基于Matlab∕STK的航天電子偵察效能仿真技術研究

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1、第31卷第3期航天電子對抗17基于Matlab／STK的航天電子偵察效能仿真技術研究許丞梁，郭福成，劉洋(國防科技大學電子科學與工程學院，湖南長沙410073)摘要：STK在航天領域的系統(tǒng)分析與仿真方面應用廣泛，但是在應用中經(jīng)常面臨模型不完備、操作復雜等問題。以Matlab／STK接口模塊為基礎，綜合Matlab建模和STK仿真優(yōu)勢，研究基于Matlab／STK的航天電子偵察效能仿真分析方法，該方法不需要直接操作STK，操作靈活。基于該方法仿真分析衛(wèi)星的偵察效能、軌道設計以及優(yōu)化電子偵察任務設計方案，可為航天電子偵察任務設計論證提供參考。關鍵詞：STK；Matlab；航天電子偵察；效

2、能分析中圖分類號：TP391．92；TN97文獻標識碼：ASimulationtechnologyofspaceelectronicreconnaissanceefficiencvbasedonSTK／MatlabXuChengliang，GuoFucheng，LiuYang(CollegeofE1ectronicScienceandEngineering，NationalUniversityofDefenseTechnology，Changsha410073，Hunan，China)Abstract：STI

3、ndsimuIationinthefieldofaerospace，buttheproblemofincompletemodelsandcomplexoperationisfacedintheapplication．AsimulationmethodofspaceelectronicreconnaissanceefficiencybasedontheMatlab／STKinterfacemoduleisdiscussed．Withoutdirectop—eratingSTK，themethodintegratestheadvantagesofMatlabmodelingandSTKs

4、imulation．Themethodisusedtoanalyzesatellitereconnaissanceeffectivenessandorbitdesign，andoptimizethedesignofelectronicre—connaissancemissions．Itcanprovidereferencesforthedesigninganddemonstratingofspacereconnaissancetasks．Keywords：STK；Matlab；spaceelectronicreconnaissance；efficiencyanalysis0引言STK

5、(SatelliteToolKit)是由美國AGI公司開發(fā)的一款功能強大的分析與仿真軟件，在航天領域的系統(tǒng)分析與仿真方面應用廣泛。如文獻[1]利用STK提供的與MATLAB的接口模塊進行聯(lián)合仿真，構(gòu)建衛(wèi)星軌道仿真系統(tǒng)，實現(xiàn)了對衛(wèi)星軌道和姿態(tài)的控制。文獻[2]通過STK對“神舟”六號飛船和地面測控站進行了覆蓋分析。文獻[3]通過幾何計算得到偵察衛(wèi)星覆蓋區(qū)域，據(jù)此進行偵察效能分析。文獻[4]基于STK／CONNECT模塊二次開發(fā)建立的偵察效能仿真系統(tǒng)，根據(jù)sTK分析報告，分析衛(wèi)星的偵察能力。上收稿日期：2015—01—25；2015一03～13修回。作者簡介：許丞梁(1989一)，男，碩

6、士研究生。主要研究方向為無源定位、信號處理。述例子都是單純依靠STK進行仿真分析，其生成的分析報告基本是由人工讀取、分析，用戶需要融合多種報告形式進行分析。要得到較為宏觀的優(yōu)化參數(shù)，需要長時間、多次人工設置和讀取場景，因此利用STK進行具體的電子偵察任務的設計分析和參數(shù)優(yōu)化是較為復雜的。針對上述情況，本文基于Matlab構(gòu)建電子偵察系統(tǒng)仿真軟件，結(jié)合STK強大的軌道計算功能，可以對復雜航天任務進行仿真分析，并通過STK／Matlab接口模塊，把STK中的分析報告?zhèn)鞯組atlab工作空間中，由Matlab讀取相關信息，進行統(tǒng)計分析。利用Matlab對不同參數(shù)條件下的電子偵察效能進行自動

7、的多次統(tǒng)計分析和對比，取代以往人工設置和讀取STK報告，改變以往效率低、速度慢、易出錯等不足。在接近真實條件下設定仿真場景，所得到的分析結(jié)果可信度更高。18航天電子對抗2015(3)1仿真分析軟件設計方法STK／X模塊使用戶可以在不啟動STK軟件的條件下實現(xiàn)sTK的場景生成及其他各種功能，具備二維及三維的可視化效果以及實現(xiàn)了仿真數(shù)據(jù)可提取分析睜6。。本文基于STK／X模塊，通過ActiveX控件將STK二維和三維圖形窗口無縫集成到MatlabGUI界面中，