基于STK的弹箭半实物飞行实时可视化仿真

随着信息化时代的到来,在先前所建立的弹箭半实物飞行实时仿真系统的基础上,研究了弹箭飞行的实时可视化方案。因此,在弹箭半实物飞行的Windows+RTX实时仿真系统下实现与STK软件的RT3模块的实时数据传输与控制,从而实现弹箭飞行的实时可视化。结果表明:基于STK建立的弹箭半实物仿真实时可视化系统,可以在STK窗口看到弹箭飞行姿态和轨迹的变化,通过对姿态和轨迹进行分析,可以得到该可视化系统满足需要的实时性要求。     

共面编队飞行卫星星座的控制

共面编队飞行的卫星星座的相对运动轨迹是一个椭圆,但卫星由于受摄动力的影响,其椭圆队形会发生变化。提出了一个简单而又节约燃料的队形保持控制方案,即在Hill轨道坐标系中,通过测量x轴和z轴,利用小推力喷气发动机进行控制,消除椭圆中心的相位漂移和各卫星轨道的不共面。     

STK飞行任务仿真及其在空地链路分析中的应用

飞行仿真是飞行航路设计,飞行任务规划以及飞行训练等项目中非常重要的一项任务。介绍了在STK(Satellite Tool Kit)的三维显示环境下,利用STK提供的专业化模块STK/AMM(Aircraft Mission Modeler)进行航空器飞行任务仿真的方法,详细阐述了利用该模块进行飞行任务规划和飞行路径设计的过程。同时结合STK的数据分析功能完成航空器在飞行过程中与地面台站的通信链路的可用性分析。给出的仿真方法较以往的仿真方法简单,设计过程更加灵活,可以快速地实现飞行任务仿真设计和空地通信链路的可用性分析。     

四层梯阶控制在卫星编队的应用仿真

研究了四层阶梯控制在卫星编队的控制问题及仿真。利用卫星相对运动的线性方程组和轨道机动算法的基础上,结合卫星任务规划、行为决策、行为规划和操作控制的四层阶梯卫星编队结构,从而建立建立卫星编队绕飞半径的滤波控制。仿真结果表明了四层阶梯控制在卫星编队在上对运动过程中,缩小卫星之间相对距离变换范围,增强卫星编队的稳定性。     

基于测高精度最优值的星载分布式InSAR编队构形设计方法

编队构形设计是分布式干涉SAR系统总体设计的关键问题,它必须紧密结合系统性能评价和编队运动规律进行。针对星载分布式干涉SAR的双站、斜视、空间基线等特点,以主星带辅星群分布式InSAR为例,建立干涉测高精度与基线矢量的关系;以直角坐标过渡,建立基线矢量与卫星间轨道根数差的关系,从而建立了测高精度与卫星轨道根数差的关系;以雷达工作的中间时刻达到测高精度最优值为设计准则,得到双星和多星编队设计方法;仿真分析表明根据上述设计方法得到的优化编队构形,其测高性能要优于干涉车轮和干涉钟摆编队。     

考虑J2项摄动的卫星编队飞行

针对参考卫星运行于圆轨道的编队飞行,分析了J2项摄动的影响.在此基础上提出了一种方法,通过调整环绕卫星的半长轴,大大减小了J2项摄动对编队飞行的破坏作用.此外,基于冲量假设估计了编队保持的代价.数值结果表明,调整长半轴的卫星编队可以长期保持,节省了大量的控制燃料.     

编队飞行气动减阻原理的模拟研究

编队飞行是自然界中普遍存在的一种飞行方式,前方飞行器或者鸟类利用拖出的尾涡来提高后方飞行器或者鸟类的非定常升力,并降低诱导阻力,这主要得益于速度矢量方向相反的翼尖涡的有利干扰及耗散,从而达到较高的飞行效率。本文运用流场分析工具,通过对编队飞行过程中翼尖涡的有利干扰进行分析研究,初步探究编队飞行的气动减阻特性。     

基于卫星编队序列图像的摄影测量

在现代卫星摄影测量中,由多颗小卫星组成的卫星编队具有比单颗卫星更优越的性能,能提供更高的空间分辨率和时间分辨率。卫星编队拍摄的序列图像可组成多轨道区域网,通过区域网光束法平差解算就可以获得目标点坐标。介绍了几种适于卫星摄影测量的卫星编队,讨论了影响卫星摄影测量精度的几个因素,给出了仿真实验结果,所得结论可为发展基于卫星编队的摄影测量提供参考。     

STK/Connect模块在GPS仿真演示系统中的应用

卫星工具软件STK(Satellite Tool Kit)是航天领域中进行卫星系统分析和仿真的有效工具,其重要模块之一STK/Connect可提供用户在客户机/服务器环境下与STK连接的功能.在深入研究STK/Connect模块的核心技术的基础上,详细说明了第三方应用程序与STK进行通信的方法,并将其应用于GPS应用仿真演示系统,同时进行了编程实现,取得了较好的效果.     

