都是一段一段动作连接而成的。例如，首先给定卫星的初始状态（轨道根数，卫星的结构和推进剂质量等），然后在地球J2,J4 项引力模型下无动力的运动一段时间（也可设定一定的结束条件，如运行到远地点时），接着发动机进行一定时间的点火（可定义发动机的推力，比冲以及推力的矢量方向等），最后再在地球J2 项引力模型下无动力运行一定的时间。 诸如上述的问题，在 STK/Astrogator MCS 中可以分成四段，分别为初始状态段(Initial State), 轨道外推段(Propagate),发动机工作段(Maveuver)以及再次的轨道外推段。上述段数按照顺序排列，STK每计算完一段后，保存各种状态量，并作为下一段的初始值，接着计算下一段，直至结束。 目前STK 8.1 有13 种段数可供选择， 都在MCS中定义，其各工具按钮的定义见图表 2。在进行某颗卫星的轨道机动任务设计时，点击“插入新的段(Insert Segment) ”按钮插入新的段，并按照自己设定的任务顺序不断的插入新段，点击相应的段，则会在右侧出现该段的具体属性设置选项。假设所有段的属性设置选项都已经设置好，则点击“运行整个任务段”按钮，STK就会按照顺序计算所有的段。至此，此卫星的轨道计算完成。 在MCS 界面的下方的按钮“Results… ”，是用来设定某一具体段的“计算目标(calculation objects)”的。比如，选中某一轨道外推段，然后点击“Results”，在出现页面中选中某一计算目标（假如为轨道偏心率），则意味着在此段结束时，会计算轨道偏心率。此选项的主要作用后面会提及到。 下面介绍各段的功能及其属性设置选项的定义。...