簡介

接下來一系列文章將進(jìn)行STK目標(biāo)（衛(wèi)星,、導(dǎo)彈、火箭,、飛機(jī),、船舶）姿態(tài)分析的仿真。本篇將使用矢量（vector）組件對衛(wèi)星姿態(tài),、傳感器指向等進(jìn)行3D可視化,。后續(xù)將對STK常見中心體（地球）坐標(biāo)系、載體坐標(biāo)系,、姿態(tài)設(shè)置,、矢量工具進(jìn)行學(xué)習(xí)。

STK 插入目標(biāo)后,，其3D Graphics—vector屬性中包含軸（Axes）,、點（Points）、坐標(biāo)系（Vector）,、角度（Angles）和平面（Planes）組件,，通過設(shè)置這些附加在目標(biāo)上的組件，可以在視圖中三維顯示目標(biāo)當(dāng)前狀態(tài),。

以衛(wèi)星為例,，對衛(wèi)星運行中的實時速度矢量、載體坐標(biāo)系,、姿態(tài)球面,、相對角度等進(jìn)行顯示。

一,、衛(wèi)星矢量

首先插入一顆Molniya軌道衛(wèi)星,，具體步驟可見STK 特定問題建模（一）判斷對象可見性（存在約束），右鍵編輯其屬性,，打開在3D Graphics—vector—Vectors

左上角列表,，展示出了默認(rèn)可顯示的與衛(wèi)星相關(guān)的矢量，默認(rèn)矢量含義如下：

以速度矢量為例,，勾選中Velocity Vector,，左下角向量顯示大小（Scale）改為0.6,，保存設(shè)置,。右鍵衛(wèi)星，選擇Zoom to,，在3D窗口中查看衛(wèi)星的速度方向

通過播放畫面,，可以查看衛(wèi)星實時速度矢量的指向變化。除了默認(rèn)的Vector外,，3D Graphics—vector—Vectors中點擊Add,，可以添加各種與衛(wèi)星相關(guān)的矢量并進(jìn)行展示。

例如,，除了衛(wèi)星相對于地球慣性坐標(biāo)系下的速度方向外,，在Add中找到Vector(CBF)，可以顯示衛(wèi)星相對于地球地固坐標(biāo)系下的速度方向,。

點擊OK,，查看3D視圖，通過播放可以看到兩個衛(wèi)星速度矢量分離,，反應(yīng)了不同的參考坐標(biāo)系間的區(qū)別,。

進(jìn)一步，勾選其他與衛(wèi)星相關(guān)的矢量,，結(jié)果如下：

白色矢量指向中心體（地球）,，綠色向量指向太陽，淺藍(lán)色向量指向月亮,。

此外,，可以自定義矢量類型。在Add中點擊Create New Vector圖標(biāo),，Type選擇為Derivative,，Reference Axes選擇為Body，創(chuàng)建一個以衛(wèi)星載體坐標(biāo)為參考軸的速度矢量,。

二,、衛(wèi)星坐標(biāo)平面

在3D Graphics—vector—Planes中，勾選Body XY planes,，即可顯示衛(wèi)星載體坐標(biāo)系下的XY平面

以衛(wèi)星為原點，在Add中點擊Create New Plane圖標(biāo),，創(chuàng)建一個J2000坐標(biāo)系下的XY平面,，參考坐標(biāo)系選擇為衛(wèi)星J2000

結(jié)果如下：

三、衛(wèi)星姿態(tài)球面

接下來顯示衛(wèi)星姿態(tài),，在3D Graphics—attitude sphere中勾選show,。Sphere Color和Grid line控制姿態(tài)球面的網(wǎng)格線的外觀,。Zero Deg Color 以及Zero Deg line用于突出顯示赤道和本初子午線。Scale控制顯示球體大小,，F(xiàn)rame顯示球面參考坐標(biāo)系,。Projections下的列表中勾選中心天體，即在球面上顯示中心天體邊緣的投影,。

球面參考坐標(biāo)系VVLH即：衛(wèi)星速度水平軸,，Z軸與衛(wèi)星位置矢量相反，X 軸朝向慣性速度矢量,，結(jié)果如下：

通過顯示衛(wèi)星姿態(tài)球面,，可以更加方便地查看衛(wèi)星的速度、位置以及姿態(tài),。比如要分析衛(wèi)星相對于地球的速度,，勾選Projections中earth的Volumn選項，可以驗證當(dāng)衛(wèi)星位于遠(yuǎn)地點時,，速度矢量（velocity與velocity CBF）與地球投影錐呈直角,。

四、相對角度

接下來使用Angle組件查看向量之間的角度信息,。在Add中,，點擊Create new angle，類型選擇為between vectors,，兩個向量選擇之前使用的地固系以及慣性系下的速度,，查看兩個速度矢量的相對角度。

選中show angle value,，查看具體數(shù)值（23.76°）

未完待續(xù)