编队卫星碰撞因素分析

为了便于更准确地进行编队卫星碰撞检测和预报,对影响星间碰撞概率的因素进行了归纳和讨论.给出了编队卫星碰撞概率计算公式,并从Hill方程推导了离散差分方程,建立Kalman滤波器,用于估计编队飞行状态.在此基础上,对引起编队卫星发生碰撞的模型误差、测量误差、故障和意外因素四个方面进行了分析.最后,针对各因素设置了典型仿真想定并进行了仿真,仿真结果显示控制器常开故障是影响最大的因素,工程应用中需要针对它进行专门的防碰撞方案研究.     

基于STK的SAR卫星轨道预报设计与仿真

SAR(合成孔径雷达)卫星可以全方位全天候的对特定区域进行侦察,对SAR卫星的轨道预报是反SAR前提.首先基于Access数据库建立了SAR卫星数据库;通过STK(卫星工具包)的STK/Connect模块实现了SAR卫星数据库与STK的连接,基于STK平台实时的显示了SAR卫星的在轨运行以及对地覆盖情况;系统的报告生成功能可生成SAR卫星星座在此时间段内对区域的访问报告,根据报告可对访问该区域的SAR卫星进行轨道预报.     

基于STK/X的航天器悬停应用仿真技术

针对基于STK/Connect典型模式航天仿真时需要同时启动STK软件的局限,在对STK/X组件技术进行深入研究的基础上,采用基于STK/X的仿真模式,通过STK/X组件提供的接口函数和相关交互命令,将STK引擎集成至航天器悬停应用仿真中,从而实现应用程序对仿真场景的控制与调用,并通过分析处理单元对通过交互所获取的STK场景中仿真数据的处理,对航天器悬停应用仿真效能进行了分析。该集成不仅充分利用了STK强大的轨道仿真能力,还有效提高了仿真程序整体效率。     

基于STK的机载布撒器弹道仿真

机载布撒器是快速、远程、精确打击的新一代空对地攻击武器,对其弹道的研究有着重要意义。建立了机载布撒器飞行弹道仿真模型,运用能量法消除了风对布撒器的部分干扰,通过MATLAB得出布撒器弹道数据及二维弹道,利用STK软件强大的弹道仿真能力,建立布撒器仿真星历文件及姿态文件,设置地面站并运用YPR旋转方法转换坐标系,添加了布撒器仿真模型,以布撒器为中心视角展示并完成了三维弹道仿真,为后续对布撒器改装提供了一定参考依据。     

基于SIMULINK的卫星通信系统仿真研究

简要分析卫星通信系统组成,估算卫星通信系统中存在的各种损耗与噪声,提出以链路信噪比、通信误码率作为衡量卫星通信系统性能的主要指标,并建模研究与分析信噪比与误码率的内在联系。运用SIMULINK仿真软件,以同步卫星为仿真对象,在卫星通信原理基础上对卫星通信系统适当简化,构建卫星通信基带等效模型,仿真得到出发射前和解调后信号星座图、功率谱图以及通信误码率曲线,对仿真结果的分析证明该仿真系统的合理性与可靠性,为运用SIMULINK软件仿真研究卫星通信系统奠定基础。     

目标保障中的STK建模与仿真方法研究

阐述了STK中常用的建模与仿真方法,分别讨论了以STK为平台对战场环境和战场实体目标建模的过程,结合典型目标案例着重分析了建模过程中应当把握的细节和特征,并基于数据和分析结果得出在不同作战条件下对单目标、目标系统以及目标体系的运用规则和方法.     

基于HLA的卫星探测能力仿真评估系统研究

根据卫星探测舰船目标的特点以及高层体系结构(HLA)的原理,研充卫星探测能力仿真评估问题.提出了分布式、模块化、易扩展的卫星探测能力仿真评估系统结构,并根据该系统的功能结构进行了对象类和交互类的设计开发,并具体介绍了联邦成员的实现过程.仿真结果充分验证了模型和方法的有效性.仿真系统的研究开发可以为整个卫星应用系统作战效能的分析评估提供平台和依据.     

某飞行仿真系统虚拟教员软件研究

针对训练基地飞行模拟改装训练的特点和需求,提出了一种智能评分和虚拟教员实时提示方法。根据训练大纲建立模拟飞行课目专家库,建立分阶段优化评估模型,对不同阶段的关键评价指标进行综合评分,同时依据专家库和模拟飞行参数实时对飞行学员的操作提出虚拟建议,以文字和声音的方式发送给飞行员,最后给出评分结果。虚拟教员能对模拟训练进行实时干预、指导,方便学员进行自主训练,受到训练基地飞行员尤其是新训改装飞行员的广泛欢迎。